DHCP: Automatic Addresses, DORA and LeasesDHCP: ناونیشانی خۆکار، DORA و کرێکانی DHCP

A computer cannot send or receive anything on a network without an IP address — and with it a subnet mask, a default gateway and DNS servers. At home, every phone and laptop on your Internet line needs these settings. A new device has none of them: no IPv4 address, no mask, no default router and no DNS server. There are two ways to set them. Static (manual): a person types the settings into each device. Dynamic: the device asks a DHCP server (Dynamic Host Configuration Protocol) and receives them automatically.

کۆمپیوتەرێک (Computer) بێ ناونیشانی IP (IP address) ناتوانێت هیچ شتێک لە ڕایەڵەدا (Network) بنێرێت یان وەربگرێت — و لەگەڵیدا ماسکی ژێرڕایەڵە (Subnet mask)، دەروازەی بنەڕەتی (Default gateway) و ڕاژەکارەکانی DNS. لە ماڵەوە، هەموو مۆبایل و لاپتۆپێک (Laptop) کە لەسەر هێڵی ئینتەرنێتەکەتە (Internet) پێویستی بەم ڕێکخستنانەیە. ئامێرێکی نوێ هیچیانی نییە: نە ناونیشانی ⁦IPv4⁩، نە ماسکی ژێرڕایەڵە، نە ڕێدۆزی بنەڕەتی و نە ڕاژەکاری DNS. دوو ڕێگا بۆ دانانیان هەیە. ناونیشانی IPـی جێگیر (دەستی): کەسێک ڕێکخستنەکان لە هەر ئامێرێکدا دەنووسێت. ناونیشانی IPـی بزۆک: ئامێرەکە داوا لە ڕاژەکاری DHCP ⁦(Dynamic Host Configuration Protocol)⁩ دەکات و بە خۆکاری وەریاندەگرێت.

Static addressing is hard for whoever sets it up: every address must be typed into every computer and phone, and it gets harder as the number of devices grows. So almost every device uses DHCP, a standard application-layer protocol that answers the broadcast questions of clients and gives each connected device its settings through four messages called DORA. Older Windows called the two choices Obtain an IP address automatically and Use the following IP address. A short version is in DHCP: addresses given automatically.

ناونیشانی IPـی جێگیر بۆ ئەو کەسەی دایدەنێت قورسە: دەبێت هەموو ناونیشانێک لە هەموو کۆمپیوتەر و مۆبایلێکدا بنووسرێت و هەتا ژمارەی ئامێرەکان زیاد بێت قورستر دەبێت. بۆیە نزیکەی هەموو ئامێرێک DHCP بەکار دەهێنێت، پرۆتۆکۆڵێکی (Protocol) ستانداردی چینی ئەپ (Application layer) کە وەڵامی پرسیارە پەخشکردنییەکانی (Broadcast) ڕاژەخوازەکان (Client) دەداتەوە و بە چوار پەیام کە پێیان دەڵێن DORA ڕێکخستنەکان دەداتە هەر ئامێرێکی بەستراو. Windowsـی کۆن ئەم دوو هەڵبژاردەیەی ناو دەنا Obtain an IP address automatically و Use the following IP address. کورتەکەی لە DHCP: ناونیشان بە خۆکاریـدایە.

The lease time is the time a device may use an address — the server can set it in seconds, minutes, hours or days (leases).

ماوەی کرێ ئەو کاتەیە کە ئامێرێک دەتوانێت ناونیشانێک بەکار بهێنێت — ڕاژەکارەکە دەتوانێت بە چرکە، خولەک، کاتژمێر یان ڕۆژ دیاریی بکات (کرێکانی DHCP).

A DHCP server is a network server that automatically provides and assigns network settings to client devices. Its answer can include the IP address, subnet mask, default gateway, DNS servers, the domain name and the lease time. Everything after the address travels as an option with a number (RFC 2132): 1 is the mask, 3 the router, 6 the DNS servers, 15 the domain name, 51 the lease time. A server can send many more options, for example the address of a time server. How to set such options on a Cisco router is shown in More pool settings.

ڕاژەکاری DHCP ڕاژەکارێکی ڕایەڵەیە کە بە خۆکاری ڕێکخستنەکانی ڕایەڵە بۆ ئامێرەکانی ڕاژەخواز دابین دەکات و دیاریان دەکات. وەڵامەکەی دەتوانێت ناونیشانی IP، ماسکی ژێرڕایەڵە، دەروازەی بنەڕەتی، ڕاژەکارەکانی DNS، ناوی دۆمەین (Domain name) و ماوەی کرێ بگرێتەوە. هەموو شتێکی دوای ناونیشانەکە وەک هەڵبژاردەیەک بە ژمارەیەکەوە دەڕوات ⁦(RFC 2132): 1⁩ ماسکی ژێرڕایەڵەیە، 3 ڕێدۆزە، 6 ڕاژەکارەکانی DNS، ⁦15⁩ ناوی دۆمەین و ⁦51⁩ ماوەی کرێ. ڕاژەکارێک دەتوانێت زۆر هەڵبژاردەی تریش بنێرێت، بۆ نموونە ناونیشانی ڕاژەکارێکی کات. چۆنیەتیی دانانی ئەم جۆرە هەڵبژاردانە لەسەر ڕێدۆزێکی Cisco لە ڕێکخستنی زیاتری پووڵی ناونیشاندا پیشان دراوە.

The DHCP server can be one of three things. A router: at home and in a café the Wi-Fi router does the job — a router as DHCP server is useful in small networks where no dedicated server is available. A server on the LAN: companies and universities run DHCP on Windows Server or Linux, often for many LANs at once. A server at the ISP: it gives your home router its outside address. Whoever runs it, the protocol and the messages are the same.

ڕاژەکاری DHCP دەتوانێت یەکێک لەم سێ شتە بێت. ڕێدۆزێک: لە ماڵەوە و لە چایخانە ڕێدۆزی وای‌فای (Wi-Fi) ئەم کارە دەکات — ڕێدۆز وەک ڕاژەکاری DHCP بۆ ڕایەڵەی بچووک بەسوودە کە ڕاژەکارێکی تایبەتی تێدا نییە. ڕاژەکارێک لە ڕایەڵەی ناوچەییدا (LAN): کۆمپانیا و زانکۆکان DHCP لەسەر Windows Server یان Linux کار پێ دەکەن، زۆرجار بۆ چەند ڕایەڵەی ناوچەییەک پێکەوە. ڕاژەکارێک لە دابینکەری ئینتەرنێت (ISP): ناونیشانی دەرەوە دەداتە ڕێدۆزی ماڵەوەت. هەر کەسێک بەڕێوەی ببات، پرۆتۆکۆڵ و پەیامەکان هەمان شتن.

Every time a client needs a new lease, it and the server exchange four messages: Discover, Offer, Request, Acknowledge — DORA. In plain words: “Have you got an IP for me?” — “Yes, I have this one.” — “OK, give me that one.” — “Done, here you are.” This is how the server hands out addresses and settings dynamically, so that every device has a unique address and the right configuration.

هەر جارێک ڕاژەخوازێک پێویستی بە کرێیەکی نوێ بێت، خۆی و ڕاژەکارەکە چوار پەیام ئاڵوگۆڕ دەکەن: Discover، Offer، Request، Acknowledge — DORA. بە وشەی سادە: «هیچ ئایپییەکت هەیە؟» — «بەڵێ، ئەمەم هەیە.» — «دەی باشە ئەوەم بەرێ.» — «تەواوە، فەرموو.» بەم شێوەیە ڕاژەکارەکە ناونیشان و ڕێکخستن بە شێوەی بزۆک دابەش دەکات، بۆ ئەوەی هەموو ئامێرێک ناونیشانێکی بێوێنە و ڕێکخستنی دروستی هەبێت.

0.0.0.0 is the source address of a device that has no address yet. 255.255.255.255 is the limited broadcast: every device on the local network receives it, and routers never forward it to other networks (see broadcast messages). The Request is a broadcast so that any other server that made an offer learns it was not chosen and keeps that address free. Before using the address, a careful client checks with ARP that nobody else has it; if someone does, it sends a DHCPDECLINE and starts again. DHCP runs on UDP because only UDP can send to everyone on the LAN (Finding each other on a LAN).

⁦0.0.0.0⁩ ناونیشانی سەرچاوەی ئامێرێکە کە هێشتا ناونیشانی نییە. ⁦255.255.255.255⁩ پەخشکردنی سنووردارە: هەموو ئامێرێکی ڕایەڵەی ناوخۆیی وەریدەگرێت و ڕێدۆزەکان هەرگیز بۆ ڕایەڵەکانی تری نانێرن (بڕوانە پەیامەکانی پەخشکردن). Request پەخشکردنە بۆ ئەوەی هەر ڕاژەکارێکی تر کە Offerـی کردبێت بزانێت هەڵنەبژێردراوە و ئەو ناونیشانە بەتاڵ بهێڵێتەوە. پێش بەکارهێنانی ناونیشانەکە، ڕاژەخوازێکی وریا بە ARP دەپشکنێت کە کەسی تر هەیەتی یان نا؛ ئەگەر هەبوو، DHCPDECLINE دەنێرێت و لە سەرەتاوە دەست پێ دەکاتەوە. DHCP لەسەر UDP کار دەکات، چونکە تەنیا UDP دەتوانێت بۆ هەموو ئامێرەکانی ڕایەڵەی ناوچەیی بنێرێت (دۆزینەوەی یەکتر لە ڕایەڵەی ناوچەییدا).

DHCP works in the application layer, like DNS: its messages are made by the DHCP client and the DHCP server programs, and it gives hosts a dynamic way of leasing addresses. Underneath, it travels in UDP: the server listens on port 67 and the client on port 68. It could not use TCP — a TCP connection needs addresses on both sides, and the client has none yet; and only a UDP datagram can be sent to everyone as a broadcast.

DHCP لە چینی ئەپدا کار دەکات، وەک DNS: پەیامەکانی بەرنامەکانی (Program) ڕاژەخوازی DHCP و ڕاژەکاری DHCP دروستیان دەکەن و ڕێگایەکی بزۆک بە میوانگرەکان (Host) دەدات بۆ بەکرێگرتنی ناونیشان. لە خوارەوە بە UDP دەڕوات: ڕاژەکارەکە گوێ لە پۆرت ⁦67⁩ دەگرێت و ڕاژەخوازەکە لە پۆرت ⁦68⁩. نەیدەتوانی TCP بەکار بهێنێت — پەیوەندیی TCP پێویستی بە ناونیشان لە هەردوو لا هەیە و ڕاژەخوازەکە هێشتا هیچی نییە؛ هەروەها تەنیا داتاگرامێکی (Datagram) UDP دەتوانێت وەک پەخشکردن بۆ هەمووان بنێردرێت.

IPv6 hosts get their addresses with SLAAC or DHCPv6 (UDP ports 546 and 547) — see DHCPv6: stateful and stateless. Port numbers in general are in ports and sockets.

میوانگرەکانی ⁦IPv6⁩ ناونیشانەکانیان بە SLAAC یان ⁦DHCPv6⁩ وەردەگرن (پۆرتەکانی ⁦UDP 546⁩ و ⁦547⁩) — بڕوانە ⁦DHCPv6⁩: دۆخدار و بێ‌دۆخ. ژمارەی پۆرت بە گشتی لە پۆرتەکان و سۆکێتەکانـدایە.

A DHCP lease is the time for which a server lends an address and its settings to a client; the administrator sets its length on the server. During the lease the client may use them. The client does not wait for the end. At T1, by default 50 % of the lease, it asks the same server to renew, with a Request sent straight to it; the server answers with an Ack and the lease starts again. If that server does not answer, at T2 — by default 87.5 % — the client asks any server by broadcast (rebinding). If the lease runs out with no answer, the client must stop using the address and start DORA again.

کرێی DHCP ئەو کاتەیە کە ڕاژەکارێک ناونیشانێک و ڕێکخستنەکانی بە قەرز دەداتە ڕاژەخوازێک؛ بەڕێوەبەری ڕایەڵە درێژییەکەی لەسەر ڕاژەکارەکە دیاری دەکات. لە ماوەی کرێکەدا ڕاژەخوازەکە دەتوانێت بەکاریان بهێنێت. ڕاژەخوازەکە چاوەڕێی کۆتایی ناکات. لە ⁦T1⁩، کە بە شێوەی بنەڕەت ⁦50%⁩ـی کرێکەیە، داوا لە هەمان ڕاژەکار دەکات نوێی بکاتەوە، بە Requestـێک کە ڕاستەوخۆ بۆی دەنێرێت؛ ڕاژەکارەکە بە Ack وەڵام دەداتەوە و کرێکە لە سەرەتاوە دەست پێ دەکاتەوە. ئەگەر ئەو ڕاژەکارە وەڵام نەداتەوە، لە ⁦T2⁩ — بە شێوەی بنەڕەت ⁦87.5%⁩ — ڕاژەخوازەکە بە پەخشکردن لە هەر ڕاژەکارێک دەپرسێت (دووپاتە بەستنەوە). ئەگەر کرێکە بێ وەڵام تەواو بێت، ڕاژەخوازەکە دەبێت واز لە ناونیشانەکە بهێنێت و دیسان DORA دەست پێ بکاتەوە.

On Windows you can see the lease and act on it. ipconfig /all shows whether DHCP is enabled, which server gave the address and when the lease was obtained and when it expires. ipconfig /release sends a DHCPRELEASE to the server and gives the address back; ipconfig /renew asks for a lease again. Do not use /release over a remote connection: it cuts you off. The rest of ipconfig is in Windows network commands. The 3D network lab has no DHCP server — its devices use fixed addresses — so DHCP is practised in Packet Tracer (a DHCP server in Packet Tracer).

لە Windowsـدا دەتوانیت کرێکە ببینیت و کاری لەسەر بکەیت. ipconfig /all پیشان دەدات DHCP چالاکە یان نا، کام ڕاژەکار ناونیشانەکەی داوە و کرێکە کەی وەرگیراوە و کەی تەواو دەبێت. ipconfig /release پەیامی DHCPRELEASE بۆ ڕاژەکارەکە دەنێرێت و ناونیشانەکە دەگەڕێنێتەوە؛ ipconfig /renew دیسان داوای کرێ دەکاتەوە. /release لە پەیوەندییەکی دوورەوە بەکار مەهێنە: پەیوەندییەکەت دەپچڕێنێت. بەشەکانی تری ipconfig لە فەرمانەکانی ڕایەڵەی Windowsـدان. تاقیگەی سێ ڕەهەندیی ڕایەڵە ڕاژەکاری DHCPـی تێدا نییە — ئامێرەکانی ناونیشانی جێگیر بەکار دەهێنن — بۆیە DHCP لە Packet Tracer ڕاهێنانی لەسەر دەکرێت (ڕاژەکاری DHCP لە Packet Tracer).

On the server, the range of addresses it may lend on one subnet is a pool (Windows Server calls it a scope). Addresses that must not be lent — the router and the servers set by hand — are excluded. A reservation ties one address to one MAC address, so a printer or a camera always gets the same address while still using DHCP. One server can hold pools for several subnets, and a pool need not be one unbroken block. The administrator can also limit which MAC addresses are served.

لەسەر ڕاژەکارەکە، ئەو ناونیشانانەی دەتوانێت لە یەک ژێرڕایەڵەدا بە قەرزیان بدات پووڵی ناونیشانـە (Windows Server پێی دەڵێت scope). ئەو ناونیشانانەی نابێت بدرێن — ڕێدۆزەکە و ئەو ڕاژەکارانەی بە دەست ڕێکخراون — جیا دەکرێنەوە. تەرخانکردن یەک ناونیشان بە یەک ناونیشانی MACـەوە دەبەستێتەوە، بۆیە چاپەرێک (Printer) یان کامێرایەک هەمیشە هەمان ناونیشان وەردەگرێت و هێشتا DHCP بەکار دەهێنێت. یەک ڕاژەکار دەتوانێت پووڵی چەند ژێرڕایەڵەیەک هەڵبگرێت و پێویست ناکات پووڵێک یەک پارچەی پچڕنەبوو بێت. بەڕێوەبەریش دەتوانێت دیاری بکات کام ناونیشانەکانی MAC خزمەت دەکرێن.

If no DHCP server answers — the cable is out, the Wi-Fi password was wrong, the server is down — a computer does not stay without an address. It gives itself a link-local address from 169.254.0.0/16; Microsoft calls this APIPA (Automatic Private IP Addressing) and the standard is RFC 3927. It picks a random address between 169.254.1.0 and 169.254.254.255, checks with three ARP probes that no neighbour uses it, and keeps asking DHCP in the background. Such an address reaches only devices on the same link: there is no gateway, and routers never forward these packets.

ئەگەر هیچ ڕاژەکارێکی DHCP وەڵام نەداتەوە — کێبڵەکە دەرهاتووە، تێپەڕەوشەی (Password) وای‌فای هەڵە بوو، ڕاژەکارەکە کوژاوەتەوە — کۆمپیوتەرێک بێ ناونیشان نامێنێتەوە. ناونیشانێکی بەستەری ناوخۆیی (Link-local address) لە ⁦169.254.0.0/16⁩ بە خۆی دەدات؛ Microsoft پێی دەڵێت APIPA ⁦(Automatic Private IP Addressing)⁩ و ستانداردەکەی ⁦RFC 3927⁩ـە. ناونیشانێکی هەڕەمەکی لە نێوان ⁦169.254.1.0⁩ و ⁦169.254.254.255⁩ هەڵدەبژێرێت، بە سێ پشکنینی ARP دڵنیا دەبێتەوە کە هیچ دراوسێیەک بەکاری ناهێنێت و لە پشتەوە هەر داوای DHCP دەکات. ناونیشانێکی وا تەنیا دەگاتە ئامێرەکانی هەمان بەستەر: دەروازەی بنەڕەتی نییە و ڕێدۆزەکان هەرگیز ئەم پاکێتانە (Packet) نانێرن.

So when ipconfig shows Autoconfiguration IPv4 Address . . : 169.254.37.112, read it as “DHCP failed”: check the cable or Wi-Fi, then the router or server. The address itself was introduced in loopback and APIPA. For practice, follow a real case in an address in 169.254.x.x, and see a Packet Tracer pool that handed out wrong addresses in What went wrong here?

کەواتە کاتێک ipconfig پیشان دەدات Autoconfiguration IPv4 Address . . : 169.254.37.112، وای بخوێنەوە «DHCP سەرکەوتوو نەبوو»: سەرەتا کێبڵ یان وای‌فای، پاشان ڕێدۆز یان ڕاژەکارەکە بپشکنە. خودی ناونیشانەکە لە loopback و APIPAـدا ناسێنرا. بۆ ڕاهێنان، دۆخێکی ڕاستەقینە لە ناونیشانێک لە ⁦169.254.x.x⁩ـدا ببینە و پووڵێکی Packet Tracer کە ناونیشانی هەڵەی دابەش کرد لە لێرەدا چی هەڵە بوو؟

The Discover is a broadcast, and routers do not forward broadcasts — so how can one DHCP server in a university serve every LAN? A router (or layer-3 switch) on the client’s LAN acts as a DHCP relay agent: it receives the broadcast, sends it on as a unicast to the server’s address and writes the address of its own interface into the message (the giaddr field). The server uses that address to choose the right pool, and its reply goes back through the relay to the client. On Cisco routers this is the ip helper-address command, configured in DHCP on a Cisco router.

Discover پەخشکردنە و ڕێدۆزەکان پەخشکردن نانێرن — کەواتە چۆن یەک ڕاژەکاری DHCP لە زانکۆیەکدا دەتوانێت خزمەتی هەموو ڕایەڵەی ناوچەییەک بکات؟ ڕێدۆزێک (یان سویچێکی (Network switch) چینی ⁦3⁩) لە ڕایەڵە ناوچەییەکەی ڕاژەخوازەکە وەک گوازەرەوەی DHCP کار دەکات: پەخشکردنەکە وەردەگرێت، وەک تاکپەخش (Unicast) بۆ ناونیشانی ڕاژەکارەکە دەینێرێت و ناونیشانی نێوبەستەی (Interface (network)) خۆی دەنووسێتە ناو پەیامەکە (خانەی giaddr). ڕاژەکارەکە بەو ناونیشانە پووڵە دروستەکە هەڵدەبژێرێت و وەڵامەکەی لە ڕێگەی گوازەرەوەکەوە دەگەڕێتەوە بۆ ڕاژەخوازەکە. لەسەر ڕێدۆزەکانی Cisco ئەمە فەرمانی ip helper-addressـە کە لە DHCP لەسەر ڕێدۆزی Ciscoـدا ڕێک دەخرێت.

A client believes the first Offer it accepts. A rogue DHCP server — a home router plugged into an office wall socket by mistake, or an attacker’s laptop — can answer before the real one and hand out a wrong gateway or DNS server. Then nothing works, or worse, the victim’s traffic passes through the attacker: a man-in-the-middle attack. Switches defend against this with DHCP snooping: only the port towards the real server is trusted, and server messages (Offer, Ack) that arrive on other ports are dropped. It is configured with switch port security.

ڕاژەخواز باوەڕ بە یەکەم Offer دەکات کە وەریدەگرێت. ڕاژەکارێکی DHCPـی ناشەرعی — ڕێدۆزێکی ماڵەوە کە بە هەڵە لە پریزێکی دیواری ئۆفیسدا دانراوە، یان لاپتۆپی هێرشبەرێک (Attacker) — دەتوانێت پێش ڕاژەکارە ڕاستەقینەکە وەڵام بداتەوە و دەروازەی بنەڕەتی یان ڕاژەکاری DNSـی هەڵە بدات. ئەوکات هیچ شتێک کار ناکات، یان خراپتر، هاتوچۆی قوربانییەکە بە هێرشبەرەکەدا تێدەپەڕێت: هێرشی کەسی ناوەڕاست. سویچەکان بە DHCP snooping بەرگری لەمە دەکەن: تەنیا ئەو دەرچەیەی (Port) بەرەو ڕاژەکارە ڕاستەقینەکەیە متمانەپێکراوە و پەیامەکانی ڕاژەکار (Offer، Ack) کە لە دەرچەکانی ترەوە دێن فڕێ دەدرێن. لەگەڵ ئاسایشی دەرچەکانی سویچـدا ڕێک دەخرێت.