Entspannt ans Netz
DHCP-Server fürs lokale Netzwerk
DHCP für Anspruchsvolle
DHCP kann aber noch mehr! Per DHCP bringt man Diskless Clients, die ihr Betriebssystem aus dem Netzwerk beziehen, den Namen des Bootimages näher. Dieses wird dann mit dem Trivial File Transfer Protocol TFTP, einer abgespeckten FTP-Variante, übers Netz übertragen. Listing 4 zeigt als Beispiel, wie einer SGI-Indy-Workstation der auf ihr zu bootende Linux-Kernel per DHCP bekannt gemacht wird. Solcherart Boot-Prozedere kommt nicht nur in großen Rechner-Clustern, wie sie zur Lösung mathematischer Fragestellungen genutzt werden, zum Einsatz, sondern zum Beispiel auch in den Rechnerpools von Universitäten oder Fortbildungsinstituten.
Listing 4
Vergabe eines Bootimages
host indy {
filename "indy_r4k_tftpboot.img";
hardware ethernet 08:00:69:08:58:40;
fixed-address 192.168.2.12;
server-name "cassiopeia.mtr.mynet";
option host-name "indy";
option domain-name "mtr.mynet";
option domain-name-servers 192.168.2.53;
option routers 192.168.2.1;
}
Das funktioniert nur, wenn der tftpd-Server in der Datei /etc/inetd.conf eingeschaltet wird. Damit der das angegebene Bootimage (im Beispiel indy_r4k_tftpboot.img) findet, bekommt er beim Aufruf das Verzeichnis mit diesen Dateien (etwa /boot) mit auf den Weg:
tftp dgram udp wait nobody /usr/sbin/tcpd /usr/sbin/in.tftpd /boot
Bei Distributionen, die statt des Superservers inetd den moderneren xinetd einsetzen, muss die Datei /etc/xinetd.d/tftp wie in Listing 5 angepasst werden.
Listing 5
Die Datei /etc/xinetd.d/tftp
# default: off
service tftp
{
disable = no
socket_type = dgram
protocol = udp
wait = yes
user = root
server = /usr/sbin/in.tftpd
server_args = -s /boot
}
Ein einziger DHCP-Server kann sogar unterschiedliche Netzwerksegmente gleichzeitig bedienen. Hierzu legt man mehrere subnet-Sektionen in der Konfiguration an. Die innerhalb der geschweiften Klammern vergebenen Optionen wie Angaben zum Nameserver oder zur NIS-Domäne dürfen sich dabei unterscheiden. In der Praxis wird jedes Netzsegment an eine eigene, im DHCP-Server eingebaute Netzwerkkarte gebunden sein.
Damit der dhcpd Änderungen seiner Konfiguration berücksichtigt, muss er jeweils neu starten. Aber da solche Ergänzungen nur selten notwenig sind, kann man die meiste Zeit ganz entspannt das Gefühl genießen, sich auch bei neu angeschlossenen Rechnern im Netz um nichts kümmern zu müssen.
Die Clientseite
Auch für die Neuankömmlinge selbst gibt es nicht viel zu tun. Statt eine statische IP-Adresse einzutragen, müssen sie nur DHCP einschalten. Je nach Betriebssystem (und gegebenenfalls der Distribution) geschieht das an unterschiedlichen Stellen. Bei Debian erledigt es die Zeile
iface eth0 inet dhcp
in der Datei /etc/network/interfaces, bei anderen Distributionen hilft meist ein grafisches Konfigurationsprogramm weiter, bei Mandrake der in Abbildung 2 gezeigte Wizard.
Abbildung 2: Hier aktivieren Sie den DHCP-Client bei Mandrake.
Unter Windows wird man unter SystemsteuerungNetzwerkverbindungen fündig, beim klassischen MacOS im Apple-Menu unter Control Panel - TCP/IP. MacOS X (Abbildung 3) schaltet DHCP unter System PreferencesInternet & Network zu.
Abbildung 3: Auch MacOS X bietet DHCP-Unterstützung.
Das Angebot der – in aller Regel vorinstallierten – DHCP-Clientprogramme für Linux ist überschaubar. Zum einen gibt es das seiner geringen Größe wegen besonders bei Minidistributionen beliebte pump. Die größeren Alternativen dhcp-client und dhcpcd bieten zusätzliche Funktionen, beispielsweise die Möglichkeit, nach erfolgter IP-Konfiguration eigene Skripte zu starten.
Vorsicht ist bei älteren dhcp-Paketen und dem Kernel 2.6 geboten. Nicht dass diese Kombination nicht funktionierte, doch prüft beim dhcp-client das Skript /sbin/dhclient, um welche Kernelversion es sich handelt. Weil es mit der Kernelversion 2.6 nichts anzufangen weiß, bricht die Verarbeitung ab. Da zumindest aus Sicht des DHCP-Prozesses nur ein Unterschied zwischen 2.0 und späteren Kernelversionen besteht, ändert man das Skript so ab, dass auch 2.6 als gültige Kernelversion erkannt wird:
2.[123456].*)
exec /sbin/dhclient-2.2.x -q "$@"
;;Einfach eine 6 mehr an der richtigen Stelle, und schon ist man der Probleme ledig.
Glossar
IP-Adresse
Jeder Rechner wird durch eine eindeutige, 32 Bit große IP-Adresse im Netzwerk angesprochen. Um die Lesbarkeit zu erhöhen, stellt man sie in vier durch Punkte getrennten Bytes, sprich Zahlen zwischen 0 und 255, dar. Neben den offiziellen IP-Adressen, die weltweite Erreichbarkeit ermöglichen, gibt es Adressbereiche zur privaten Nutzung in internen Netzen. Diese lassen sich jedoch nicht von außen erreichen.
Netzwerkmaske
Wird genutzt, um die Grenzen eines Netzwerksegments festzulegen. Durch eine bitweise Verrechnung mit der IP-Adresse ermittelt ein Rechner die im eigenen Subnetz liegenden IP-Adressen. Kasten 1 gibt ein Beispiel.
Default-Gateway
In einem Rechner fest eingetragener Router, an den alle Datenpakete gesendet werden, die nicht an das eigene Netzwerk adressiert sind.
Nameserver
Ein Domain Name Server sorgt für die Umwandlung der symbolischen Rechnernamen (zum Beispiel ascend.uni-gabelburg.de) in die IP-Adresse (beispielsweise 100.141.173.200) und umgekehrt. Es handelt sich um ein verteiltes, hierarchisches Datenbanksystem, bei dem nicht jeder Nameserver jeden Hostnamen kennen muss, sondern die Information gegebenenfalls von einem anderen erfragen kann.
Timeserver
Liefert im Netzwerk die korrekte Uhrzeit. In Deutschland ist die Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig Hüterin der offiziellen Uhrzeit. Sie betreibt zwei Zeitserver (ptbtime1.ptb.de und ptbtime2.ptb.de) zur freien Nutzung. Neben diesen findet man weitere Timeserver mit mehr oder minder großer Genauigkeit im Netz. Wer mag, kann seinen eigenen betreiben [4]; dieser wird so konfiguriert, dass er die genaue Zeit von einer möglichst genauen Quelle bezieht.
WINS
Der Microsoftsche "Windows Internet Naming Service" verknüpft den Namen eines Windows-Rechners mit seiner IP-Adresse. Ein WINS-Server fungiert damit wie ein abgespeckter Nameserver. Befinden sich viele Windows-Rechner in einem Netzwerk, hilft er, eine Menge unerwünschter Broadcasts zu vermeiden. Das Samba-Projekt bringt Unterstützung für WINS mit.
Broadcast
Um viele Rechner ohne genauere Informationen über diese Empfänger gleichzeitig zu erreichen, werden Pakete per Broadcast ungerichtet in ein Netz verschickt. Bei vielen in Frage kommenden Rechnern spart ein Broadcast-Paket Bandbreite. In der Regel belasten Broadcasts das Netzwerk aber mehr und sind deswegen verpönt.
Unicast
An jeden Client wird eine Kopie der Datei vom Server geschickt. Solche Punkt-zu-Punkt-Verbindungen sind einfach zu realisieren, belasten den Server bei sehr vielen Empfängern aber stark.
NIS
Der "Network Information Service" vereinfacht die Verteilung von Konfigurationen im Netzwerk. Ein zentraler NIS-Server stellt Informationen zu Login-Namen, Passwörtern und Home-Verzeichnissen, Gruppenzugehörigkeiten und Rechner-Namen zur Verfügung. Der NIS-Server ergänzt so die Einträge in beliebigen Konfigurationsdateien der Clients, z. B.
/etc/passwd,/etc/groupsoder/etc/hosts. Ob und zu welcher Konfigurationsdatei der NIS-Server zu befragen ist, regelt die Datei/etc/nsswitch.conf. Alternativ kann der DHCP-Server angeben, wer NIS-Server im Netzwerk ist.MAC-Adresse
Die Media-Access-Control- oder auch Ethernetadresse ist eine hexadezimale, also in Sechzehnerpotenzen ausgedrückte Zahl von sechs Byte Länge. Sie ist in jedem Ethernet-Gerät fest eingebrannt und erlaubt so eine eindeutige Identifikation. Jeder Hersteller verfügt über ein Kontingent an MAC-Adressen und vergibt jede Adresse nur ein einziges Mal.
Bootimage
Speziell angepasster Unix- oder Linuxkernel, der über das Netzwerk geholt und anschließend gestartet wird. Meist im Zusammenhang mit Diskless Clients genutzt, welche ihr Wurzel-Dateisystem unterhalb von / über das Netzwerk einbinden. Über das Netzwerk geholte Bootimages erlauben es, effektiv größere Rechnerzahlen zu installieren, ohne lokale Medien (CDs, Disketten) einsetzen zu müssen.
Infos
[1] DHCP-Server: http://www.isc.org/index.pl?/sw/dhcp/
[2] Nameserver fürs LAN: Frederik Bijlsma, "Wer kennt die Namen?", LinuxUser 05/2003, S. 78 f., http://www.linux-user.de/ausgabe/2002/05/078-pdnsd/pdnsd-4.html
[3] MAC-Datenbank: http://www.coffer.com/mac_find/
[4] Zeitserver einrichten: Marc André Selig, "Mit der Zeit gehen", LinuxUser 06/2002, S. 46 ff., http://www.linux-user.de/Ausgabe/2002/06/046-ntp/ntp-2.html
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