DHCP et DNS : différences fondamentales

Les désignations DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) et DNS (Domain Name System) font référence aux protocoles régissant les réseaux.

En dépit de leurs similarités, chacun d’eux remplit des fonctions précises. Le DNS (Domain Name System) convertit les noms de domaine lisibles en adresses IP numériques pour les ordinateurs. Quant au DHCP, il automatise l’attribution des adresses IP. 

Imaginez un port maritime unique qui accueille tous les types de véhicules, qu'ils voyagent par voie terrestre, maritime ou aérienne. Ce port est à peu près comparable à un réseau informatique, qui doit s’adapter et convertir les besoins d’interopérabilité de nombreux appareils. Aussi complexes et disparates soient-elles, ces appareils peuvent remplir leur mission de transmission ou de réception de données correctement et en toute sécurité.

Sans une bonne gestion du réseau , en particulier une utilisation efficace des protocoles réseau, le chaos peut facilement s’ensuivre. Même les appareils clients connectés au même système simple (par exemple via un petit réseau local (LAN)) peuvent perdre la capacité de communiquer et d'interagir correctement. Rapidement, ces problèmes peuvent entraîner des problèmes opérationnels pour le réseau, pouvant même aboutir à des pannes de communication à grande échelle.

Les protocoles réseau contrecarrent ces problèmes en imposant de l’ordre de différentes manières : 

• Fournir une langue unique que les différents appareils peuvent utiliser pour communiquer.

• Spécifier comment les données d’un système sont préparées pour la transmission, par le biais de l’empaquetage, de l’adressage, du routage et de la réception de ces données.

• Offrir des améliorations en matière de sécurité du réseau pour protéger les données des utilisateurs non autorisés, tout en permettant au trafic DHCP de circuler malgré la présence de pare-feu.

• Travailler à l'optimisation des services réseau et de leurs performances grâce à un flux de données régulé et à une priorisation des informations.

• Donner aux administrateurs une vue claire des performances de l’appareil et des paramètres réseau établis.

Les protocoles de réseau ont plusieurs objectifs. Le protocole Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), par exemple, a été conçu pour mettre en œuvre l'automatisation. Les équipes utilisent l’automatisation dans les protocoles de réseau pour les mêmes raisons qu’elles le font pour les services : une efficacité accrue, un traitement plus rapide et une réduction des erreurs. 

Tout d'abord, l’automatisation stimule l’efficacité en automatisant les tâches répétitives, ce qui permet à ces processus de s’exécuter de manière fiable en arrière-plan et de libérer les administrateurs de réseau de leur supervision. 

De même, l’automatisation a un effet positif sur la vitesse de traitement. Il n’est pas étonnant que les processus automatisés de recherche puissent accéder à l’information à une vitesse nettement supérieure à celle des humains qui cherchent des adresses IP. L’automatisation a pu y parvenir, en partie, grâce à l’utilisation du cache. Les données qui sont consultées à plusieurs reprises peuvent être conservées dans une mémoire cache, ce qui les rend instantanément accessibles lorsqu'elles sont à nouveau nécessaires pour des recherches ultérieures. 

L’automatisation limite également l’occurrence et les effets de l’erreur humaine et des retards humains dans les recherches d’information. En outre, l'automatisation offre d'autres avantages, tels que l'augmentation de l'évolutivité et l'équilibrage de la charge.

Le DHCP fonctionne selon un processus appelé DORA, basé sur l'acronyme DORA (découvrir, offrir, demander, accusé de réception). Le processus cherche à faire correspondre les périphériques clients avec les serveurs DHCP, puis à attribuer des adresses IP à ces périphériques. Pour obtenir ce résultat, il se livre à un échange de messages général.

Le travail DHCP commence lorsqu’un périphérique client DHCP nouvellement connecté transmet un message de diffusion envoyé au réseau local. Cette requête, appelée message de découverte, recherche des serveurs DHCP actifs. 

Un serveur DHCP qui reçoit le message de découverte et qui dispose d'une adresse IP disponible envoie alors l'offre DHCP. Le serveur DHCP notifie directement le client en envoyant un message à l’adresse MAC du client. Une adresse de contrôle d'accès au support (MAC) est un numéro préétabli de 12 chiffres attribué à chaque appareil physique lors de sa fabrication.

Outre la confirmation de la disponibilité, l'offre inclut également les fonctionnalités suivantes : 

• Une adresse IP proposée pour le client.

• Un masque de sous-réseau, qui est un nombre de 32 bits qui sépare une adresse IP en deux parties, constituées d'une partie réseau et d'une partie hôte. Les masques de sous-réseau permettent à l'appareil de trier les destinations de routage selon qu'elles peuvent être traitées par le réseau local ou qu'elles doivent être envoyées à un routeur pour une distribution ultérieure.

• Spécifications relatives à la durée du bail. Chaque fois qu’un réseau DHCP attribue une adresse IP à une destination, c’est pour une durée déterminée. Pour les sites web qui ne reçoivent pas de mises à jour constantes, une adresse IP statique peut être utilisée. Les adresses IP statiques ne changent pas, tandis que les adresses IP dynamiques sont considérées comme temporaires par nature et sont attribuées par un fournisseur d'accès à l'internet (FAI). Quelle que soit la forme choisie, l'adresse IP cesse de fonctionner à l'expiration de sa période de location et vous devez demander une nouvelle adresse IP de remplacement. Les délais de location sont souvent temporaires par nature afin de garantir que le contenu du site web reste correct et régulièrement actualisé. Une période de location de 24 heures est souvent utilisée comme choix de facto.

• Paramètres réseau tels que la passerelle par défaut et le serveur DNS. La passerelle par défaut est simplement l’adresse IP d’un routeur. À moins qu'un autre routage spécial ne soit nécessaire, ce routeur sert d'interface par défaut pour connecter l'appareil au monde entier, par l'intermédiaire d'autres réseaux, y compris l'internet. Un serveur DNS est un ordinateur sur Internet qui convertit les noms de domaine lisibles par l’humain en séquences numériques utilisées pour les adresses IP. 

À ce stade, une offre DHCP a été faite en réponse au message de découverte d’origine. Il est également possible (et même probable) que plusieurs offres DHCP aient été reçues. Si c'est le cas, l'appareil client choisit une offre, généralement la première reçue.

Le client confirme cette sélection en envoyant un message de demande DHCP à tous les serveurs DHCP. Ce message permet aux autres serveurs DHCP de savoir que le client accepte l'attribution d'adresses IP proposée, de sorte que les offres émises par les autres serveurs peuvent être sommairement retirées. Étant donné qu'une adresse IP n'a pas été formellement attribuée, les messages de demande sont transmis à l'aide d'adresses de diffusion. 

L’accusé de réception sert de confirmation finale de la « transaction » qui a eu lieu avec succès. Ce résultat provient du serveur DHCP que le client a choisi par le biais de son message de demande.

Le serveur DHCP transmet un message d'accusé de réception (ACK) qui clôt la transaction en réaffirmant les termes de cet accord. Plus précisément, l'adresse IP et tout autre détail pertinent, tel que la période de location.

Le client configure son interface avec les détails nouvellement fournis, et l’adresse IP est mise en ligne et devient une adresse IP dynamique. L'appareil client peut désormais fonctionner pleinement et interagir correctement au sein du réseau DHCP.

L'autre protocole que nous examinons principalement dans cet article est le DNS (Domain Name System). Les noms de domaine sont des adresses de sites Web faciles à retenir qui représentent des destinations Internet connues (par exemple, ibm.com). 

Les noms de domaine sont construits à partir de deux composants : 

• Domaine de premier niveau (TLD) : Contrairement à son nom, un TLD est la dernière section d’un nom de domaine et non la première. Le TLD choisi doit refléter l’objectif général de la page. C’est la raison pour laquelle les sites Web commerciaux affichent le TLD standard « .com » pour indiquer qu’ils font partie d’une entreprise commerciale. Par le même token, les entreprises éducatives utilisent le TLD « .edu » et les sites Web gérés par des groupes à but non lucratif utilisent généralement le TLD « .org ». Les serveurs racine sont des serveurs de noms de niveau supérieur qui existent dans le DNS et acheminent les requêtes vers les serveurs TLD appropriés.

• Nom de domaine de second niveau (SLD) : le SLD se situe avant le TLD dans un nom de domaine. Ce composant indique un site web particulier ou le nom d'une entreprise ou d'une organisation. Sur « ibm.com », par exemple, « IBM » est le SLD et fait référence à International Business Machines (IBM).

Chaque requête DNS (ou demande DNS) suit le même processus pour résoudre les adresses IP. Lorsqu'un utilisateur saisit un URL, l'ordinateur interroge les serveurs DNS étape par étape pour trouver les informations et les enregistrements de ressources nécessaires. Le processus se termine lorsque le serveur DNS faisant autorité pour ce domaine fournit la réponse finale.

Si vous étudiez les systèmes de noms de domaine, vous rencontrez « l’analogie de l’annuaire téléphonique », qui compare la manière dont le DNS fonctionne à celle d’un annuaire téléphonique. Le seul problème est que tout le monde ne comprendra pas cette référence.

De nos jours, de nombreux utilisateurs de téléphones mobiles ont cessé d’utiliser des annuaires téléphoniques pour trouver des numéros de téléphone et se fient désormais aux listes en ligne ou aux assistants numériques (comme Siri d’Apple).

L’analogie de l’annuaire téléphonique, bien que dépassée, reste pertinente, car elle saisit bien les fonctions de base en jeu. Et les personnes qui consultent des répertoires en ligne effectuent la même action : elles utilisent une version électronique de l’annuaire téléphonique pour faire des recherches. 

La gestion des adresses IP prend désormais en charge les tâches administratives liées à la gestion des adresses IP et des noms d’hôte qui peuvent leur être associés. Le DNS est spécialisé dans la résolution de problèmes complexes de résolution de noms qui peuvent survenir et qui pourraient autrement nécessiter un dépannage ultérieur.

Le DNS fonctionne notamment en accélérant la vitesse de l'internet grâce aux caches DNS, qui magasin les noms de domaine précédemment accédés, ainsi que les adresses IP qui leur sont associées. Cette approche permet d’éviter les recherches répétées des mêmes informations. Ces enregistrements DNS sont stockés dans différents caches DNS et aident à localiser les adresses IP plus facilement et plus rapidement.

Contrairement à la méthode normale et automatisée de configuration du réseau supportée par le DHCP, le DNS fournit un moyen de configuration manuelle qui contourne complètement l'intervention du réseau. Cette méthode peut être utile si un individu ou une entreprise préfère utiliser des serveurs DNS alternatifs pour obtenir des performances personnalisées ou une confidentialité améliorée.

Bien que nous nous soyons concentrés sur deux des protocoles réseau les plus utilisés, d’autres méritent également d’être mentionnés : 

• TCP/IP : un protocole majeur, la suite TCP/IP (basée sur le terme protocole de contrôle de transmission), se concentre sur la distribution de données. Les données sont transmises entre les applications par paquets de données. Le protocole TCP garantit que les paquets sont ordonnés de manière logique et que les erreurs potentielles sont vérifiées avant d'être distribués aux applications internet, telles que les navigateurs web.

• UDP : Comme alternative au TCP/IP, le protocole de datagramme utilisateur (UDP) est un protocole de communication utilisé par les réseaux informatiques pour diffuser du contenu dans des applications en temps réel. Dans ce protocole, la vitesse opérationnelle est un impératif, comme dans les jeux en ligne et le streaming vidéo. UDP utilise des datagrammes au lieu des paquets utilisés par TCP/IP et ne nécessite pas de connexion établie.

• VPN : Bien qu’il ne s’agisse pas techniquement d’un protocole unique, la technologie des réseaux privés virtuels (VPN) utilise divers protocoles. Cette technologie permet d'établir une connexion wifi sécurisée et privée entre un appareil client et un réseau distant fonctionnant via l'internet. Pour garantir la confidentialité, les VPN se spécialisent dans le chiffrement des données. Les VPN fonctionnent souvent avec d’autres protocoles comme TCP et UDP.