بروتوكول اسناد العناوين الديناميكية للأصدار الجديد من عناوين الانترنت (DHCPV6)


قبل الخوض في تفاصيل هذا البروتوكول لا بد من اخذ نبذة مختصرة عن عمل شقيقه القديم (والمستخدم لحد الان في اغلب الشبكات حول العالم) وهو (DHCP).

فما هو ال (DHCP

هو مختصر ل(Dynamic Host Configuration Protocol DHCP) والترجمة الحرفية له هي (بروتوكول تهيئة الاجهزة ديناميكياً) ووظيفته الاساسية هي اسناد عناوين (IP addresses) و(Subnet mask) و (default gateway) و (DNS server address) و (WINS information) الى الحواسيب في الشبكات المحلية (LANs) بدلاً من جعل المستخدم او مدير الشبكة يقوم بذلك يدوياً ولكل جهاز لأن تلك العملية متعبة وتستغرق وقتاً طويلاً خصوصاً اذا كان حجم الشبكة كبيراً او كانت متغيرة بشكل مستمر (مثل الشبكات اللاسلكية التي ينضم لها اجهزة جديدة وتغادرها اجهزة اخرى بشكل مستمر). ولذلك وبدلاً من اسناد تلك المعلومات بشكل متكرر ومستمر لكل اجهزة الشبكة فأن مدير الشبكة يقوم بضبط احد راوترات الشبكة المحلية (او الجهاز العامل كسيرفر مثل اجهزة الحواسيب التي تعمل بنظام الويندوز سيرفر) حيث يتم اضافة خدمة ال (DHCP) الى تلك الاجهزة ويحدد المستخدم لهذه الخدمة عدة امور ومنها (IP pool) او ما يسمى حوض العناوين وهو المدى (range) الذي يمكن لسيرفر ال (DHCP) ان يأخذ منه العناوين ليسندها الى الاجهزة في الشبكة المحلية. واما كيف تتم عملية اسناد العناوين فالصورة التالية تلخص العملية:

1

فبمجرد انضمام اي جهاز جديد الى الشبكة السلكية او اللاسلكية (كأن يكون الجهاز منطفأ ثم يتم تشغيله او ان يكون بعيداً ثم يدخل الى نطاق الشبكة المحلية) وحين يكتشف الجهاز نفسه جزءاً من شبكة محلية فأن اول ما يقوم به قبل القدرة على ارسال او استقبال اي بيانات هي البحث عن ال (DHCP server) وذلك بأرسال رسالة (DHCP discover) كما موضح في الصورة اعلاه وتكون هذه الرسالة بلا عنوان مصدر (Source IP address) لأن الجهاز المصدر ليس عنده عنوان لحد الان ولذلك يتم استخدام العنوان الفيزيائي (Physical address) او (MAC address) ويكون عنوان الهدف هو عنوان البث (Broadcast) للشبكة المحلية فتقوم كل الاجهزة في الشبكة المحلية بأستلام هذه الرسالة ولكن جهازاً واحداً فقط (عادة) يقوم بالاستجابة وهو الجهاز الذي يحتوي خدمة (DHCP server) حيث يقوم بأرسال رسالة دعوة (DHCP offer) الى الجهاز المنضم حديثاً الى الشبكة وهنا يمتلك الجهاز خيار قبول او رفض هذه الدعوة (لأن بعض الشبكات تحتوي عدة سيرفرات DHCP مما يتيح للجهاز اختيار احدها ورفض البقية) وحالما يقبل الجهاز دعوة ال (DHCP server) فأنه يرسل له طلب عناوين رسمي برسالة (DHCP request) فيقوم اخيراً سيرفر ال (DHCP) بالاستجابة بأرسال العناوين المطلوبة برسالة (DHCP Ack).

وتتكرر هذه العملية كل فترة زمنية اسمها فترة الاستئجار (lease time) حيث ان العنوان الممنوح لأي جهاز لا يبقى نفسه الى ما لا نهاية وانما يتغير حالما تنتهي فترة الاستئجار ويقوم سيرفر ال(DHCP) بأعادة منح الجهاز عنوان اخر من حول العناوين وهكذا.

حتى الان كانت شبكاتنا المكونة للأنترنت تستخدم هذا السيرفر ولكن مع ظهور ال (IPV6) فقد ظهرت الحاجة الى سيرفر جديد يلبي الاحتياجات المتجددة والمختلفة للجيل الجديد من العناوين وهنا ظهر ما يسمى (DHCPV6) وفي ادناه سنتكلم عن اهم مميزاته وطريقة عمله وفرقه عن شقيقه السابق (DHCP):

رغم وجود امكانية اسناد عناوين ال (IPV6) الى الاجهزة بشكل يدوي (manual) وكما في الصورة التالية:

2

الا ان اغلب الاجهزة التي تستخدم ال (IPV6) تستخدم ايضاً ما يسمى (IPV6 auto configuration) والذي يكون على نوعين:

  • (stateless): وفي هذه الحالة يقوم كل جهاز في الشبكة المحلية بأستلام العناوين المطلوبة من الراوتر في حالة امتلاك الراوتر لهذه المعلومات (ان تم ضبطه ليقوم بمنحها للأجهزة المتصلة به).
  • (Stateful): وفي هذه الحالة يتم استخدام خدمة ال (DHCPV6) للحصول على العناوين وبقية المعلومات التي يحتاجها الجهاز للأتصال بالشبكة كما ان هذه الخدمة تمنع تضارب العناوين (تمنع امتلاك عدة اجهزة نفس العنوان).

ملاحظة: قد تستخدم كلا الطريقتين اعلاه بنفس الوقت من قبل جهاز واحد على الشبكة المحلية وفي هذه الحالة يقوم الرواتر بمنح ال (IPV6 address) ويقوم ال (DHCPV6) بمنح بقية المعلومات كما سنرى الان.

ما هو الفرق الرئيسي بين (DHCP) و (DHCPV6

  • في ال (DHCPV6) فأن الرسائل المختلفة التي يتم تبادلها بين الجهاز والسيرفر تكون متشابهة الهيكل ما عدا خيارات الرسالة (Message Option) في حين تختلف هيكلية الرسائل في ال(DHCP) عن بعضها البعض.
  • بدلاً من (discover) و (offer) في ال (DHCP) تم الاستعاضة عنها برسائل (Solicit) و (Advertise) على التوالي في ال (DHCPV6).
  • في ال (DHCPV6) يستطيع الجهاز طلب اكثر من عنوان واحد وهو شيء لم يكن مسموحاً به في ال (IPV4) وال (DHCP).

لماذا نحتاج ال (DHCPV6) في شبكاتنا المحلية المحتوية على اجهزة لها (IPV6

  • يوفر هذا البروتوكول الية تزويد العناوين (IPV6) بشكل ديناميكي للأجهزة المتصلة به.
  • يوفر للأجهزة المتصلة به ايضاً معلومات ال (DNS servers) وال (NIS information).
  • يوفر هذا البروتوكول مركزية التحكم في منح العناوين للأجهزة المتصلة به كما يمنع تكرار العناوين وتضاربها بين اجهزة الشبكة المحلية.
  • يوفر هذا البروتوكول امكانية التحديث الديناميكي لمعلومات ال (DNS).
  • واخيراً فهو اكثر اماناً من الطريقة الاخرى (stateless).

كيف يعمل ال (DHCPV6

لنفترض ان لدينا شبكة محلية تحتوي الكثير من الاجهزة الخاصة بالمستخدمين وان هناك جهازين مضبوطين لتوفير خدمة ال (DHCPV6) فقد يكون احد هذين الجهازين هو الويندوز سيرفر والاخر هو الراوتر المنزلي (TP-Link, Netgear, Dlink, …etc.) وفي لحظة معينة قام احد الاجهزة بالانضمام الى الشبكة.

الصورة التالية تلخص ما يحصل ابتداءاً من انضمام الجهاز الجديد الى الشبكة وحتى حصوله على معلومات العنونة والاتصال بالانترنت:

3

وتماماً كما حصل مع ال (DHCP) فأن العملية تبدأ برسالة (solicit) من الجهاز المنضم حديثاً الى الشبكة ثم يتبعها استجابة من السيرفر بالاعلان (advertise) عن استعداده لتزويد الجهاز بالمعلومات المطلوبة ثم يطلب الجهاز الزبون (Client) المعلومات رسمياً (request) واخيراً يستجيب السيرفر برسالة (reply) تحتوي المعلومات المطلوبة والتي يستطيع ان يستخدمها الجهاز طالما يشاء حتى يقوم بعد فترة من الزمن بأرسال رسال (renew) لتجديد بياناته فيقوم السيرفر بأرسال رسالة (reply) تضم المعلومات الجديدة والمحدثة وهكذا.

والحالة الاخيرة التي يمكن ان تحصل هي عندما ينطفيء الجهاز فأنه يرسل رسالة الى السيرفر لتحرير العنوان (release) ليستطيع السيرفر اعادة استخدامه لأجهزة اخرى تتصل به فيما بعد.

4.png

وهذه الصورة تبين كل تلك الخطوات بشكل متسلسل.

ملاحظة: هناك الكثير من المصطلحات التي تم ذكرها بدون التطرق لتفاصيلها اما لأنها مشروحة في دروس سابقة او لأن تفاصيلها خارج الموضوع وتحتاج موضوعاً مستقلاً لوحدها ولكن كالعادة في حالة التساؤل عن اي مصطلح فيمكن السؤال عنه مباشرة في المدونة وسيسرنا الاجابة او البحث عنه بشكل مباشر في الكوكل وسيسر عمنا الكوكل الاجابة كالعادة 🙂

كذلك هناك الكثير من التفاصيل الاخرى حول هذا البروتوكول ولكن تناولها يحتاج الى دورة كاملة ومعلومات اساسية كثيرة جداً 🙂

تحياتي للجميع واتمنى ان يكون الموضوع مفيداً للجميع.

 

2 comments

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

WordPress.com Logo

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   / تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   / تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   / تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   / تغيير )

Connecting to %s