DHCP 详解（笔记）

一、DHCP

      DHCP 动态主机配置协议，局域网网络协议，使用UDP协议工作，常用的2个端口：67（DHCP server）68（DHCP）。DHCP 通常备用与局域网环境，主要作用为集中管理，分配地址，是客户端动态的获得IP地址 ，gateway地址，DNS 服务器地址等信息，提高地址的使用率。

二、DHCP 协议报文

       

• DHCP discover ：客户端开始DHCP过程发送的包，是DHCP协议的开始
• DHCP offer ：服务器接收到DHCP DISCOVER之后做出的响应，它包括了给予客户端的IP（yiaddr）、客户端的MAC地址、租约过期时间、服务器的识别符以及其他信息
• DHCP requst ：客户端对于服务器发出的DHCP OFFER所做出的响应。在续约租期的时候同样会使用。
• DHCP ack ：服务器在接收到客户端发来的DHCP REQUEST之后发出的成功确认的报文。在建立连接的时候，客户端在接收到这个报文之后才会确认分配给它的IP和其他信息可以被允许使用。
• DHCP nak ：DHCP ACK的相反的报文，表示服务器拒绝了客户端的请求。
• DHCP release ：一般出现在客户端关机、下线等状况。这个报文将会使DHCP服务器释放发出此报文的客户端的IP地址
• DHCP inform ：客户端发出的向服务器请求一些信息的报文
• DHCP decline :当客户端发现服务器分配的IP地址无法使用（如IP地址冲突时），将发出此报文，通知服务器禁止
  使用该IP地址。

     DHCP 的 工作流程：

基本逻辑

　　原则上DHCP SERVER是一直处在被动接受请求的状态，当有客户端请求时，服务器会读取获得客户端当前所在的状态以及客户端的信息，并在静态租约表和动态租约表中进行检索找到相应的表项，再根据客户端的状态执行不同的回复。当收到客户端的首次请求时，DHCP服务器先查找静态租约表；若存在请求的表项，返回这个客户的静态IP地址；否则，从IP地址池中选择可用的IP分配给客户，并添加信息到动态数据库中。此外，服务器将会周期性的刷新租约表写入文件存档，在这个过程中会顺便对动态租约表进行租期检查。

执行回复动作：

• DHCPOFFER：
  • 静态租用：首先匹配MAC地址，看是否能在静态租约表中找到对应的项，若能找到就把IP分配给他。静态表中的IP不能被其他客户使用。   
  • 动态租用：
    • 1.server试图分配给client上次分配过的IP，在这之前检查这个IP是否正在使用。
    • 2.discover中含有request ip 时，检查该IP是否在地址池范围，是否正在使用，是否到期，是否是静态IP，网络上是否已经存在。
    • 3.discover不含request ip，从地址池上寻找一个最小的可用IP分配。
• DHCPACK: 根据是否含有request ip和server ip识别客户端现在init_reboot,selecting,renewing/rebinding中的哪个状态，并根据以下规则执行DHCPACK回复：
  • 1.若client处于selecting状态，验证request ip和server ip是否同服务器中的匹配。
  • 2.若client处于init_reboot状态，验证request ip是否符合租约记录。
  • 3.若client处于renewing/rebinding状态，验证client ip address是否符合租约记录。
• DHNAK:
  • 1.请求的IP是静态IP，但是MAC地址无法与其对应。
  • 2.上面DHCPACK中验证失败。　　
• 服务器还可能会收到其他包:
  • DHCPDECLINE:server会把租约表中相关client硬件地址置空，并保存这个地址一段时间。
  • DHCPRELEASE:清空租期回收IP。
  • DHCPINFORM:回复DHCPACK，数据包含有关于server的信息。

实验：DHCP服务器搭建。

              

PC1:　　  客户端1(克隆CentOS)

PC2: 　　 客户端2(克隆CentOS)

Router：  模拟路由器(克隆CentOS)

步骤

一.准备实验虚拟机：
　　（1）克隆虚拟机
　　（2）设置虚拟机网络模式
　　（3）在虚拟机的虚拟网络编辑器中关闭VMnet1和VMnet8的DHCP服务
二.实验虚拟机配置
　　(一)配置Router
　　　　(1)修改主机名：　　　　vim /etc/hostname
　　　　(2)修改网卡配置信息：　vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
　　　　(3)开启路由转发功能：  vim /etc/sysctl.d/99-sysctl.conf

　　(二)配置DHCP服务器：
　　　　(1)修改主机名：　　　　vim /etc/hostname
　　　　(2)修改网卡配置信息：　vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
　　　　(3)配置DHCP服务：
　　　　　　1)安装DHCP服务
　　　　　　2)编辑配置文件： 　 vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
　　　　　　3)启动DHCP服务:　　systemctl start dhcpd.service

　　(三)配置客户端1
　　　　(1)修改主机名：　　　　vim /etc/hostname
　　　　(2)修改网卡配置信息：　vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33（设置成dhcp方式获取ip）
　　　　(3)查看ip获取情况
　　　　(4)查看DHCP服务器的IP分配情况：cat /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases

　　(四)配置客户端2
　　　　(1)修改主机名：vim /etc/hostname
　　　　(2)修改网卡配置信息：　vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33（设置成dhcp方式获取ip）
　　　　(3)DHCP中继服务测试
　　　　　　1)配置中继服务文件：/etc/systemd/system/dhcrelay.service 　　　　　　2)开启中继服务： systemctl restart dhcrelay.service 　　　　　　3)DHCP中继： dhcrelay DHCP服务器IP -i ens37 　　　　　　4)不同网段连通性测试

DHCP思科网络配置

              实验目的

               1、理解DHCP的工作原理

                2、掌握DHCP服务端及客户端在cisco ios路由器的配置

               拓扑及需求

                

router的配置如下：

router#conf t

router(config)#int lo 0          

router(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.255

router(config-if)#int e0/0

router(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0

router(config-if)#no sh

router(config-if)#ex

router(config)#service dhcp                 ///路由器开启DHCP

router(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.1.254     ///网关是254，分配地址时需排除的IP地址 

router(config)#ip dhcp pool AAA     ///给地址池命名

router(dhcp-config)#network 192.168.1.0 /24     ///地址池的网络号

router(dhcp-config)#default-router 192.168.1.254     ///PC的网关地址

router(dhcp-config)#dns-server 8.8.8.8     ///DNS服务器的地址

/////////

PC#conf t

PC(config)#no ip routing 

PC(config)#int e0/0        

PC(config-if)#ip address dhcp     ///接口地址采用DHCP的自动获取

PC(config-if)#no sh

结果：