Linux:Linux系统下的DHCP的原理与配置，详解

简介：

• DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)
• 由Internet工作任务小组设计开发
• 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

使用DHCP的好处

• 减少管理员的工作量
• 避免输入错误的可能
• 避免IP地址冲突
• 当更改IP地址段时，不需要重新配置每个用户的IP地址
• 提高了IP地址的利用率
• 方便客户端的配置

了解DHCP服务

• DHCP的分配方式
  • 自动分配：分配到一个IP地址后永久使用
  • 手动分配：由DHCP服务器管理员专门指定IP地址
  • 动态分配：使用完后释放该IP，供其他客户机使用
    工作环境下经常用到的是，自动分配和动态分配。

DHCP工作原理

DHCP的租约过程

• 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

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

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，该消息包含由IP地址的有效租约和其他可配置信息
• 当客户机收到DHCP ACK消息时，配置IP地址，完成TCP/IP的初始化

重新登录

• 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

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

DHCP服务器的配置

使用DHCP动态配置主机地址

• DHCP服务
  • 为大量客户机自动分配地址，提供集中管理
  • 减轻管理和维护成本，提高网络配置效率
• 可分配的地址信息主要包括
  • 网卡的IP地址，子网掩码
  • 对应的网络地址，广播地址
  • 默认网关地址
  • DNS服务器地址

安装DHCP服务器

• DHCP服务器软件
  • CentOS光盘中的dhcp-4.2.5-47.el7.centos.x86_64.rpm
  • DHCP软件包的主要文件
    • 主配置文件：/etc/dhcpd.conf
    • 执行程序：/usr/sbin/dhcpd，/usr/sbin/dhcrelay

主配置文件

dhcpd.conf的内容构成

全局设置，作用于整个DHCP服务器

• ddns-update-style none；
• default-lease-time 21600；
• max-lease-time 43200；
• option domain-name “domain.org”；
• option domain-name-servers 202.106.0.20；

Subnet网段声明，作用于整个子网段

• range 参数：设置用于分配的IP地址池
• option subnet-mask参数：设置客户机的子网掩码
• option routers 参数：设置客户机的默认网关地址

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

DHCP客户端的使用

启用DHCP服务

查看租约文件

• 查看租约文件 /var/lib/dhcpd/dhcpd.lease
  

DHCP中继原理与配置

DHCP中继原理

• 当企业的内部网络规模较大时，通常被划分为多个不同的子网，网络内配置了VLAN，VLAN能隔离广播，而DHCP协议使用广播
• DHCP服务器在VLAN 100中，就只有VLAN 100内的客户机能从在此获取IP地址

DHCP中继配置

• 在三层交换机配置DHCP中继转发，是在不包含DHCP服务器的VLAN上配置实现的
  • SW-3L（config）#interface vlan 100
  • SW-3L（config-if）#ip address 192.168.100.1 255.255.255.0
  • SW-3L（config-if）#no shutdown