WS2025 - DHCP

En esta práctica, aprenderemos a implementar el servicio DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) en Windows Server 2025 para que asigne parámetros de red de forma automática a los equipos que se conecten al adaptador de red interna. Veremos cómo este servicio facilita la gestión de redes al automatizar la asignación de direcciones IP, máscara de subred, puerta de enlace, y otros parámetros de configuración de red a los equipos clientes.

1. ¿Qué es DHCP?

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) es un protocolo de red que permite a los servidores asignar automáticamente direcciones IP y otros parámetros de configuración de red a los dispositivos clientes. Esto simplifica enormemente la configuración de red, ya que los administradores no necesitan configurar manualmente la dirección IP en cada equipo cliente.

El servidor DHCP proporciona a los dispositivos en la red los siguientes parámetros clave:

•     Dirección IP: Una dirección única para cada dispositivo en la red.
•     Máscara de subred: Determina la porción de la red utilizada por un dispositivo.
•    Puerta de enlace predeterminada: La dirección del router o dispositivo que permite a los dispositivos comunicarse con otras redes.
•   DNS (Domain Name System): Servidores que traducen nombres de dominio a direcciones IP.

2. Función de un Servidor DHCP en la Red

El servidor DHCP juega un papel crucial en la asignación dinámica de parámetros de red. Su principal función es:

1.     Asignar dinámicamente direcciones IP a los dispositivos que se conectan a la red  interna. Esto evita la necesidad de asignar direcciones IP manualmente.
2.      Gestionar el "pool" de direcciones IP disponibles para los clientes. El servidor reserva direcciones y las distribuye a medida que los dispositivos lo solicitan.
3.     Renovar y liberar direcciones IP: Las direcciones IP asignadas por DHCP tienen un tiempo de validez, y el servidor puede renovarlas automáticamente o liberar direcciones que ya no están en uso.

3. Proceso de Asignación de Direcciones IP: DORA

El proceso de asignación de una dirección IP por parte de un servidor DHCP se conoce como DORA, que consiste en cuatro pasos:

1.     Discovery (Descubrimiento): El cliente envía un mensaje broadcast para descubrir servidores DHCP en la red. Este mensaje lo envía un dispositivo que no tiene dirección IP.
2.     Offer (Oferta): El servidor DHCP responde al cliente con una oferta que incluye una dirección IP disponible y otros parámetros de red (máscara de subred, puerta de enlace, etc.).
3.      Request (Solicitud): El cliente responde solicitando formalmente la dirección IP ofrecida por el servidor.
4.     Acknowledge (Reconocimiento): El servidor DHCP confirma la asignación de la dirección IP al cliente y envía la configuración de red necesaria. El cliente ya puede usar la dirección IP asignada.

Este proceso permite que los dispositivos se conecten automáticamente a la red sin intervención manual.

4. Rol del Servidor DHCP en Windows Server 2025

Windows Server 2025 ofrece una implementación robusta del servicio DHCP, permitiendo a los administradores configurar y gestionar el pool de direcciones IP, así como definir parámetros adicionales, como la asignación de la puerta de enlace y los servidores DNS. Al instalar y configurar el servicio DHCP en Windows Server, este servidor será el encargado de asignar dinámicamente direcciones IP a los equipos que se conecten a la red interna.

Requisitos previos para DHCP en Windows Server 2025:

•     El servidor debe estar conectado a la red y tener una dirección IP estática.
•     Debe instalarse el rol de servidor DHCP en el servidor.
•     Configurar el alcance o scope, que es el rango de direcciones IP que el servidor DHCP puede asignar.

5. Alcance de DHCP: Asignación de IPs Automáticas

El alcance (scope) define el rango de direcciones IP que el servidor DHCP puede asignar a los clientes. También se configuran otros parámetros importantes dentro del alcance, como:

•     Rango de direcciones IP: La lista de direcciones que el servidor puede asignar.
•    Duración del arrendamiento (lease): El tiempo durante el cual un cliente puede utilizar una dirección IP antes de que necesite renovarla.
•     Exclusiones de IP: Direcciones IP que no se asignarán automáticamente, ya sea porque están reservadas para servidores u otros dispositivos específicos.
•   Opciones de DHCP: Otros parámetros como la puerta de enlace predeterminada (gateway), el servidor DNS, y otros que se asignan junto con la dirección IP.

Duración del arrendamiento (lease):

Las direcciones IP que el servidor DHCP asigna no se otorgan de forma indefinida. Se configuran con una duración determinada conocida como lease o arrendamiento. Cuando el lease expira, el cliente debe solicitar una renovación o el servidor puede asignar la dirección IP a otro cliente si ya no se necesita.

Reservas:

Además del rango dinámico de IPs, el servidor DHCP puede configurar reservas. Esto se utiliza cuando se quiere que ciertos dispositivos (como servidores, impresoras, etc.) siempre obtengan la misma dirección IP. Las reservas se basan en la dirección MAC del dispositivo.

6. Asignación de Parámetros de Red a Equipos Clientes

En esta práctica, el servidor DHCP en Windows Server 2025 será el encargado de proporcionar automáticamente los parámetros de red a los equipos clientes que se conecten a la red interna.

Equipos Clientes:

•     Windows Server 2025: Será configurado como el servidor DHCP.
•    Windows 11: Será uno de los equipos clientes que recibirá la configuración de red automáticamente a través del servidor DHCP.

Cuando un equipo con Windows 11 se conecte al adaptador de red interna de VirtualBox, enviará una solicitud DHCP al servidor para obtener su configuración de red. El servidor responderá asignando:

•     Dirección IP: Una IP única para identificar al equipo en la red interna.
•     Máscara de subred: Permite definir a qué red pertenece la IP.
•     Puerta de enlace predeterminada (Gateway): La dirección del dispositivo que conecta la red interna con otras redes (en esta práctica, no necesariamente aplicable si es una red interna aislada).
•    Servidor DNS: Las direcciones de los servidores que resuelven nombres de dominio (no siempre necesario en una red interna aislada).

7. Configuración del Adaptador de Red Interna en VirtualBox

Para que el servidor DHCP funcione correctamente en el entorno virtual, es esencial que el adaptador de red de las máquinas virtuales esté configurado correctamente. En esta práctica, utilizaremos el adaptador de red interna de VirtualBox.

Tipos de Adaptadores de Red en VirtualBox:

•     NAT (Network Address Translation): El adaptador NAT permite que la máquina virtual se conecte a Internet a través de la IP de la máquina anfitriona, pero las conexiones entrantes no se permiten de forma predeterminada.
•     Red NAT (NAT Network): Similar a NAT, pero permite que varias máquinas virtuales se comuniquen entre sí mientras comparten una conexión de salida común.
•    Adaptador Puente (Bridged Adapter): Este adaptador conecta la máquina virtual directamente a la red física del host, como si fuera un dispositivo más en esa red.
•    Red Interna (Internal Network): Este tipo de adaptador crea una red completamente interna entre las máquinas virtuales, sin acceso al exterior. Es ideal para prácticas donde los equipos deben estar en la misma red privada, como en este caso.
•     Adaptador Solo Anfitrión (Host-Only Adapter): Crea una red local entre la máquina anfitriona y las máquinas virtuales, pero no tiene acceso a otras redes externas.

En esta práctica, configuraremos los adaptadores de las máquinas en modo Red Interna para asegurarnos de que el servidor DHCP de Windows Server 2025 asigne las direcciones IP y demás parámetros de red únicamente a los equipos que estén conectados a esta red privada.

8. Pruebas de Conexión y Verificación de Asignación DHCP

Una vez configurado el servidor DHCP y el adaptador de red interna en VirtualBox, procederemos a realizar pruebas de conectividad entre las máquinas. Los pasos serán los siguientes:

1.      Conexión del equipo cliente (Windows 11) a la red interna.
2.      El equipo Windows 11 enviará una solicitud DHCP Discover al servidor.
3.     El servidor Windows Server 2025 responderá con una oferta DHCP, proporcionando una dirección IP y otros parámetros de red.
4.      Windows 11 aceptará la oferta y el servidor confirmará la asignación de la dirección IP.
5.      Verificaremos la configuración de red en el cliente utilizando comandos como ipconfig en Windows 11 para comprobar que ha recibido la IP correcta del servidor DHCP.

9. Beneficios del Uso de DHCP en Redes Internas

•     Automatización: El uso de DHCP permite automatizar la asignación de direcciones IP y otros parámetros de red, lo que ahorra tiempo y reduce errores.
•    Escalabilidad: A medida que la red crece, DHCP facilita la incorporación de nuevos dispositivos sin necesidad de configuraciones manuales.
•    Flexibilidad: DHCP permite configurar diferentes rangos de direcciones IP para diferentes segmentos de la red, así como asignar parámetros personalizados a dispositivos específicos a través de reservas.

Esta práctica es esencial para comprender cómo DHCP simplifica la administración de redes al gestionar dinámicamente la configuración de red de los equipos.

La estructura de red empleada en la práctica es la siguiente.