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一、了解DHCP服务
1.什么是DHCP
1.1DHCP广播
2.使用DHCP的好处
2.1为什么使用DHCP
3.DHCP的模式与分配方式
3.1分配方式
3.2模式
二、DHCP工作原理
1.四次回话
2.重新登录
3.更新租约
4.扩展
三、安装DHCP服务
四、DHCP局部配置并且测试
五、使用…目录
一、了解DHCP服务
1.什么是DHCP
1.1DHCP广播
2.使用DHCP的好处
2.1为什么使用DHCP
3.DHCP的模式与分配方式
3.1分配方式
3.2模式
二、DHCP工作原理
1.四次回话
2.重新登录
3.更新租约
4.扩展
三、安装DHCP服务
四、DHCP局部配置并且测试
五、使用DHCP实现不同网段获取地址
5.1问题
5.2分析DHCP
5.3 两种方法可以解决 一、了解DHCP服务
1.什么是DHCP DHCPDynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议是由Internet工作任务小组设计开发的专门用于为TCP/IP网络中的计算机自动分配TCP/IP参数的协议是一个应用层协议使用UDP的67和68端口 DHCP的前身是BOOTP协议BootstrapProtocol,BOOTP被创建出来为连接到网络中的设备自动分配地址后来被DHCP取代了DHCP比BOOTP更加复杂功能更强大。如果使用wireshark抓包过滤协议是用bootp而不是dhcp 1.1DHCP广播 DHCP广播过程是在网络中用于获取IP地址及其他网络配置信息的一种方法。下面是DHCP广播过程的简要描述 DHCP Discover 客户端通常是计算机或其他网络设备在初始连接到网络时发送一个DHCP Discover广播消息。这个广播消息的目的地址是255.255.255.255即广播地址这样可以确保所有连接到同一个网络的DHCP服务器都能收到这个消息 DHCP Discover消息中包含客户端的MAC地址和可能的其他信息例如支持的DHCP选项和配置参数的最大长度DHCP Offer DHCP服务器收到DHCP Discover消息后如果它有可用的IP地址池和配置信息会向客户端发送DHCP Offer消息 DHCP Offer消息中包含一个可用的IP地址及其他网络配置信息比如子网掩码、默认网关、DNS服务器等 服务器将自己的IP地址作为源IP发送Offer目标IP是广播地址DHCP Request 客户端收到一个或多个DHCP Offer后通常会选择其中一个Offer并向发送该Offer的DHCP服务器发送DHCP Request消息以请求指定的IP地址和配置信息 DHCP Request消息中包含客户端希望使用的IP地址通常是服务器提供的一个DHCP Acknowledge DHCP服务器收到DHCP Request消息后会验证请求的IP地址是否仍然可用。如果IP地址可用服务器会向客户端发送DHCP Acknowledge消息确认IP地址分配成功 DHCP Acknowledge消息中包含客户端被分配的IP地址及其他网络配置信息配置应用 客户端收到DHCP Acknowledge消息后会应用所获取的IP地址及其他配置信息。此时客户端与网络正式连接DHCP广播过程的关键点 广播地址客户端使用广播地址发送DHCP Discover消息以确保所有可能的DHCP服务器都能接收到请求 选择性客户端可以收到多个DHCP Offer后进行选择并向其中一个服务器发送DHCP Request来确认选择 确认DHCP Acknowledge消息由服务器发送确认了IP地址分配的最终结果 2.使用DHCP的好处 1减少管理员的工作量 2避免输入错误的可能 3避免 IP 地址冲突 4当网络更改IP地址段时不需要再重新配置每个用户的IP地址 5提高了IP地址的利用率 6方便客户端的配置 2.1为什么使用DHCP DHCP服务避免了因手动设置IP地址所产生的错误同时也避免了把一个IP地址分配给多台工作站所造成的地址冲突。DHCP提供了安全、可靠且简单的TCP/IP网络设置降低了配置 IP地址的负担 3.DHCP的模式与分配方式
3.1分配方式 自动分配是当DHCP客户机第一次成功地从DHCP服务器获取到一个IP地址后 就永久地使用这个IP地址 手动分配是由DHCP服务器管理员专门指定IP地址 动态分配是当DHCP客户机第一次从DHCP服务器获取到IP地址后并非永久地使用该地址而是在每次使用完后DHCP客户机就会释放这个IP地址供其他客户机使用 3.2模式 典型的C/S模式 在网络中架设一台专用的DHCP服务器负责集中分配各种网络地址参数主要包括IP地址、子网掩码、广播地址、默认网关地址、DNS 服务器地址其他主机作为DHCP客户机将网卡配置为自动获取地址即可与DHCP服务器进行通信完成自动配置过程 DHCP是C/S模式DHCP服务端和客户端需要保持通信DHCP基于UDP协议双方都有可能会主动向对方发起通信因此双方都需要监听端口 Server端DHCP Server运行dhcp服务 UDP服务监听端口 67bootps Client端DHCP Client运行dhcp程序 UDP服务监听端口 68 bootpc 二、DHCP工作原理 客户机从DHCP服务器获得IP地址的过程称为DHCP的租约过程 分为四个步骤 1.四次回话 客户机请求IP地址 当一个DHCP客户机启动时客户机还没有IP地址所以客户机要通过DHCP获取一个合法的地址。此时DHCP客户机以广播方式发送DHCP Discover发现信息来寻找DHCP服务器 服务器响应 当DHCP服务器接收到来自客户机请求IP地址的信息时它就在自己的IP地址池中查找是否有合法的IP地址提供给客户机。如果有DHCP服务器就将此IP地址做上标记 加入到 DHCP Offer的消息中然后DHCP服务器就广播一则DHCP Offer消息 客户机选择IP地址 DHCP客户机从接收到的第一个DHCP Offer消息中提取IP地址发出IP地址的DHCP服务器将该地址保留这样该地址就不能再分配给另一个DHCP客户机。之后DHCP客户机会向服务器发送DHCP Request消息 服务器确定租约 DHCP服务器接收到DHCP Request消息后以DHCP ACK消息的形式向客户机广播成功确认该消息包含有IP地址的有效租约和其他可配置的信息。当客户机收到DHCP ACK消息时它就配置了IP地址完成TCP/IP的初始化 DHCP的工作方式有点像你在找房子时的流程 找房子当你刚搬到一个新城市时你需要找一处房子住下来。在网络中新加入的设备也需要一个IP地址来“住”在网络上 发出广播你会向周围的房东广播你的需求告诉他们你正在找房子。在网络中设备会向周围的DHCP服务器发出广播消息告诉它们它们需要一个IP地址 收到房源信息房东们收到你的广播后如果有空房间就会回复你告诉你他们有可用的房源。在网络中DHCP服务器收到广播后会回复设备提供可用的IP地址和其他网络设置比如网关和DNS服务器的地址 确认租房你从收到的房源中选择一处合适的房子然后告诉房东你要租这个房子。在网络中设备选择一个DHCP服务器提供的IP地址并向该服务器发送请求确认租用这个IP地址 签订合同房东确认接受你的请求后你们就达成了租房协议你可以搬进新家了。在网络中DHCP服务器确认设备的请求后将正式分配IP地址给设备并提供其他网络配置信息设备就可以开始使用这个IP地址与网络上的其他设备进行通信了 总体来说DHCP广播过程就是一个设备在网络上寻找并租用IP地址的自动化过程它使得设备能够快速、方便地加入并使用网络 2.重新登录 关于重新登录的情况 DHCP客户机每次重新登录网络时不需要再发送DHCP Discover信息而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP Request 请求信息 3.更新租约 当DHCP服务器向客户机出租的IP地址租期达到50%时就需要更新租约 客户机直接向提供租约的服务器发送DHCP Request包要求更新现有的地址租约 租期达到50%T1时DHCP客户端会自动以单播的方式向DHCP服务器发送DHCP REQUEST报文请求更新IP地址租期。如果收到DHCP服务器回应的DHCP ACK报文则租期更新成功即租期从0开始计算如果收到DHCP NAK报文则重新发送DHCP DISCOVER报文请求新的IP地址 当租期达到87.5%T2时如果仍未收到DHCP服务器的应答DHCP客户端会自动以广播的方式向DHCP服务器发送DHCP REQUEST报文请求更新IP地址租期。如果收到DHCP服务器回应的DHCP ACK报文则租期更新成功即租期从0开始计算如果收到DHCP NAK报文则重新发送DHCP DISCOVER报文请求新的IP地址 4.扩展 为什么会获得169.254.0.0/16网段的地址 一开始DHCP客户机初始化TCP/IP通过UDP端口67向网络中发送一个DHCP DISCOVER广播包请求租用IP地址。任何接收到DHCP DISCOVER广播包并且能够提供IP地址的DHCP服务器都会通过UDP端口68给客户机回应一个DHCP OFFER广播包提供一个IP地址。但是DHCP客户机在发出IP租用请求的DHCP DISCOVER广播包后将花费1秒钟的时间等待DHCP服务器的回应如果1秒钟没有服务器的回应它会将这一广播包重新广播四次以248和16秒为间隔加上1~1000毫秒之间随机长度的时间。四次之后如果仍未能收到服务器的回应则运行Windows的DHCP客户机将从169.254.0.0/16这个自动保留的私有IP地址APIPA中选用一个IP地址而运行其他操作系统的DHCP客户机将无法获得IP地址 三、安装DHCP服务 实验配置步骤 1、yum安装dhcp服务 2、配置dhcp配置文件 3、启动服务 4、查看端口 5、验证服务 安装DHCP服务前的准备 rpm -q dhcp #查看有没有软件包 yum install -y dhcp #下载软件包 rpm -qc dhcp #查看配置文件有哪些 cat /etc/dhcp/dhcpd.conf #查看配置文件 cp -fp /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf 拷贝模板起名为dhcpd.conf 四、DHCP局部配置并且测试 subnet 网段声明 一台DHCP服务器可以为多个网段提供服务因此subnet网段声明必须有而且可以有多个。 注意别少了每行结尾的分号 编辑配置文件 vim /etc/dhcp/dhcpd.conf subnet 172.16.58.0 netmask 255.255.255.0 { #default-lease-time 6000; range 172.16.58.210 172.16.58.220; option broadcast-address 172.16.58.255; option routers 172.16.58.200; option domain-name-servers 114.114.114.114; } 客户端验证 ipconfig /release ipconfig /renew dhcp默认日志记录在/var/log/messages 客户机预留指定的固定ip地址 编辑配置文件 vim /etc/dhcp/dhcpd.conf 添加配置信息然后保存退出 重启服务器 host 主机声明作用于单个主机 #hardware ethernet 参数指定对应主机的 MAC 地址 #fixed-address 参数指定为该主机保留的IP地址 验证方法跟上面一样 ipconfig /release ipconfig /renew ipconfig /all 在服务器端可以通过查看租约文件来了解服务器的 IP 地址分配情况具体操作如下 less /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases 该租约文件中记录了分配出去的每个IP地址信息租约记录 包括IP地址、客户端的MAC 地址、租用的起始时间和结束时间等 该文件初始为空且无需管理员手工配置但管理员可以浏览此文件查看DHCP服务器的运行情况 文件包含租期声明每次一个租期被获取更新或释放它的新值就被记录到文件的末尾 客户端需要通过dhclient命令释放获取的IP租约时可以结合“-r”选项。此时再通过执行ifconfig 命令就看不到分配的IP地址了 dhclient -r ens33 五、使用DHCP实现不同网段获取地址
5.1问题 同网段可以通过广播消息来通信来可以查找主机那不同网段呢不同网段不能广播吧这个时候是不是可以使用DHCP中继这个服务吧也就是使用中继的技术你们之前是不是使用过华为的中继嘛你配一个路由器或者配一个三层交换然后呢可以做个DHCP中继指向DHCP服务器不就是能完成获取DHCP服务吗就算不在同一网段我通过中继服务器转发不就可以了吗 5.2分析DHCP DHCP中继原理 当企业内部网络规模比较大时通常通过 VLAN 将网络规划为多个不同的子网。但是在该情况下一台DHCP服务器无法为不同网段的客户机同时提供服务因为DHCP协议使 用广播而VLAN能隔离广播 5.3 两种方法可以解决 1为每个网段安装一台DHCP服务器但这种方式的弊端是资源浪费与不利于管理 2在连接不同网段的设备上开启DHCP中继功能将DHCP这种特殊的广播信息在VLAN 之间转发让其他VLAN的客户机也能从DHCP服务器获取IP地址
