DHCP: 동적 IP 주소 할당의 원리

지난 글에서 ICMP와 ping으로 네트워크를 진단하는 방법을 살펴봤다. 이번 글에서는 네트워크에 연결될 때 자동으로 IP 주소를 받아오는 **DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)**를 다룬다.

DHCP란?

DHCP(RFC 2131)는 호스트가 네트워크에 연결될 때 IP 주소, 서브넷 마스크, 기본 게이트웨이, DNS 서버 등을 자동으로 받아오는 프로토콜이다. UDP 포트 67(서버)과 68(클라이언트)을 사용한다.

DORA: 주소 할당 4단계

D-O-R-A는 Discover → Offer → Request → Acknowledge의 약자다.

1. DISCOVER: 클라이언트가 255.255.255.255로 브로드캐스트, IP 없음(0.0.0.0)
2. OFFER: 서버가 사용 가능한 IP를 제안 (일시 예약)
3. REQUEST: 클라이언트가 특정 서버의 제안을 수락(브로드캐스트로 전송해 다른 서버에게도 알림)
4. ACK: 서버가 확정, 구성 정보 전달

# dhclient로 수동 DHCP 요청 (Linux)
dhclient -v eth0

# tcpdump로 DHCP 패킷 캡처
tcpdump -i eth0 -n port 67 or port 68

# 현재 임대 정보 확인
cat /var/lib/dhclient/dhclient.leases

# 임대 갱신 강제 실행
dhclient -r eth0 && dhclient eth0

임대 갱신 (Lease Renewal)

DHCP는 IP를 임대 기간(lease time) 동안만 제공한다. 기간이 지나도 갱신하지 않으면 IP를 회수한다.

타이머	기본값	동작
T1 (Renewal)	lease * 0.5	서버에게 유니캐스트로 갱신 요청
T2 (Rebinding)	lease * 0.875	모든 서버에게 브로드캐스트로 갱신 요청
만료	lease 100%	IP 반납, DORA 재시작

DHCP 옵션과 서버 설정

DHCP는 기본 네트워크 설정 외에도 다양한 **옵션(Option)**으로 추가 정보를 전달한다.

# Linux에서 DHCP로 받은 정보 확인
ip addr show eth0
ip route show
resolvectl status

# NetworkManager로 확인
nmcli device show eth0 | grep DHCP

DHCP 릴레이 에이전트

DHCP는 브로드캐스트를 사용하므로 기본적으로 라우터를 넘지 못한다. 다른 서브넷의 호스트에게 IP를 할당하려면 DHCP 릴레이 에이전트가 필요하다.

# Linux에서 DHCP 릴레이 설정 (dhcrelay)
dhcrelay -i eth0 -i eth1 192.168.1.10  # DHCP 서버 IP

# Cisco 라우터에서 릴레이 설정
interface GigabitEthernet0/0
  ip helper-address 192.168.1.10

릴레이 에이전트는 클라이언트의 브로드캐스트를 유니캐스트로 변환해 DHCP 서버로 전달하고, 서버 응답을 다시 클라이언트에게 전달한다.

DHCPv6

IPv6 환경에서는 DHCPv6(RFC 3315)가 사용된다. SLAAC으로 주소를 받더라도 DNS 등 추가 정보는 DHCPv6로 받는 경우가 많다.

# DHCPv6 클라이언트 요청
dhclient -6 eth0

# radvd + DHCPv6 혼합 사용 (O 플래그)
# RA에서 O=1이면 DNS 등은 DHCPv6에서 받음

DHCP Snooping (보안)

DHCP Snooping은 스위치 레벨에서 가짜 DHCP 서버(Rogue DHCP)를 차단하는 보안 기능이다.

스위치 포트 설정:
- Trusted port: 실제 DHCP 서버로 향하는 업링크
- Untrusted port: 클라이언트 포트 (DHCP Offer/ACK 응답 차단)

Rogue DHCP 공격:
  공격자가 가짜 DHCP 서버를 운영해 잘못된 게이트웨이를 배포
  → 중간자 공격(MITM)으로 트래픽 가로채기 가능

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지난 글: ICMP와 ping: 네트워크 진단의 기본 도구

다음 글: 전송 계층: TCP와 UDP의 역할

읽어주셔서 감사합니다. 😊