Comportamiento del DHCP al migrar el servidor

Fecha: 4 de diciembre del 2020

Escenario

Este laboratorio analiza los mecanismos de solicitud y renovación de una IP mediante DHCP y DHCP relay, pero puntualmente

que sucede cuando durante el tiempo de alquiler de una IP (lease), por motivos X (queda a imaginación del lector) se migra el

servidor DHCP (en este lab por razones de simplicidad lo hacemos en el mismo equipo) y que impacto tiene en la operatoria y

la conectividad de un equipo cliente durante la renovación.

Inicialmente analizamos el proceso de renovación normal (arriba) y luego que sucede al cambiar el servidor (abajo).

Agradezco a mi compañero Pablo Pace (experto en casi todo) que me alentó a ejecutar una migración similar pero con equipos y redes

en producción y trabajando en home office (espero que el no estuviese ajeno a todos estos mecanismos DHCP involucrados, pero me

dijo “que iba a andar”).

Esa experiencia me inspiró a crear este lab, gracias Pache!

Y por cierto, este lab lo hice el día del trabajador municipal (tenía el día libre y opté por ustedes).

1.- Configuración inicial

1.1.- En el DHCP relay:

interface FastEthernet0/0

ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 (será el gateway del cliente DHCP)

ip helper-address 192.168.1.10

1.2.- Servidor DHCP:

ip dhcp pool DHCP

network 192.168.2.0 255.255.255.0

default-router 192.168.2.1

lease 0 0 10 (dejamos 10 minutos para simplificar las capturas)

interface FastEthernet0/0

ip address 192.168.1.10 255.255.255.0 (la IP a la que apunta en relay)

ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.1 (las peticiones DHCP que reciba siempre las realizará el relay 192.168.2.1

! por lo tanto en este escenario no se necesita la ruta por defecto)

2.- Se genera una petición inicial (DHCP discover):

Esta operación se genera conectando el patch de red de una máquina cliente sin IP (ejecuté previamente un ipconfig/release).

2.1.- Operaciones involucradas:

*Dec 4 09:54:34.591: DHCPD: DHCPDISCOVER received from client 01e8.6a64.dce2.f5 through relay 192.168.2.1.

*Dec 4 09:54:35.595: %DHCPD-4-PING_CONFLICT: DHCP address conflict: server pinged 192.168.2.1. (verifica con ping la IP a ofrecer y

*Dec 4 09:54:37.595: DHCPD: Sending DHCPOFFER to client 01e8.6a64.dce2.f5 (192.168.2.2). si responde pasa a la siguiente)

*Dec 4 09:54:37.595: DHCPD: unicasting BOOTREPLY for client e86a.64dc.e2f5 to relay 192.168.2.1.

*Dec 4 09:54:37.599: DHCPD: DHCPREQUEST received from client 01e8.6a64.dce2.f5.

*Dec 4 09:54:37.599: DHCPD: Sending DHCPACK to client 01e8.6a64.dce2.f5 (192.168.2.2).

*Dec 4 09:54:37.599: DHCPD: unicasting BOOTREPLY for client e86a.64dc.e2f5 to relay 192.168.2.1.

2.2.- Verificación en el DHCP server:

DHCP-server#sh ip dhcp bind

Bindings from all pools not associated with VRF:

IP address Client-ID/ Lease expiration Type

Hardware address/

User name

192.168.2.2 01e8.6a64.dce2.f5 Dec 04 2020 10:04 AM Automatic

DHCP-server#

2.3.- Verificación en el cliente DHCP:

C:\>ipconfig /all

Adaptador de Ethernet Ethernet:

Sufijo DNS específico para la conexión. . :

Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : Intel(R) Ethernet Connection (4) I219-V

Dirección física. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : E8-6A-64-DC-E2-F5

DHCP habilitado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : sí

Configuración automática habilitada . . . . : sí

Dirección IPv4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : 192.168.2.2(Preferido)

Máscara de subred . . . . . . . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0

Concesión obtenida. . . . . . . . . . . . . . . . . . : viernes, 4 de diciembre de 2020 09:54:45

La concesión expira . . . . . . . . . . . . . . . . . . : viernes, 4 de diciembre de 2020 10:04:45 (10 minutos)

Puerta de enlace predeterminada. . . . . . : 192.168.2.1

Servidor DHCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : 192.168.1.10

NetBIOS sobre TCP/IP. . . . . . . . . . . . . . . . : habilitado

3.- Renovación al 50% de tiempo de leasing:

3.1.- Operaciones involucradas:

Dec 4 09:59:20.887: DHCPD: DHCPREQUEST received from client 01e8.6a64.dce2.f5.

Dec 4 09:59:20.891: DHCPD: Sending DHCPACK to client 01e8.6a64.dce2.f5 (192.168.2.2).

Dec 4 09:59:20.891: DHCPD: unicasting BOOTREPLY to client e86a.64dc.e2f5 (192.168.2.2).

3.2.- Verificación en el DHCP server:

DHCP-server#sh ip dhcp bind

Bindings from all pools not associated with VRF:

IP address Client-ID/ Lease expiration Type

Hardware address/

User name

192.168.2.2 01e8.6a64.dce2.f5 Dec 04 2020 10:09 AM Automatic

DHCP-server#

3.3.- Verificación en el cliente DHCP:

C:\>ipconfig /all

Adaptador de Ethernet Ethernet:

Sufijo DNS específico para la conexión. . :

Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : Intel(R) Ethernet Connection (4) I219-V

Dirección física. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : E8-6A-64-DC-E2-F5

DHCP habilitado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : sí

Configuración automática habilitada . . . . : sí

Dirección IPv4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : 192.168.2.2(Preferido)

Máscara de subred . . . . . . . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0

Concesión obtenida. . . . . . . . . . . . . . . . . . : viernes, 4 de diciembre de 2020 09:54:45

La concesión expira . . . . . . . . . . . . . . . . . . : viernes, 4 de diciembre de 2020 10:09:46 (se extendió 5 minutos mas)

Puerta de enlace predeterminada . . . . . : 192.168.2.1

Servidor DHCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : 192.168.1.10

NetBIOS sobre TCP/IP. . . . . . . . . . . . . . . . : habilitado

4.- Renovación al 100% de tiempo de leasing:

4.1.- Operaciones involucradas:

Dec 4 10:04:20.967: DHCPD: DHCPREQUEST received from client 01e8.6a64.dce2.f5.

Dec 4 10:04:20.967: DHCPD: Sending DHCPACK to client 01e8.6a64.dce2.f5 (192.168.2.2).

Dec 4 10:04:20.967: DHCPD: unicasting BOOTREPLY to client e86a.64dc.e2f5 (192.168.2.2).

4.2.- Verificación en el DHCP server:

DHCP-server#sh ip dhcp bind

Bindings from all pools not associated with VRF:

IP address Client-ID/ Lease expiration Type

Hardware address/

User name

192.168.2.2 01e8.6a64.dce2.f5 Dec 04 2020 10:14 AM Automatic

DHCP-server#

4.3.- Verificación en el cliente DHCP:

C:\>ipconfig /all

Adaptador de Ethernet Ethernet:

Sufijo DNS específico para la conexión. . :

Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : Intel(R) Ethernet Connection (4) I219-V

Dirección física. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : E8-6A-64-DC-E2-F5

DHCP habilitado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : sí

Configuración automática habilitada . . . . : sí

Dirección IPv4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : 192.168.2.2(Preferido)

Máscara de subred . . . . . . . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0

Concesión obtenida. . . . . . . . . . . . . . . . . . : viernes, 4 de diciembre de 2020 09:54:45

La concesión expira . . . . . . . . . . . . . . . . . . : viernes, 4 de diciembre de 2020 10:14:46 (se extendió 5 minutos mas)

Puerta de enlace predeterminada . . . . . : 192.168.2.1

Servidor DHCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : 192.168.1.10

NetBIOS sobre TCP/IP. . . . . . . . . . . . . . . . : habilitado

5.- Reemplazo del servidor DHCP:

Simulamos la migración del DHCP con IP incluída, como dijimos antes, el motivo queda a imaginación del lector.

Por simplicidad utilizamos el mismo equipo, pero para simular un servidor nuevo purgamos completamente la

configuración del DHCP borrando el pool y volviendo a generarlo.

Ejecutando un clear ip dhcp bind * los resultados no son 100% como un reemplazo de equipo.

5.1.- Cambio de IP en el DHCP server:

DHCP-server#conf t

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

DHCP-server(config)#interface FastEthernet0/0

DHCP-server(config-if)# ip address 192.168.1.20 255.255.255.0

DHCP-server(config-if)# exit

DHCP-server(config)#

5.2.- Limpiamos el DHCP emulando un server completamente nuevo:

DHCP-server(config)#no ip dhcp pool DHCP

DHCP-server(config)#ip dhcp pool DHCP

DHCP-server(dhcp-config)# network 192.168.2.0 255.255.255.0

DHCP-server(dhcp-config)# default-router 192.168.2.1

DHCP-server(dhcp-config)# lease 0 0 10

DHCP-server(dhcp-config)#end

DHCP-server#

5.3.- Verificamos:

DHCP-server#sh ip dhcp bind

Bindings from all pools not associated with VRF:

IP address Client-ID/ Lease expiration Type

Hardware address/

User name

DHCP-server#

5.4.- Cambio del relay DHCP:

Gateway#conf t

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

Gateway(config)#interface FastEthernet0/0

Gateway(config-if)# ip helper-address 192.168.1.20

Gateway(config-if)# no ip helper-address 192.168.1.10

Gateway(config-if)# end

Gateway#

6.- Comprobamos la solicitud de renovación:

6.1.- Intentos de renovación:

Vemos que al no contactar con el servidor DHCP intenta renovar cada 1 minuto hasta vencer el tiempo de lease.

6.2.- Vence el tiempo de lease y genera un DHCP discover:

6.3.- Efecto en el equipo cliente:

Respuesta desde 192.168.2.1: bytes=32 tiempo=1ms TTL=255

PING: error en la transmisión. Error general. (tiempo durante el cual la IP expira y se renegocia una nueva)

PING: error en la transmisión. Error general.

Respuesta desde 192.168.2.1: bytes=32 tiempo=1ms TTL=255

Respuesta desde 192.168.2.1: bytes=32 tiempo<1m TTL=255

Respuesta desde 192.168.2.1: bytes=32 tiempo=1ms TTL=255

6.4.- Logs en el DHCP server:

Dec 4 10:14:27.027: DHCPD: DHCPDISCOVER received from client 01e8.6a64.dce2.f5 through relay 192.168.2.1.

Dec 4 10:14:29.027: DHCPD: Sending DHCPOFFER to client 01e8.6a64.dce2.f5 (192.168.2.2). (ver que no hay PING ni conflicto con la IP 192.168.2.1)

Dec 4 10:14:29.027: DHCPD: unicasting BOOTREPLY for client e86a.64dc.e2f5 to relay 192.168.2.1.

Dec 4 10:14:29.031: DHCPD: DHCPREQUEST received from client 01e8.6a64.dce2.f5.

Dec 4 10:14:29.031: DHCPD: Sending DHCPACK to client 01e8.6a64.dce2.f5 (192.168.2.2).

Dec 4 10:14:29.031: DHCPD: unicasting BOOTREPLY for client e86a.64dc.e2f5 to relay 192.168.2.1.

6.5.- Verificación en el DHCP server:

DHCP-server#sh ip dhcp bind

Bindings from all pools not associated with VRF:

IP address Client-ID/ Lease expiration Type

Hardware address/

User name

192.168.2.2 01e8.6a64.dce2.f5 Dec 04 2020 10:24 AM Automatic

DHCP-server#

6.6.- Verificación en el cliente DHCP:

C:\>ipconfig /all

Adaptador de Ethernet Ethernet:

Sufijo DNS específico para la conexión. . :

Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : Intel(R) Ethernet Connection (4) I219-V

Dirección física. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : E8-6A-64-DC-E2-F5

DHCP habilitado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : sí

Configuración automática habilitada . . . . : sí

Dirección IPv4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : 192.168.2.2(Preferido)

Máscara de subred . . . . . . . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0

Concesión obtenida. . . . . . . . . . . . . . . . . . : viernes, 4 de diciembre de 2020 10:14:54

La concesión expira . . . . . . . . . . . . . . . . . . : viernes, 4 de diciembre de 2020 10:24:54 (10 minutos)

Puerta de enlace predeterminada . . . . . : 192.168.2.1

Servidor DHCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : 192.168.1.20 (DHCP server migrado)

NetBIOS sobre TCP/IP. . . . . . . . . . . . . . . . : habilitado

6.7.- Detalle de que la PC solicita la misma IP que tenía:

Esto es un feature de Windows de que incluso persiste al reboot ya que lo guarda en la registry:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\Tcpip\Parameters\Interfaces\

Frame 15: 342 bytes on wire (2736 bits), 342 bytes captured (2736 bits) on interface 0

Ethernet II, Src: e8:6a:64:dc:e2:f5, Dst: ff:ff:ff:ff:ff:ff (capa 2 modelo OSI)

Internet Protocol Version 4, Src: 0.0.0.0, Dst: 255.255.255.255 (capa 3 modelo OSI)

User Datagram Protocol, Src Port: 68, Dst Port: 67 (capa 4 modelo OSI)

Bootstrap Protocol (Discover) (capa 7 modelo OSI)

Message type: Boot Request (1)

Hardware type: Ethernet (0x01)

Hardware address length: 6

Hops: 0

Transaction ID: 0x0123df5e

Seconds elapsed: 0

Bootp flags: 0x0000 (Unicast)

Client IP address: 0.0.0.0

Your (client) IP address: 0.0.0.0 (no tiene IP)

Next server IP address: 0.0.0.0

Relay agent IP address: 0.0.0.0

Client MAC address: e8:6a:64:dc:e2:f5

Client hardware address padding: 00000000000000000000

Server host name not given

Boot file name not given

Magic cookie: DHCP

Option: (53) DHCP Message Type (Discover)

Length: 1

DHCP: Discover (1)

Option: (61) Client identifier

Length: 7

Hardware type: Ethernet (0x01)

Client MAC address: e8:6a:64:dc:e2:f5

Option: (50) Requested IP Address

Length: 4

Requested IP Address: 192.168.2.2 (IP solicitada)

Option: (12) Host Name

Length: 11

Host Name: PC-Ernesto

Option: (60) Vendor class identifier

Length: 8

Vendor class identifier: MSFT 5.0

Option: (55) Parameter Request List

Length: 14

Parameter Request List Item: (1) Subnet Mask

Parameter Request List Item: (3) Router

Parameter Request List Item: (6) Domain Name Server

Parameter Request List Item: (15) Domain Name

Parameter Request List Item: (31) Perform Router Discover

Parameter Request List Item: (33) Static Route

Parameter Request List Item: (43) Vendor-Specific Information

Parameter Request List Item: (44) NetBIOS over TCP/IP Name Server

Parameter Request List Item: (46) NetBIOS over TCP/IP Node Type

Parameter Request List Item: (47) NetBIOS over TCP/IP Scope

Parameter Request List Item: (119) Domain Search

Parameter Request List Item: (121) Classless Static Route

Parameter Request List Item: (249) Private/Classless Static Route (Microsoft)

Parameter Request List Item: (252) Private/Proxy autodiscovery

Option: (255) End

Option End: 255

Padding: 0000

7.- Resumen:

Al migrar un servidor DHCP con cambio de IP incluído, el tiempo de alquiler expira, el equipo cliente pierde conectividad

momentáneamente y luego la recupera al obtener una IP (generalmente la misma en equipos Windows) en forma automática.

8.- Configuración de los equipos:

DHCP-server#sh runn (solo lo mas relevante)

Building configuration...

Current configuration : 1100 bytes

! Last configuration change at 10:05:57 UTC Fri Dec 4 2020

service timestamps debug datetime msec

service timestamps log datetime msec

hostname DHCP-server

ip dhcp pool DHCP

network 192.168.2.0 255.255.255.0

default-router 192.168.2.1

lease 0 0 10

interface FastEthernet0/0

ip address 192.168.1.20 255.255.255.0

ip classless

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1

end

DHCP-server#

Gateway# sh runn (solo lo mas relevante)

Building configuration...

Current configuration : 912 bytes

service timestamps debug datetime msec

service timestamps log datetime localtime

hostname Gateway

interface FastEthernet0/0

ip address 192.168.2.1 255.255.255.0

ip helper-address 192.168.1.20

interface FastEthernet0/1

ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

end

Gateway#

(2020) I want my IP for christmas

Rosario, Argentina