Een DHCP-server op Cisco IOS XE SDWAN-router configureren en problemen oplossen

Inleiding

Dit document beschrijft hoe u een DHCP-server op een Cisco SD-WAN IOS® XE router kunt configureren en problemen kunt oplossen.

Voorwaarden

Vereisten

Cisco raadt kennis van de volgende onderwerpen aan:

• Cisco softwaregedefinieerde Wide Area Network (SD-WAN)
• Cisco SD-WAN IOS XE Command Line Interface (CLI)
• Packet Analyzer
• Basis DHCP

Gebruikte componenten

Dit document is gebaseerd op deze software- en hardwareversies:

• Router c800v 17.9.4
• vManager 20.9.4

De informatie in dit document is gebaseerd op de apparaten in een specifieke laboratoriumomgeving. Alle apparaten die in dit document worden beschreven, hadden een opgeschoonde (standaard)configuratie. Als uw netwerk live is, moet u zorgen dat u de potentiële impact van elke opdracht begrijpt.

Achtergrondinformatie

Deze sectie bevat een uitleg van basisconcepten en het proces dat Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) gebruikt om een geldig IP-adres aan clients toe te wijzen.

Bericht	Beschrijving
DHCP-detectie	Wanneer een nieuw apparaat zich aansluit bij een netwerk of zijn IP-adresleaseovereenkomst moet verlengen, wordt een DHCP-detectiebericht verstuurd. Dit bericht wordt doorgaans uitgezonden op het lokale netwerksegment om de beschikbare DHCP-servers te detecteren.
DHCP-aanbieding	DHCP-servers in het netwerk ontvangen het DHCP Discover-bericht en reageren met een DHCP-aanbieding. In deze aanbieding stellen zij een beschikbaar IP-adres en andere netwerkconfiguratie-instellingen voor aan het verzoekende apparaat.
DHCP-verzoek	Het verzoekende apparaat kiest een van de aangeboden IP-adressen en verstuurt een DHCP-verzoekbericht naar de gekozen DHCP-server. Dit bericht bevestigt de aanvraag van het apparaat voor het aangeboden IP-adres en de configuratie-instellingen.
DHCP-bevestiging	De DHCP-server die het bericht DHCP-verzoek ontvangt, reageert met een DHCP-bevestiging (ACK). Deze ACK erkent het verzoek en bevestigt dat het apparaat het aangeboden IP-adres en de bijbehorende netwerkconfiguratie kan gebruiken.
IP-adrestoewijzing	Wanneer er DHCP-ACK is, configureert het apparaat zijn netwerkinterface met het meegeleverde IP-adres en andere configuratieparameters. Het heeft nu een geldig IP-adres en kan communiceren via het netwerk.
Looptijd	De DHCP-server kent een huurduur toe aan het IP-adres. Deze lease geeft aan hoe lang het apparaat het IP-adres kan gebruiken. Het apparaat moet de huur verlengen voordat het verloopt als het hetzelfde IP-adres wil houden.
Verlenging lease	Periodiek, initieert het apparaat een huurvernieuwing, het verzendt een DHCP- Verzoek naar de server van DHCP die aanvankelijk het IP adres toewees. Als de server de vernieuwing goedkeurt, wordt er een DHCP-ACK verzonden en wordt de leaseovereenkomst van het apparaat uitgebreid.
Standaard leasetijd	Is de standaardhoeveelheid tijd dat een apparaat zijn toegewezen IP-adres mag gebruiken voordat het het moet verlengen of om een uitbreiding van de IP-adrestoewijzing moet verzoeken, deze waarde is 86400 seconden.
Vervaldatum lease	Als het apparaat zijn huur niet verlengt of van het netwerk loskoppelt, wint de server van DHCP uiteindelijk het geleasede IP adres terug. Dit maakt het adres beschikbaar voor andere apparaten om te gebruiken.

Samengevat, voert DHCP een proces uit waar een cliëntapparaat een verzoek uitzendt. De DHCP-servers reageren met aanbiedingen, het apparaat selecteert een aanbieding en de DHCP-server erkent het verzoek. Zo werkt de toewijzing van een IP-adres. De leaseduur zorgt ervoor dat IP-adressen efficiënt worden beheerd en worden teruggevorderd wanneer ze niet langer in gebruik zijn.

Configureren

Een van de meest voorkomende gebruiksgevallen is wanneer de router als gateway fungeert om internetdiensten aan de gebruikers in een filiaal te leveren met behulp van de DIA-functie en vervolgens een IP-adres moet verkrijgen van een specifiek netwerksegment.

Netwerkdiagram

Configuraties

In deze handleiding wordt ervan uitgegaan dat de router al de configuratie aan boord heeft op een Cisco vManager met Control Connections gevormd en dat de router al een apparaatsjabloon heeft die is gekoppeld aan een geconfigureerd VPN-service. Het werkingsgebied van dit document behandelt de toevoeging van de configuratie van DHCP om de dynamische IP taak te verstrekken.

DHCP-server configureren op een Cisco IOS XE SD-WAN router via vManager sjabloon

Stap 1. Ga in uw vManager naar Configuration > Templates.

Stap 2. Naar navigeren Feature Templates > Add Template en kies het juiste model; C8000v bij dit voorbeeld.

Stap 3. In de andere sjablonen kiest u Cisco DHCP Server.

Stap 4. Voeg een naam en een beschrijving toe.

Stap 5. Configureer de DHCP-serverparameters zoals de hier genoemde en sla de wijzigingen op.

• Adresgroep: Groep toewijsbare adressen.
• Adressen uitsluiten: Adressen die u niet wilt toewijzen.
• Leasetijd (seconden): hoeveelheid tijd die dit IP-adres kan worden geleased.
• Standaard gateway: het IP-adres dat door de DHCP-clients wordt waargenomen als de standaardgateway.

Stap 6. Naar navigeren Device Templates, Bewerk de bestaande apparaatsjabloon of maak een nieuwe en navigeer naar de Service VPN optie.

Stap 7. Naar navigeren Add VPN,klik op de knop  Create VPN Template, en voeg de VPN-servicewaarden toe.

Stap 8. Een Cisco VPN Interface Ethernet, kiest u in de vervolgkeuzelijst Create Template, voeg de basiswaarden toe zoals de hier genoemde en sla de wijzigingen op.

• Sluiten: Plaats het in no om de interface aan te zetten.
• Interfacenaam: Kies de interface die u wilt kiezen als de standaardgateway van de DHCP-clients.
• Beschrijving: Beschrijving van de interface.
• Dynamisch/Statisch IPv4-adres: kies het IP-adres van de interface.
• IPv4-adres/prefixlengte: kies het IP-adres en de prefixlengte.

Stap 9. Kies Subsjablonen en Cisco DHCP-server; kies in de vervolgkeuzelijst de vorige sjabloon die is gemaakt en klik op Toevoegen.

Stap 10. Maak de sjabloon of sla de wijzigingen op en kies vanuit Apparaatsjablonen de juiste Apparaatsjabloon en kies Apparaten toevoegen.

Stap 11. Kies het juiste apparaat en klik op Bijvoegen.

Stap 12. Voeg de gevraagde informatie toe en klik op Volgende.

Stap 13. Klik op het apparaat en klik op Config.

Stap 14. De configuratie verifiëren.

Stap 15. Klik op Apparaten configureren en wacht tot de taak is voltooid.

DHCP-server configureren op een Cisco IOS XE SD-WAN router via CLI

Stap 1. Navigeer naar de configuratiemodus.

cEdge#config-transaction 

admin connected from 127.0.0.1 using console on Router 
cEdge(config)#

Stap 2. Configureer de DHCP-pool, wijs de hier genoemde waarden toe en sla de wijzigingen op.

• Naam: Geef uw DHCP Pool een naam.
• VRF: voeg de service VRF toe.
• Netwerk: Een netwerk configureren met de adressen die toegewezen moeten worden.
• Default-router: definieer de standaardgateway voor de DHCP-clients.
• DNS-server: specificeer de DNS-server.

cEdge(config)# ip dhcp pool CISCO 
cEdge(dhcp-config)# vrf 40 
cEdge(dhcp-config)# network 10.4.5.0 255.255.255.0 
cEdge(dhcp-config)# default-router 10.4.5.1 
cEdge(dhcp-config)# dns-server 8.8.8.8 
cEdge(dhcp-config)# commit

Stap 3. Configureer het IP-adres voor standaardgateway van de DHCP-clients in de interface en sla de wijzigingen op.

cEdge(config)# interface GigabitEthernet2 
cEdge(config-if)# ip address 10.4.5.1 255.255.255.0 
cEdge(config-if)# no shut 
cEdge(config-if)# commit 

Verifiëren

Controleer de informatie met betrekking tot de ingestelde groep met de show ip dhcp pool  uit.

cEdge#show ip dhcp pool CISCO 

Pool CISCO : 
Utilization mark (high/low) : 100 / 0 
Subnet size (first/next) : 0 / 0 
Total addresses : 254 
Leased addresses : 77 
Excluded addresses : 86 
Pending event : none 
1 subnet is currently in the pool : 
Current index IP address range Leased/Excluded/Total 
10.4.5.1 10.4.5.1 - 10.4.5.254 77 / 86 / 254 
cEdge#

Controleer alle toegewezen adressen met show ip dhcp binding  uit.

cEdge#show ip dhcp binding 
Bindings from all pools not associated with VRF: 
IP address Client-ID/ Lease expiration Type State Interface 
Hardware address/ 
User name 
--- Output omitted ---

10.4.5.5 c08f.2073.8a83 Oct 3 2023 06:39 PM Automatic Active GigabitEthernet1

--- Output omitted --- 

Controleer alle statistieken zoals tellers van ontvangen en verzonden berichten, verlopen geleasede adressen, etc. met show ip dhcp server statistics.

cEdge#show ip dhcp server statistics 
Memory usage 60892 
Address pools 1 
Database agents 0 
Automatic bindings 78 
Manual bindings 0 
Expired bindings 0 
Malformed messages 0 
Secure arp entries 0 
Renew messages 0 
Workspace timeouts 0 
Static routes 0 
Relay bindings 0 
Relay bindings active 0
Relay bindings terminated 0 
Relay bindings selecting 0 


Message Received 
BOOTREQUEST 0 
DHCPDISCOVER 120 
DHCPREQUEST 78 
DHCPDECLINE 0 
DHCPRELEASE 0 
DHCPINFORM 0 
DHCPVENDOR 0 
BOOTREPLY 0 
DHCPOFFER 0
DHCPACK 0 
DHCPNAK 0 

Message Sent 
BOOTREPLY 0 
DHCPOFFER 78 
DHCPACK 78 
DHCPNAK 0 

Message Forwarded
BOOTREQUEST 0
DHCPDISCOVER 0
DHCPREQUEST 0
DHCPDECLINE 0
DHCPRELEASE 0 
DHCPINFORM 0 
DHCPVENDOR 0 
BOOTREPLY 0 
DHCPOFFER 0 
DHCPACK 0 
DHCPNAK 0 

DHCP-DPM Statistics 
Offer notifications sent 0 
Offer callbacks received 0 
Classname requests sent 0 
Classname callbacks received 0 

cEdge# 

Controleer de mogelijke conflicten met show ip dhcp conflicts.

cEdge#show ip dhcp conflict 
IP address Detection method Detection time VRF 
10.4.5.3 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.5 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.4 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.6 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.8 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.7 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.9 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.13 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.14 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.16 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.15 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.17 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.18 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.19 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.21 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.22 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.23 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.24 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.25 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.26 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.31 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.32 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.36 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.35 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.40 Ping Oct 03 2023 06:39 PM 
10.4.5.39 Ping Oct 03 2023 06:39 PM

Controleer de DHCP-configuratie met show running-config | section dhcp.

cEdge#show running-config | section dhcp 
no ip dhcp use class 
ip dhcp pool CISCO 
network 10.4.5.0 255.255.255.0 
default-router 10.4.5.1 
dns-server 8.8.8.8 
lease 100 
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 dhcp 20 
cEdge

Controleer de status van de interface die fungeert als een standaardgateway van de DHCP-clients met de show interfaces GigabitEthernet1 uit.

cEdge#show interfaces GigabitEthernet1 
GigabitEthernet1 is up, line protocol is up 
Hardware is vNIC, address is 0050.56b3.6fbb (bia 0050.56b3.6fbb) 
Internet address is 10.4.5.1/24
MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit/sec, DLY 10 usec, 
reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 
Encapsulation ARPA, loopback not set 
Keepalive set (10 sec) 
Full Duplex, 1000Mbps, link type is auto, media type is Virtual 
output flow-control is unsupported, input flow-control is unsupported 
ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 
Last input 00:00:00, output 00:00:00, output hang never 
Last clearing of "show interface" counters never 
Input queue: 0/375/51623/140000 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 1322 
Queueing strategy: fifo 
Output queue: 0/40 (size/max) 
5 minute input rate 1628000 bits/sec, 855 packets/sec 
5 minute output rate 21000 bits/sec, 13 packets/sec 
2868354905 packets input, 657207872035 bytes, 0 no buffer 
Received 0 broadcasts (0 IP multicasts) 
0 runts, 0 giants, 0 throttles 
588 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored 
0 watchdog, 0 multicast, 0 pause input 
66586780 packets output, 23880813581 bytes, 0 underruns 
Output 0 broadcasts (0 IP multicasts) 
0 output errors, 0 collisions, 4 interface resets 
1102044 unknown protocol drops 
0 babbles, 0 late collision, 0 deferred 
0 lost carrier, 0 no carrier, 0 pause output 
0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out 
cEdge# 

Problemen oplossen

Hier vindt u de berichten die moeten worden uitgewisseld tussen de DHCP-server en de DHCP-client om de IP-adrestoewijzing te voltooien:

*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: DHCPDISCOVER received from client c08f.2073.8a83 on interface 
GigabitEthernet1.
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: Option 125 not present in the msg. 
*Oct 3 20:35:48.042: Option 82 not present 
*Oct 3 20:35:48.042: Option 82 not present 
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: Option 125 not present in the msg. 
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: Sending notification of DISCOVER: 
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: htype 1 chaddr c08f.2073.8a83
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: remote id 020a0000ac0c025f01000000 
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: interface = GigabitEthernet1
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: Sending DHCPOFFER to client c08f.2073.8a83 (10.4.5.5).DHCPD: 
Setting only requested parameters
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: classname not set in msg
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: Selecting relay q from pool
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: DHCPREQUEST received from client c08f.2073.8a83.
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: DHCPREQUEST received on interface GigabitEthernet1.
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: Found previous binding
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: Allocated binding 7F6C1C366788
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: Adding binding to radix tree (10.4.5.5)
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: Adding binding to hash tree 7F6C1C366788
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD:dhcpd_binding_add_to_mac_hash: index- 461 add binding 7F6C1C366788
*Oct 3 20:35:48.042: DHCPD: 7F6C1C366788 inserting in mac hash next to 7F6C1C368FC8
*Oct 3 20:35:48.043: DHCPD: assigned IP address 10.4.5.5 to client c08f.2073.8a83.
*Oct 3 20:35:48.043: DHCPD: Saving workspace (ID=0xB200004F)
*Oct 3 20:35:48.043: DHCPD: New packet workspace 0x7F6C9CBE0FB8 (ID=0xAE000050)
*Oct 3 20:35:50.043: DHCPD: Reprocessing saved workspace (ID=0xB200004F)
*Oct 3 20:35:50.054: DHCPD: Sending DHCPACK to client c08f.2073.8a83 (10.4.5.5).DHCPD: Setting 
only requested parameters

Dit zijn de debugs die u op de router kunt activeren om DHCP-problemen op te lossen:

Debuggen	Beschrijving
Debug ip DHCP-servergebeurtenissen	Deze opdracht geeft DHCP-servergerelateerde gebeurtenissen weer, zoals DHCP-clientverzoeken, IP-adrestoewijzingen en andere belangrijke serveractiviteiten. Het is handig om een samenvatting van de DHCP-gebeurtenissen te bekijken.
Debug ip DHCP-serverpakket	Deze opdracht geeft gedetailleerde informatie weer over DHCP-pakketten die de server invoeren en verlaten. U kunt DHCP-verzoeken, aanbiedingen, verzoeken en bevestigingen bekijken om communicatieproblemen op te lossen.
Debug ip DHCP-conflict	Als u problemen met IP-adresconflicten in uw netwerk hebt, kunt u deze opdracht gebruiken om informatie over DHCP-conflicten te debuggen en weer te geven.
Debug ip DHCP-binding	Deze opdracht geeft informatie weer over de IP-adrestoewijzingen die door de DHCP-server zijn gemaakt, waaronder het toegewezen IP-adres, het MAC-adres van de client en de leaseduur.
Debug ip DHCP server statistieken	Dit bevel toont statistieken met betrekking tot de verrichting van de server van DHCP, zoals het aantal ontvangen DHCP- verzoeken, IP adresleases, en huurtijd, onder anderen.
Alles ongedaan maken	U kunt de undebug all opdracht om alle doorlopende debugging uit te schakelen.

Leg DHCP-verkeer vast met behulp van ingesloten pakketvastlegging (EPC) en vManager Capture Tool

cEdge#monitor capture DHCP interface GigabitEthernet 1 both match any buffer circular limit pps 2000 
Interface GigabitEthernet1 direction BOTH is already attached to the capture 
Packets per second limit is already set, replace?[confirm] 
cEdge#monitor capture DHCP start 
Started capture point : DHCP 
cEdge# 

--- Wait some time to let DHCP negotiation proceed ---

cEdge#monitor capture DHCP stop 
Stopped capture point : DHCP 
cEdge# 

Dan kunt u de opname met deze opdracht exporteren:

cEdge#monitor capture DHCP export bootflash:DHCP.pcap 
Exported Successfully 
cEdge#

Om de opname te wissen, geeft u deze opdracht:

cEdge#monitor capture DHCP clear 
Captured data is deleted [clear]?[confirm] 
cleared buffer : DHCP 
cEdge# 

Dan met WireShark, verifieer dat u deze pakketten betrokken bij de onderhandeling ziet:

U moet deze informatie zien wanneer u de pakketten opent:

Pakket ontdekken

• De belangrijkste informatie die u moet verifiëren is het MAC-adres van de bron; dit moet overeenkomen met de MAC van de DHCP-client.
• De bestemming is ff:ff:ff:ff:ff:ff omdat het een uitzendingsadres is; de cliënt van DHCP verzendt dit bericht om de Server van DHCP te ontdekken.
• Het IP-bronadres wordt ingesteld op 0.0.0.0.
• De havens die voor deze onderhandeling worden gebruikt zijn UDP 67 en 68.
• U kunt de opties zien die het pakket bevat; dit gaat over de informatie die wordt gevraagd door de DHCP-server op het pakket.

Pakket met aanbiedingen

• Nu kunt u zien dat het bronadres anders is omdat de DHCP-server bekend is met het IP-adres 10.4.5.1.
• Het IP-adres van bestemming is bekend als 10.4.5.5 omdat dit adres een van de beschikbare adressen in de pool is.

Pakket aanvragen

Op het verzoekpakket wordt het bronadres weergegeven als 0.0.0.0 en nu de 10.4.5.5 adres is het nieuwe verzoek.

ACK-pakket

• Het bronadres is ingesteld op 10.4.5.1.
• Het doeladres is ingesteld op 10.4.5.5 want dit is nu het nieuwe IP adres van de DCHP client.

De Packet Capture kan met de volgende stappen op de vManager GUI worden uitgevoerd:

Stap 1. Naar navigeren Monitor > Devices.

Stap 2. Klik op het DHCP-serverapparaat.

Stap 3. Klik op Beveiligingsbewaking Troubleshooting.

Stap 4. Klik op verkeer Packet Capture.

Stap 5. Stel de parameters voor de opname in en klik op Start.

Stap 6. Wacht tot de opname is voltooid en download deze.

Exporteer deze en controleer de pakketten op Packet Analyzer zoals WireShark.

Gerelateerde informatie

• DHCP-server werkt niet op een router waarop Cisco SD-WAN IOS XE SD-WAN met DIA wordt uitgevoerd
• Cisco Technical Support en downloads