DHCP Server di Linux (Kea DHCPv4 & ISC-DHCP)

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) adalah protokol jaringan client-server yang bertugas mendistribusikan konfigurasi IP Address, Subnet Mask, Default Gateway, dan DNS Server secara otomatis dan dinamis kepada perangkat client yang terhubung ke jaringan lokal.

Dengan adanya DHCP Server, administrator jaringan sekolah tidak perlu memasukkan konfigurasi IP manual (static) ke puluhan hingga ratusan komputer di laboratorium TKJ.

1. Evolusi DHCP Server: Dari ISC-DHCP ke Kea DHCP

Sebelum memulai praktikum, penting bagi siswa TKJ memahami perkembangan teknologi DHCP Server di dunia Linux:

[ Era 1999 - 2022 ] ─────────────────────────► [ Era 2022 - Sekarang & Masa Depan ]
   isc-dhcp-server                                      kea-dhcp4-server
 • Format config teks klasik                         • Format konfigurasi JSON modern
 • File lease teks datar                             • Backend Database (Memfile CSV, MySQL, PostgreSQL)
 • Monolithic (harus restart penuh)                  • Modular Daemons & Hook Libraries
 • Status: End of Life (EOL) oleh ISC                • Status: Standar Aktif Debian 12 & Ubuntu 24.04

Mengapa Beralih ke Kea DHCP?
Pengembang resmi ISC (Internet Systems Consortium) secara resmi mengumumkan penghentian (End-of-Life) untuk isc-dhcp-server pada akhir tahun 2022. Penerusnya adalah Kea DHCP, sebuah mesin DHCP generasi baru dengan performa tinggi, struktur file konfigurasi berbasis JSON yang mudah diotomasi (DevOps), serta integrasi REST API.

2. Cara Kerja DHCP (Proses DORA)

Proses negosiasi alokasi IP antara Client dan Server berlangsung melalui 4 tahapan berurutan (DORA):

3. Topologi Virtual Lab Praktikum

Topologi yang digunakan pada virtual lab (VirtualBox / Proxmox VE / VMware):

┌────────────────────────────────┐
│  Debian 12 / Ubuntu Server     │
│  Nama Host: server-asj.local   │
│  Interface: enp0s8 (Internal)  │
│  IP Statis: 192.168.50.1/24    │
│  Layanan  : kea-dhcp4-server   │
└───────────────┬────────────────┘
                │
   [ Virtual Switch / Internal Network: "sw-lab-tkj" ]
                │
        ┌───────┴───────────────┬───────────────────────┐
        │                       │                       │
┌───────┴────────────┐  ┌───────┴────────────┐  ┌───────┴────────────┐
│ Client 1 (Debian)  │  │ Client 2 (Windows) │  │ Komputer Guru (PC) │
│ Mode: DHCP Client  │  │ Mode: DHCP Client  │  │ MAC: aa:bb:cc:...  │
│ Dapat: Dinamis     │  │ Dapat: Dinamis     │  │ Static: .50.10     │
└────────────────────┘  └────────────────────┘  └────────────────────┘

Parameter Alokasi Jaringan

4. Praktikum Utama: Kea DHCPv4 Server (kea-dhcp4-server)

Langkah 1: Instalasi Paket Kea DHCPv4

Jalankan perintah update repository dan pasang paket kea-dhcp4-server:

sudo apt update
sudo apt install kea-dhcp4-server -y

Periksa ketersediaan service Kea setelah instalasi:

sudo systemctl status kea-dhcp4-server

Catatan: Service Kea mungkin berstatus inactive atau failed saat pertama kali terpasang karena belum disesuaikan dengan interface fisik server Anda. Hal ini wajar.

Langkah 2: Backup File Konfigurasi Bawaan

Cadangkan file konfigurasi asli sebelum melakukan penyesuaian:

sudo cp /etc/kea/kea-dhcp4.conf /etc/kea/kea-dhcp4.conf.bak

Langkah 3: Konfigurasi File /etc/kea/kea-dhcp4.conf

File bawaan Kea berisi lebih dari 350 baris komentar contoh. Untuk mempermudah praktikum siswa, Anda dapat memilih salah satu dari dua metode berikut:

Metode A: Copy-Paste Cepat Sekali Klik (Sangat Direkomendasikan)

Klik tombol Copy di pojok kanan atas blok berikut, lalu paste (klik kanan / Ctrl+Shift+V) langsung ke terminal Linux/SSH Anda:

cat << 'EOF' | sudo tee /etc/kea/kea-dhcp4.conf
{
  "Dhcp4": {
    "interfaces-config": {
      "interfaces": [ "enp0s8" ]
    },
    "control-socket": {
      "socket-type": "unix",
      "socket-name": "/run/kea/kea4-ctrl-socket"
    },
    "lease-database": {
      "type": "memfile",
      "persist": true,
      "name": "/var/lib/kea/kea-leases4.csv",
      "lfc-interval": 3600
    },
    "valid-lifetime": 43200,
    "renew-timer": 21600,
    "rebind-timer": 37800,
    "subnet4": [
      {
        "id": 1,
        "subnet": "192.168.50.0/24",
        "pools": [
          { "pool": "192.168.50.100 - 192.168.50.200" }
        ],
        "option-data": [
          {
            "name": "routers",
            "data": "192.168.50.1"
          },
          {
            "name": "domain-name-servers",
            "data": "192.168.50.1, 8.8.8.8"
          },
          {
            "name": "domain-name",
            "data": "smk-tkj.sch.id"
          }
        ],
        "reservations": [
          {
            "hw-address": "08:00:27:aa:bb:cc",
            "ip-address": "192.168.50.10",
            "hostname": "pc-guru"
          },
          {
            "hw-address": "08:00:27:11:22:33",
            "ip-address": "192.168.50.20",
            "hostname": "printer-lab"
          }
        ]
      }
    ],
    "loggers": [
      {
        "name": "kea-dhcp4",
        "output_options": [
          {
            "output": "stdout"
          }
        ],
        "severity": "INFO"
      }
    ]
  }
}
EOF

Metode B: Edit Manual Menggunakan Editor nano

Jika Anda ingin mengedit secara manual, kosongkan isi file bawaan terlebih dahulu agar bersih:

# Kosongkan file bawaan secara instan
sudo truncate -s 0 /etc/kea/kea-dhcp4.conf

# Buka dengan editor nano
sudo nano /etc/kea/kea-dhcp4.conf

Salin dan tempel kode JSON berikut ke dalam nano:

{
  "Dhcp4": {
    "interfaces-config": {
      "interfaces": [ "enp0s8" ]
    },
    "control-socket": {
      "socket-type": "unix",
      "socket-name": "/run/kea/kea4-ctrl-socket"
    },
    "lease-database": {
      "type": "memfile",
      "persist": true,
      "name": "/var/lib/kea/kea-leases4.csv",
      "lfc-interval": 3600
    },
    "valid-lifetime": 43200,
    "renew-timer": 21600,
    "rebind-timer": 37800,
    "subnet4": [
      {
        "id": 1,
        "subnet": "192.168.50.0/24",
        "pools": [
          { "pool": "192.168.50.100 - 192.168.50.200" }
        ],
        "option-data": [
          {
            "name": "routers",
            "data": "192.168.50.1"
          },
          {
            "name": "domain-name-servers",
            "data": "192.168.50.1, 8.8.8.8"
          },
          {
            "name": "domain-name",
            "data": "smk-tkj.sch.id"
          }
        ],
        "reservations": [
          {
            "hw-address": "08:00:27:aa:bb:cc",
            "ip-address": "192.168.50.10",
            "hostname": "pc-guru"
          },
          {
            "hw-address": "08:00:27:11:22:33",
            "ip-address": "192.168.50.20",
            "hostname": "printer-lab"
          }
        ]
      }
    ],
    "loggers": [
      {
        "name": "kea-dhcp4",
        "output_options": [
          {
            "output": "stdout"
          }
        ],
        "severity": "INFO"
      }
    ]
  }
}

Simpan file di nano dengan menekan Ctrl + O, tekan Enter, lalu keluar dengan Ctrl + X.

Penjelasan Parameter Konfigurasi Kea

Langkah 4: Validasi Sintaks Konfigurasi Kea

Sebelum me-restart service, periksa apakah file konfigurasi JSON sudah valid dan bebas dari kesalahan tanda baca:

sudo kea-dhcp4 -t /etc/kea/kea-dhcp4.conf

Output jika konfigurasi valid:

Configuration file /etc/kea/kea-dhcp4.conf is valid.

Langkah 5: Menjalankan dan Mengaktifkan Layanan Kea

Setelah konfigurasi dinyatakan valid, jalankan service Kea DHCPv4:

# Restart layanan Kea DHCPv4
sudo systemctl restart kea-dhcp4-server

# Aktifkan auto-start saat booting
sudo systemctl enable kea-dhcp4-server

# Periksa status operasional
sudo systemctl status kea-dhcp4-server

Output status yang diharapkan:

● kea-dhcp4-server.service - Kea DHCPv4 Server
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/kea-dhcp4-server.service; enabled; preset: enabled)
     Active: active (running) since Wed 2026-09-09 10:30:00 WIB; 10s ago
   Main PID: 2841 (kea-dhcp4)
      Tasks: 4 (limit: 2322)
     Memory: 6.8M
        CPU: 42ms
     CGroup: /system.slice/kea-dhcp4-server.service
             └─2841 /usr/sbin/kea-dhcp4 -c /etc/kea/kea-dhcp4.conf

Langkah 6: Monitoring Lease Aktif di Kea

Kea DHCP menyimpan data peminjaman IP client dalam format file CSV yang rapi dan mudah dibaca:

# Melihat daftar client yang sedang meminjam IP
cat /var/lib/kea/kea-leases4.csv

Contoh tampilan isi file lease Kea:

address,hwaddr,client_id,valid_lifetime,expire,subnet_id,fqdn_fwd,fqdn_rev,hostname,state
192.168.50.100,08:00:27:fe:12:34,,43200,1757425800,1,0,0,debian-client,0
192.168.50.10,08:00:27:aa:bb:cc,,43200,1757425800,1,0,0,pc-guru,0

Untuk memantau aktivitas pertukaran paket DORA client secara langsung (realtime log):

sudo journalctl -u kea-dhcp4-server -f

5. Praktikum Pembanding: ISC-DHCP Server (isc-dhcp-server)

Bagian ini disediakan sebagai referensi praktikum komparatif untuk kurikulum lama atau materi ujian sertifikasi yang masih menyertakan ISC DHCP:

A. Instalasi Paket ISC

sudo apt update
sudo apt install isc-dhcp-server -y

B. Konfigurasi Interface di /etc/default/isc-dhcp-server

sudo nano /etc/default/isc-dhcp-server

Isi baris:

INTERFACESv4="enp0s8"
INTERFACESv6=""

C. Konfigurasi Scope di /etc/dhcp/dhcpd.conf

sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf

Tambahkan konfigurasi:

default-lease-time 43200;
max-lease-time 86400;
authoritative;
ddns-update-style none;

subnet 192.168.50.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.50.100 192.168.50.200;
  option routers 192.168.50.1;
  option subnet-mask 255.255.255.0;
  option domain-name-servers 192.168.50.1, 8.8.8.8;
  option domain-name "smk-tkj.sch.id";
}

# Static Lease
host pc-guru {
  hardware ethernet 08:00:27:aa:bb:cc;
  fixed-address 192.168.50.10;
}

D. Uji dan Restart Service

# Validasi sintaks
sudo dhcpd -t -cf /etc/dhcp/dhcpd.conf

# Restart service
sudo systemctl restart isc-dhcp-server
sudo systemctl status isc-dhcp-server

6. Pengujian dari Sisi Client

Lakukan pengujian dari mesin client yang berada dalam satu switch virtual:

Skenario A: Client Linux (Debian / Ubuntu)

1. Pastikan interface client diset ke DHCP Client: Pada file /etc/network/interfaces:

   auto enp0s3
   iface enp0s3 inet dhcp
   

2. Minta pembaruan IP dari server Kea:

   # Lepaskan IP lama (Release)
   sudo dhclient -r enp0s3
   
   # Ajukan permintaan IP baru (Discover/Request)
   sudo dhclient -v enp0s3
   

3. Verifikasi IP dan Gateway yang didapat:

   ip a show enp0s3
   ip route show
   

   Pastikan IP yang didapat berada dalam rentang 192.168.50.100–200 dengan default gateway 192.168.50.1.

Skenario B: Client Windows

1. Buka Command Prompt (CMD) sebagai Administrator.
2. Jalankan perintah permohonan IP:

   ipconfig /release
   ipconfig /renew
   

3. Tampilkan rincian konfigurasi:

   ipconfig /all
   

4. Pastikan baris DHCP Server menunjuk ke IP server Kea Anda (192.168.50.1).

Skenario C: Uji Static Reservation

Hubungkan perangkat client yang MAC Address-nya telah didaftarkan pada blok "reservations" (misal MAC 08:00:27:aa:bb:cc). Pastikan client tersebut selalu mendapatkan IP tetap 192.168.50.10 dan tidak mendapatkan IP acak dari pool.

7. Tabel Perbandingan: Kea DHCP vs ISC DHCP

8. Konfigurasi Firewall Server (UFW)

Agar paket siaran DHCP client tidak diblokir oleh sistem keamanan server Linux, buka port UDP 67 dan 68:

# Izinkan port DHCP
sudo ufw allow 67/udp
sudo ufw allow 68/udp

# Atau izinkan seluruh traffic dari jaringan lokal lab
sudo ufw allow from 192.168.50.0/24

# Cek status firewall
sudo ufw status verbose

9. Troubleshooting & Analisis Masalah

10. Lembar Kerja Praktikum Siswa