DHCP

1. DHCP
  - DHCP는 네트워크 관리자들이 조직 내의 네트워크 상에서 IP 주소를 중앙에서 관리하고 할당해줄 수
   있도록 해주는 프로토콜이다.
   인터넷의 TCP/IP 프로토콜에서는, 각 컴퓨터들이 고유한 IP 주소를 가져야만 인터넷에 접속할 수 있다.
   조직에서 컴퓨터 사용자들이 인터넷에 접속할 때, IP 주소는 각 컴퓨터에 반드시 할당되어야만 한다.
   DHCP를 사용하지 않는 경우에는, 각 컴퓨터마다 IP 주소가 수작업으로 입력되어야만 하며,
   만약 컴퓨터가 네트워크의 다른 부분에 속한 장소로 이동되면 IP 주소를 새로이 입력해야 한다.
   DHCP는 네트워크 관리자가 중앙에서 IP 주소를 관리하고 할당하며, 컴퓨터가  네트워크의
   다른 장소에 접속되었을 때 자동으로 새로운 IP 주소를 보내줄 수 있게 해준다.


2. DHCP의 IP할당 방식
  1) 동적 할당(Dynamic allocation)
    - 네트워크 관리자가 DHCP Service를 통해서 Host에게 IP와 관련된 정보를 할당해 준다.
     임대 개념으로 IP를 얼마 동안 쓸수 있는지 사용 되고, 임대 기간 내에는 갱신 하지 않고 50%가
     남았을때 갱신 요구, 87.5%남았을때 갱신요구 하며, 그뒤로는 OS별로 다르게 갱신을 요청 함

  2) 자동 할당(Automatic allocation)
     - 자동할당은 동적할당과 비슷하지만, 서버쪽에서 소유하고 있는 IP를 임대해주는 개념이 들어간다.
      이 이야기는 클라이언트가 한번 가지고 있던 IP를 임대형식으로 몇일 동안 빌려쓰는것이 아니라,
      한번 사용했던 IP를 우선적으로 사용한다는 이야기다.
      그래서 DCHP서버는 IP address 테이블을 항상 유지해서, 과거에 사용 했던 IP를 우선적으로
      해당 클라이언트에 할당 한다.

   3) 정적 할당(Static allocation)
     - 정적 할당은 IP와 MAC을 맵핑 시킨 테이블을 가지고 있다가 해당 MAC 주소에 대해서
       DHCP요청이 왔을때 테이블에 있는 IP를 할당해 주는 역활을 한다.


3. DHCP의 IP할당의 4단계 
   1) DISCOVER 
    - 해당 클라이언트는 IP주소가 존재하지 않기 때문에 MAC주소를 이용해서 해당 서브넷(LAN)상에
     있는 DHCP서버를 먼저 찾게 된다.
     이때 UDP패킷을 이용해서 Broadcast 신호를 보내서 서버를 찾는다.
     만약 해당 서브넷(LAN)상에 DHCP서버가 없는 경우에는 라우터가 DHCP relay 기능을 통해서
     다른 서브넷에 DHCP서버로 연결해 주게 된다. 이때 서버는 DISCOVER 메세지를 받고
     자신이 가지고 있는 테이블에서 어떤 IP가 사용 가능한지, MAC address와 맵핑되 있는 정적 IP가
     있는지 비교 하게 된다.

   2) OFFER
    - DHCP서버는 DISCOVER메세지를 받고 자신의 테이블에서 비어있는 IP나, 정적 테이블에 맞는 IP를
     검사해서 제공해 줄 IP주소와, 디폴트 게이트웨이, 임대 기간, 서브넷 마스크를 제공 하는 메세지를
     담아서 다시 해당 클라이언트로 보내게 됩니다.

  3) REQUEST
    - 만약 클라이언트는 해당 서브넷에 여러개의 DHCP서버가 존재한다면, 빨리 도착한 메세지를 받고
     그 서버에 대한 REQUEST메세지를 작성해서 다시 브로드캐스트를 하게 된다.
     (이때 브로드캐스트를 하는 이유는 해당 서브넷에 여러개의 DHCP서버가 존재한다면
      각 DHCP서버는 클라이언트에게 할당해줄 IP와 기타 정보를 이미 서버내에서는 할당 해둔 상태이기
      때문에, 클라이언트는 브로드캐스트를 통해서, 자신이 어떤 IP와 어떤 정보를 사용할 것인지
      알려주어, 여러대의 DHCP서버 중에 어떤 서버가 제공한 주소를 받을 것인지를 광고해 주어야,
      해당 클라이언트에 할당 하려 했던, 선택 받지 않은 서버들은 제공 하려 했던 IP주소와 정보들을
      자신의 테이블에서 삭제하기 때문이다.)

   4) ACK(Acknowledgment)
    - DHCP 서버가 클라이언트에서 보낸 DHCP REQUEST를 받게 되면, 구성 프로세서의 마지막 단계로
     들어 가게 된다. 이 ACK메세지는 해당 클라이언트에 대한 확인서와 같은 메세지이다.
     이 패킷은 클라이언트가 가지고 있던 REQUEST메세지에 기반하여,
     IP주소,임대기간,디폴트 게이트웨이를 사용하도록 확인서를 발급해주는 것과 같다.
     이때 IP 할당 프로세스는 완료 된다. (IP 할당 O)