DHCP Kea / Debian 12

Mémento 7.2 - Kea DHCP Server

DHCP = Dynamic Host Configuration Protocol

Le DHCP sera activé sur la VM srvlan pour la zone LAN.

1 - Préambule

Il est aujourd'hui préconisé d'utiliser Kea DHCP à la place d'ISC DHCP qui n'est plus maintenu.

1.1 - Rôle du serveur DHCP

Il permet à un hôte qui se connecte sur un réseau local d'obtenir automatiquement sa configuration IP, ceci pour une durée déterminée appelée bail DHCP.

But, faciliter l'affectation des adresses IP sur un réseau.

Les hôtes enregistrés via un serveur DHCP peuvent aussi être ajoutés dynamiquement à un serveur DNS.

DHCP représente donc une suite logique au DNS dans la construction du réseau local virtuel.

1.2 - Fonctionnement du protocole DHCP

Le DHCP repose sur des requêtes UDP émises par les clients et traitées par le serveur.

Exemple d'un échange de requêtes client/serveur :

  • DHCPDISCOVER - Le client cherche un serveur
  • DHCPOFFER - le 1er trouvé soumet une IP
  • DHCPREQUEST - Le client traite et valide l'IP
  • DHCPACK - Le serveur confirme la configuration

Les requêtes UDP circulent sur les ports 67 et 68.

Le client au final reçoit une confirmation de son IP temporaire (bail) ainsi que souvent en complément l'IP de sa passerelle ainsi que les IP de ses serveurs DNS.

Nota : Si pas de serveur DHCP, le client s'attribue une adresse IP dans la plage 169.254.0.0/16.

Le serveur DHCP Kea utilisé ci-dessous est issu de l'organisme déjà créateur du serveur DNS BIND 9 soit l'Internet Software Consortium (ISC).

2 - Installation et configuration du service DHCP

2.1 - Installation du service Kea

Installez ce paquet pour gérer la zone LAN en IPv4 :

[srvlan@srvlan:~$] sudo apt install kea-dhcp4-server

Les dépendances suivantes ont été ajoutées :

  • kea-common
  • liblog4cplus
  • libmariadb3
  • libpq5
  • mariadb-common
  • mysql-common

Vérifiez le statut du service :

[srvlan@srvlan:~$] sudo systemctl status kea-dhcp4-server

Retour normal :

● kea-dhcp4-server.service - Kea IPv4 DHCP daemon
     Loaded: ...service; enabled; preset: enabled)
     Active: active (running) since Tue 2024-...
       Docs: man:kea-dhcp4(8)
   Main PID: 2412 (kea-dhcp4)
      Tasks: 5 (limit: 1077)
     Memory: 4.6M
        CPU: 53ms
     CGroup: /system.slice/kea-dhcp4-server.service
             └─2412 /usr/sbin/kea-dhcp4 -c /etc...

...
févr.. srvlan kea-dhcp4[...]: INFO  DHCP4_STARTED

Le service est démarré et activé par défaut (enabled).

2.2 - Configuration

Le fichier de configuration kea-dhcp4.conf se trouve dans le dossier /etc/kea/.

Sauvegardez celui-ci en le renommant ainsi :

[srvlant@srvlan:~$] cd /etc/kea

[srvlant@srvlan:~$] sudo mv kea-dhcp4.conf kea-dhcp4.conf_save

Créez ensuite un nouveau fichier kea-dhcp4.conf :

[srvlant@srvlan:~$] sudo nano kea-dhcp4.conf

et entrez ce qui suit en respectant le format JSON :

// Serveur DHCP Kea
// Configuration de base IPv4

{
"Dhcp4": {
    // Interface réseau enp0s8 en écoute DHCP.
    "interfaces-config": {
        "interfaces": ["enp0s8"]
    },
	
    // Serveur en autorité DHCP pour la zone LAN.
    "authoritative": true,
	
    // Pas de MAJ dynamique du serveur DNS Bind9.
    "ddns-send-updates" : false,

    // Position du fichier contenant les baux DHCP.
    "lease-database": {
        "type": "memfile",
        "persist": true,
        "name": "/var/lib/kea/kea-leases4.csv",
        "lfc-interval": 3600
    },

    // Bail (renew=50%,rebind=87.5%,valid=100%=8H).
    "renew-timer": 14400,
    "rebind-timer": 27720,
    "valid-lifetime": 28800,

    "option-data": [
	// Serveur DNS proposé aux clients DHCP.
        {
            "name": "domain-name-servers",
            "data": "192.168.3.1"
        },
        
	// Domaine proposé aux clients pour
	// résoudre les noms d'hôtes via le DNS.
        {
            "name": "domain-search",
            "data": "intra.loupipfire.fr"
        }
    ],

    // Plage d'adresses IP pour la zone LAN.
    "subnet4": [
        {
            "subnet": "192.168.3.0/24",
            "pools": [ { "pool": "192.168.3.30 - 192.168.3.50" } ],
            "option-data": [
                {
                    "name": "routers",
                    "data": "192.168.3.1"
                }
            ],
            
            // IP réservée pour le conteneur ctn1.
            "reservations": [
                {
                    "hw-address": "e2:f0:31:2a:b6:05",
                    "ip-address": "192.168.3.20"
                }
            ]		
        }
    ]
}
}

Remarques :

- La carte enp0s8, située côté LAN, sera surveillée par le serveur DHCP.

- A 50% de la durée du bail, la séquence de prolongation/renouvellement de celui-ci débutera.

- L'IP fixe réservée pour ctn1 se situe en dehors de la plage des IP dédiée aux autres clients.

- Attention, l'adresse MAC de ctn1 actuellement dynamique devra être déclarée fixe ci-dessous.

Redémarrez le service DHCP et vérifiez son statut :

[srvlan@srvlan:~$] sudo systemctl restart kea-dhcp4-server
[srvlan@srvlan:~$] sudo systemctl status kea-dhcp4-server 

Retour du statut :

● kea-dhcp4-server.service - Kea IPv4 DHCP daemon
     Loaded: ...service; enabled; preset: enabled)
     Active: active (running) since Tue 2024-...
       Docs: man:kea-dhcp4(8)
   Main PID: 3638 (kea-dhcp4)
      Tasks: 5 (limit: 1077)
     Memory: 3.7M
        CPU: 40ms
     CGroup: /system.slice/kea-dhcp4-server.service
             └─3638 /usr/sbin/kea-dhcp4 -c /etc...

févr.. DHCPSRV_CFGMGR...IFACE listening ... enp0s8
févr.. DHCPSRV_CFGMGR_SOCKET_ ... socket type raw
févr.. DHCPSRV_CFGMGR_NEW_SUBNET... 192.168.3.0 ...
févr.. DHCP4_CONFIG_COMPLETE DHCP... DDNS: disabled
févr.. DHCPSRV_MEMFILE_DB ...kea-leases4.csv ...
févr.. DHCPSRV_MEMFILE_LEASE...kea-leases4.csv.2
févr.. DHCPSRV_MEMFILE_LEASE...kea-leases4.csv
févr.. DHCPSRV_MEMFILE_LFC... Cleanup ... 3600 sec
févr.. DHCP4_MULTI_THREADING_INFO enabled: no, ...
févr.. DHCP4_STARTED Kea DHCPv4 server ... started

Celui-ci ne montre pas d'erreur, le service DHCP sera lancé automatiquement au boot de srvlan.

Vérifiez l'utilisation par le service du port UDP 67 :

[srvlan@srvlan:~$] sudo ss -anup | grep dhcp

Retour :

UN... 0  0  192.168.3.1:67  0.0.0.0:*  users:(("kea-dhcp4"...))

3 - Gestion des logs du service DHCP

3.1 - Création d'un fichier de stockage des logs

Editez le fichier de configuration kea-dhcp4-server :

[srvlan@srvlan:~$] sudo nano /etc/kea/kea-dhcp4.conf

et entrez ce qui suit sous la section subnet4 :

    "subnet4": [
        ... 
    ],


    // Gestion des logs du serveur DHCP.
    "loggers": [
        {
          "name": "kea-dhcp4",
          "output_options": [
            {
              "output": "/var/log/kea/kea-dhcp4.log",
              "pattern": "%D{%Y-%m-%d %H:%M:%S.%q} %-5p %m\n"
            }
          ],
          "severity": "INFO",
          "debuglevel": 0
        }
      ]


// Ci-dessous, accolades existantes
}
}

Ne pas oublier d'ajouter une virgule derrière le crochet de fin de section subnet4.

Redémarrez le serveur DHCP :

[srvlan@srvlan:~$] sudo systemctl restart kea-dhcp4-server
[srvlan@srvlan:~$] sudo systemctl status kea-dhcp4-server 

et affichez le contenu du fichier kea-dhcp4.log qui a été créé dans le dossier /var/log/kea/.

[srvlan@srvlan:~$] sudo cat /var/log/kea/kea-dhcp4.log

4 - Modification de la configuration DNS statique

Ouvrez le fichier DNS de zone directe intra.loupipfire.fr :

[srvlan@srvlan:~$] cd /etc/bind
[srvlan@srvlan:~$] sudo nano db.intra.loupipfire.fr.directe   

et supprimez ou commentez (;) les 4 lignes suivantes :

debian12-vm1   IN   A   192.168.3.2
debian12-vm2   IN   A   192.168.3.4
ctn1           IN   A   192.168.3.6
ctn2           IN   A   192.168.3.8

Ouvrez le fichier DNS de zone inverse intra.loupipfire.fr :

[srvlan@srvlan:~$] sudo nano db.intra.loupipfire.fr.inverse   

et supprimez ou commentez (;) les 4 lignes suivantes :

2 IN PTR debian12-vm1.intra.loupipfire.fr. 
4 IN PTR debian12-vm2.intra.loupipfire.fr.
6 IN PTR ctn1.intra.loupipfire.fr.
8 IN PTR ctn2.intra.loupipfire.fr.

Relancez le service DNS :

[srvlan@srvlan:~$] sudo systemctl restart bind9

Nota : Ne modifiez pas les lignes des hôtes srvlan/ovs.

5 - Tests de bon fonctionnement du DHCP

5.1 - Préparation

Au préalable, éditez le fichier apparmor suivant :

[srvlan@srvlan:~$] cd /etc/apparmor.d
[srvlan@srvlan:~$] sudo nano usr.sbin.kea-dhcp4

et ajoutez ce contenu à la fin de celui-ci :

# Section ajoutée pour tracer les messages DHCP
  owner /var/log/kea/kea-dhcp4.packets.log rw,
  owner /var/log/kea/kea-dhcp4.packets.log.[0-9]* rw,
  owner /var/log/kea/kea-dhcp4.packets.log.lock rwk,

// Ci-dessous, accolade existante
}

Ceci permettra de créer un fichier kea-dhcp4.packets.log qui stockera les messages DHCP clients <- -> serveur.

Editez ensuite le fichier de configuration du serveur :

[srvlan@srvlan:~$] sudo nano /etc/kea/kea-dhcp4.conf

et ajoutez ce contenu à l'intérieur de la section loggers :

/ Gestion des logs du serveur DHCP.
    "loggers": [
        {
          "name": "kea-dhcp4",
          ...
        },

        {
          "name": "kea-dhcp4.packets",
          "output_options": [
            {
              "output": "/var/log/kea/kea-dhcp4.packets.log",
              "maxver": 3
            }
          ],
          "severity": "DEBUG",
          "debuglevel": 99
        }

// Ci-dessous, crochet et accolades existants
      ]
}
}

Ne pas oublier d'ajouter une virgule derrière l'accolade de fin du name précédent.

Redémarrez les services AppArmor et DHCP :

[srvlan@srvlan:~$] sudo systemctl restart apparmor
[srvlan@srvlan:~$] sudo systemctl status apparmor

[srvlan@srvlan:~$] sudo systemctl restart kea-dhcp4-server
[srvlan@srvlan:~$] sudo systemctl status kea-dhcp4-server 

Un fichier vide kea-dhcp4.packets.log a été créé dans le dossier /var/log/kea/.

Ouvrez à présent un second terminal et connectez-vous en tant que root (Cde : su root).

Entrez la Cde de traçage qui permettra d'observer en temps réel les messages DHCP échangés :

[root@srvlan:~#] tail -f /var/log/kea/kea-dhcp4.packets.log

5.2 - Test depuis les VM debian12-vm1 et 2

Référez-vous au Mémento 4.1 pour modifier les paramètres réseau.

- VM debian12-vm1

Ajustez la Méthode de l'onglet Paramètres IPv4 sur Automatique (DHCP).

Supprimez ensuite l'adresse IP statique et enregistrez.

Redémarrez la VM Debian :

[client-linux@debian12-vm1:~$] sudo reboot

et contrôlez l'affectation d'une nouvelle adresse IP :

[client-linux@debian12-vm1 :~$ ] ip address

qui doit faire partie de la plage DHCP du serveur DHCP.

Démarrez Firefox et vérifiez le bon accès à Internet.

- VM srvlan
Vérifiez que le terminal de traçage contient ces lignes :

et que le fichier des baux /var/lib/kea/kea-leases4.csv contient celles-ci :

Le fichier /var/log/kea/kea-dhcp4.log du serveur doit également montrer ceci :

- VM debian12-vm2

Procédez de la même manière que pour debian12-vm1.

5.3 - Test depuis le conteneur Podman ctn1

Pour affecter à ctn1 une adresse MAC fixe et le déclarer client DHCP, éditez ce script d'ovs :

[switch@ovs:~$] sudo nano /root/networknamespace.sh

et remplacez la ligne ci-dessous concernant ctn1 :

## Activation des extrémités vctn1/2 et lo côté nsctn1...
...
...
ip netns exec nsctn1 ip link set vctn1 up 
...

par celle-ci :

ip netns exec nsctn1 ip link set vctn1 address e2:f0:31:2a:b6:05 up 

Nota : L'adresse MAC doit être celle entrée ci-dessus dans le fichier kea-dhcp4.conf de srvlan.

Commentez ensuite la ligne affectant une IP fixe à ctn1 :

## Ajout adresses IP extrémités vctn1/2 côté nsctn1...
#ip netns exec nsctn1 ip addr add 192.168.3.6/24 dev vctn1
...

et ajoutez ceci à la fin du fichier juste avant exit 0 :

## Déclaration de l'interface vctn1 comme client DHCP.
ip netns exec nsctn1 dhclient -4 vctn1

Puis rebootez la VM ovs et contrôlez le résultat :

[switch@ovs:~$] sudo reboot

[switch@ovs:~$] sudo podman exec -it ctn1 bash

Starting OpenBSD Secure Shell server: sshd.
root@...:/# ip address

Le conteneur doit avoir reçue l'adresse IP 192.168.3.20.

6 - Bilan

Le DHCP remplit son rôle mais la résolution DNS locale sur les VM debian12-vm* et les conteneurs ctn* est perdue suite aux modifications du DNS statique.

Il est, pour corriger cela et disposer à l'avenir d'une modification automatique des fichiers DNS, nécessaire de mettre en place un DNS dynamique.

Image - Rédacteur satisfait


Nouvelle étape franchie.
Le mémento 7.3 vous attend à
présent pour modifier le DNS statique
en DNS dynamique.

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