مقدمة عن بروتوكول DHCP

معظمنا يعرف أنّك عندما تقوم بتوصيل أحد الأجهزة على شبكة فذلك الجهاز سوف يحصل على عنوان (IP Address)، سواءً كان هذا الجهاز هو جهاز كمبيوتر أو هاتف ذكي أو طابعات أو كاميرات مراقبة وغيرها.

فكل تلك الأجهزة تحصل على عنوان (IP Address) خاص بها، ولكن هل فكرت يوماً كيف تحصل تلك الأجهزة على عنوان (IP) بشكل تلقائي بمجرد توصيلها على الشبكة، وكيف يختلف عنوان (IP) هذا من جهاز لآخر، الأمر كله يعتمد علي ما يسمَّي (DHCP) هذا هو بالتحديد ما سوف نتحدث عنه في هذا المقال لتعرف ما هو (DHCP) بشكل أكبر، وتعرف كيف يعمل في الشبكة.

ما هو بروتوكول DHCP؟

في البداية لنعرف ما معنى ال (DHCP)؟ المقصود به بروتوكول التكوين المضيف الحيوي، وهو اختصار لكلمة (Dynamic Host Configuration Protocol)، وبالعربي يُعرف ب(بروتوكول التهيئة الآلية للمضيفين) هذا البروتوكول هو المسؤول عن تعيين عنوان (IP Address) لكل جهاز يتم توصيله على الشبكة بشكل تلقائي دون أيِّ تدخل منك. باختصار يُستخدم بروتوكول DHCP لتعيين عناوين IP وإعدادات الشبكة تلقائيًا للأجهزة المتصلة بالشبكة.

وأيضاً يقوم بتعيين بعض الإعدادات لكل جهاز متصل بالشبكة لكي تستطيع التحكم والسيطرة فيها على تلك الأجهزة ليصبح الأمر أسهل عليك، وأكثر تحكماً الآن، هناك بعض المصطلحات التي يجب أن تعرفها قبل البدء في كيفية عمل (DHCP) داخل الشبكة.

1-مدى (DHCP)

كما ذكرنا في بداية المقال أنّه عندما يتم توصيل أي جهاز بتلك الشبكة فإنّ وظيفة (DHCP) هي القيام بتعيين عنوان (IP) وإعدادات خاصة بالشبكة، ولكن كيف يتم اختيار عنوان (IP)؟ في الحقيقة يتم اختيار عنوان (IP) الخاص بكل جهاز بشكل عشوائي.

يتم اختيار عنوان IP الخاص بكل جهاز بشكل عشوائي من نطاق محدد يُسمى “مدى DHCP”. هذا المدى يكون بين قيمتين جميع العناوين الواقعة بين ذلك المدى هي التي يتم تعيينها للأجهزة المتصلة بالشبكة، مثال على ذلك إذا كان لديك سيرفر (DHCP) لديه نطاق عنوانين من (192.168.1.100 إلي 192.168.1.200)، فهذا الأمر يعني أنّ سيرفر (DHCP) يمكن أن يستوعب حتى 100 جهاز في وقت واحد.

2- الحجز (IP RESERVED)

يجب أن تعرف أنّ هناك خدمة DHCP، وهناك خادم حيث يمكنك أن تقوم بإنشاء سيرفر بهدف عمله كسيرفر رئيسي، للقيام بتشغيل الخدمة عليه فقط، أو يمكن استخدام السيرفر ليعمل كخادم DHCP على السيرفر، ولكن الشائع أكثر هو الخدمة (DHCP Server).

في كل مرَّة يقوم فيها أيّ جهاز بالاتصال على الشبكة، يتم القيام ببعض الخطوات، ولكن بالتأكيد هناك بعض الأجهزة التي توجد على الشبكة بشكل رئيسي، والتي من الأفضل أن لا تقوم بتلك الخطوات عليها، لأنَّها في الأغلب تكون أجهزة خاصَّة بالتحكم في الشبكة.

وفي حالة تغيير عناوينها سوف تتأثر هذه الشبكة، لذلك يتم ما يسمَّى بحجز عنوان IP، بحيث يتم حجز مجموعة من العناوين الخاصَّة لاستخدامات تلك الأجهزة، ولا يتم تغييرها مطلقاً على عكس الأجهزة الأخرى.

كيف يعمل بروتوكول DHCP

بعدما قرأت مقدمة عن الDHCP في بداية المقال، وما هو المدى و الحجز IP، فلا بدَّ أنًك تساءلت كيف يعمل هذا البروتوكول في الشبكة، أو كيف يتم حصول الجهاز المتَّصل بالشبكة على عنوان IP، وغيرها من الإعدادات التي تساعده على الانضمام لتلك الشبكة، هنا الأمر سوف يتلخَّص في أربع خطوات، سوف نذكرها لك بشكل بسيط وسهل الفهم لتعرف مبدأ عمل DHCP. فكيف يعمل DHCP؟

1- الاستكشاف (DHCP Discover)

عندما يتم توصيل أحد الأجهزة على الشبكة فإنّ هذا الجهاز لا يمتلك أي معلومات عن الشبكة، لذلك فهو يقوم ببث حزمة من البيانات التي تسمَّي (DHCP Discover) والتي تحتوي علي بعض المعلومات مثل: العنوان الفيزيائي (Mac Address) الخاص بالجهاز.

ويعتبر الماك أدرس في هذه المرحلة هو وسيلة الاتصال، ويكون مصدر تلك الحزمة هو 0.0.0.0، لأنَّ الجهاز لا يملك عنوان IP خاص به على تلك الشبكة، وتكون هذه الحزمة موجهة إلي العنوان “255.255.255.255”، وهذا يعني أنّها موجَّهة لجميع الأجهزة على الشبكة.

 2- العروض (DHCP Offer)

عندما يتم إرسال تلك الحزمة إلى الشبكة تصل إلى جميع الأجهزة الموجودة مسبقاً، ومنها سيرفر DHCP عندها سوف يعرف السيرفر أنّ هناك جهاز يريد الانضمام إلى الشبكة.

وبالتالي يقوم بإرسال حزمة من البيانات بهدف الرد على هذا الجهاز وعرض خدماته من خلال تلك الحزمة التي تحتوي علي بعض البيانات مثل “عنوان IP” وقناع الشبكة “Subnet mask” ومدَّة التأخير لهذا العنوان، فبهذا تعتبر تلك المرحلة هي المرحلة التي يعرض فيها سيرفر DHCP على الجهاز إمكانية الانضمام إلى الشبكة.

3- الرد (DHCP Request)

في هذه المرحلة يقوم هذا الجهاز بالردِّ على المرحلة السابقة وهي مرحلة العرض (DHCP Offer)، فهنا سيتم الرد بالموافقة للانضمام لتلك الشبكة بتلك البيانات التي منحها لك سيرفر DHCP، لذلك بعد أن يحصل الجهاز على عنوان IP الذي مُنح له يقوم بإرسال الرد إلى سيرفر DHCP يخبره بأنّه وافق على العرض الخاص به بعنوان IP وبالإعدادات الأخرى التي عرضت عليه.

4- التأكيد (DHCP Ack)

هذه هي المرحلة الأخيرة والتي يتم فيها التأكيد من قبل جهاز المستخدم على تعيين عنوان IP المخصَّص، أو بمعنى آخر المستأجر له على تلك الشبكة (تأكيداً لإتمام عملية التأجير) حيث يتم إرسال إشعار للتأكيد على تلك البيانات إلى سيرفر DHCP، وإذا كانت المعلومات صحيحة يتم اتصالك بالشبكة بشكل صحيح وسليم.

وفي حالة فشل البيانات يقوم جهاز المستخدم بإعادة المراحل الأربع كاملة مرَّة أخرى، ليحصل على عنوان IP وباقي المعلومات الخاصَّة بتلك الشبكة ليتم الاتصال بالشَّكل الصحيح.مراحل الحصول على IP من مزود الخدمة:

1- المرحلة الأولى: Discoverوهي مرحلة الاستكشاف، حيث يقوم الجهاز المشبوك على الشبكة بإرسال طلب للسيرفر (بحيث يخبر الراوتر أو السيرفر أنه يحتاج إلى IP).

2- المرحلة الثانية: Offerهي عبارة عن مرحلة العرض، حيث يقوم السيرفر بعرض IP لدى الجهاز المستضاف على شكل (brodcast)، حيث تسمى هذه العملية (DHCP Offer)، بحيث تتضمن IP للجهاز والبوابة الافتراضية (Default gateway) وقناع الشبكة (subnet mask).

3- المرحلة الثالثة: Request: وهي عبارة عن مرحلة الطلب، بحيث يرسل الجهاز مسج ويتضمن عنوان IP الذي تم عرضه على الجهاز، ثم يصبح ال IP الذي يتم استخدامه على الجهاز المستضاف غير متاح حتى يتم التخلي عنه.

4- المرحلة الرابعة: Acknowledgemnt: وهي تُسمى مرحلة الإقرار، حيث يتم فيها إرسال إشارة قبول (ACK) أو عدم قبول من قِبل السيرفر إلى الجهاز، في حال تم القبول فسوف يسير الأمر بشكل جيد وفي حال لم يتم القبول بعد فترة تُقدّر (6-16 ثانية) حتى يتم القبول.

ملاحظة: الفترة القصوى للقبول يمكن أن تصل إلى 5 دقائق.

خطوات عمل DHCP باختصار

• طلب عنوان IP (DHCP Discover):

  • عندما يتصل جهاز جديد بالشبكة (مثل جهاز كمبيوتر أو هاتف ذكي)، ولا يعرف عنوان IP الخاص به، فإنه يرسل طلبًا عامًا (Broadcast) إلى الشبكة يُسمى DHCP Discover. يهدف هذا الطلب إلى العثور على خادم DHCP الذي يدير توزيع عناوين IP.

• عرض عنوان IP (DHCP Offer):

  • عند تلقي طلب Discover، يستجيب خادم DHCP بإرسال عرض (DHCP Offer). يحتوي العرض على عنوان IP المقترح للجهاز، بالإضافة إلى إعدادات أخرى مثل قناع الشبكة الفرعية (Subnet Mask) والبوابة الافتراضية (Gateway).

• طلب تأكيد العنوان (DHCP Request):

  • بعد تلقي العرض، يقوم الجهاز الذي طلب عنوان IP بإرسال رسالة تأكيد تُسمى DHCP Request إلى خادم DHCP. في هذه الرسالة، يطلب الجهاز الحصول على عنوان IP الذي تم تقديمه له في العرض.

• تأكيد العنوان (DHCP Acknowledgement):

  • في هذه المرحلة، يقوم خادم DHCP بإرسال رسالة تأكيد نهائية تسمى DHCP Acknowledgement، تؤكد تخصيص عنوان IP وتُرسل إعدادات الشبكة إلى الجهاز. بعد هذه الخطوة، يمكن للجهاز استخدام عنوان IP والاتصال بالشبكة.

وداعاً للقلق! عالمك الرقمي محمي مع أفضل برامج مكافحة الفيروسات وشبكات VPN في 2024