DHCP Server Modern di Linux (Kea DHCPv4)

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 tidak perlu memasukkan konfigurasi IP manual (static) ke puluhan hingga ratusan komputer di laboratorium komputer dan kantor sekolah.

1. Mengenal Kea DHCP: Standar Baru Pengganti ISC-DHCP

Pengembang resmi ISC (Internet Systems Consortium) secara resmi mengumumkan penghentian (End-of-Life) untuk software lawas isc-dhcp-server pada akhir tahun 2022. Penerus resminya adalah Kea DHCP.

[ Software Lawas: ISC-DHCP ]              [ Standar Modern: Kea DHCPv4 ]
• Format konfigurasi teks custom          • Format konfigurasi standar JSON
• Database flat-text file                 • Database memfile CSV, MySQL, PostgreSQL
• Restart daemon penuh saat ubah data     • Dukungan integrasi REST API (kea-ctrl-agent)
• Status: End of Life (2022)              • Status: Aktif & Bawaan Debian 12 / Ubuntu 24

Keunggulan Utama Kea DHCP

1. Format Konfigurasi JSON: Mudah dibaca, divalidasi, dan diintegrasikan dengan otomasi skrip (DevOps / Ansible / Python).
2. Arsitektur Multi-thread: Mampu melayani ribuan request per detik tanpa bottleneck performa.
3. Database Lease Fleksibel: Menyimpan peminjaman IP ke file CSV sederhana atau database relasional (PostgreSQL / MySQL) untuk jaringan berskala besar.
4. REST Control Agent: Konfigurasi dapat diperbarui secara dinamis melalui HTTP REST API tanpa perlu memutus koneksi client.

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. Instalasi Paket Kea DHCPv4

Jalankan perintah pembaruan repository dan instal paket kea-dhcp4-server:

# Update repository
sudo apt update

# Install paket Kea DHCPv4 Server
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.

5. Konfigurasi File /etc/kea/kea-dhcp4.conf

Cadangkan file konfigurasi asli bawaan distro terlebih dahulu:

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

File template bawaan Kea berisi lebih dari 350 baris komentar contoh. Anda dapat memilih salah satu dari dua metode di bawah ini untuk menerapkan konfigurasi laboratorium TKJ:

Metode A: Salin-Tempel Cepat Sekali Klik (Sangat Direkomendasikan)

Klik tombol Copy di pojok kanan atas blok berikut, lalu tempel (Paste dengan klik kanan / Ctrl+Shift+V) langsung ke terminal Linux/SSH server 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 menulis secara manual di nano, kosongkan file template bawaan terlebih dahulu:

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

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

Salin dan tempel kode JSON konfigurasi berikut:

{
  "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: tekan Ctrl + O, tekan Enter, lalu keluar dengan Ctrl + X.

Penjelasan Parameter Penting Kea

6. Validasi Sintaks & Menjalankan Service

A. Uji Validitas Konfigurasi JSON Kea

Gunakan perintah bawaan Kea untuk memeriksa kebenaran struktur file konfigurasi sebelum me-restart service:

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

Output jika konfigurasi valid:

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

B. Menjalankan & Mengaktifkan Layanan

# 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 (Active: running):

● 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

7. Monitoring Lease Database & Realtime Log

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

# Memeriksa data 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 proses pertukaran paket DORA client secara realtime:

sudo journalctl -u kea-dhcp4-server -f

8. Pengujian dari Sisi Client

Skenario A: Client Linux (Debian / Ubuntu)

1. Pastikan interface client diatur ke mode DHCP Client pada /etc/network/interfaces:

   auto enp0s3
   iface enp0s3 inet dhcp
   

2. Minta alokasi IP baru dari server Kea:

   # Lepas IP lama (Release)
   sudo dhclient -r enp0s3
   
   # Minta IP baru (Discover/Request)
   sudo dhclient -v enp0s3
   

3. Periksa IP dan Gateway yang didapatkan:

   ip a show enp0s3
   ip route show
   

Skenario B: Client Windows

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

   ipconfig /release
   ipconfig /renew
   ipconfig /all
   

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

Skenario C: Uji Static Reservation

Hubungkan perangkat client dengan MAC Address yang telah didaftarkan pada blok "reservations" (misal 08:00:27:aa:bb:cc). Pastikan perangkat tersebut selalu mendapatkan IP tetap 192.168.50.10.

9. Konfigurasi Firewall Server (UFW)

Jika server mengaktifkan UFW, buka port traffic protokol DHCP (UDP 67 dan 68):

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

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

# Cek status firewall
sudo ufw status verbose

10. Troubleshooting Error Umum Kea

11. Lembar Kerja Praktikum Siswa