ip helper-address命令工作过程

2009-07-21 17:26:56
　标签： 网络 ip helper-address　　　 [ 推送到技术圈]

1典型配置命令
Router1#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router1(config)#interface Ethernet0
Router1(config-if)#ip helper-address 172.25.1.1 /*指定dhcp服务器的地址，表示通过Ethernet0向该服务器发送DHCP请求包*/
Router1(config-if)#ip helper-address 172.25.10.7 /*作用同上*/
Router1(config-if)#end
Router1#

关于以上配置的讨论
1 在客户端设备和DHCP服务器不再同一广播域内的时候，中间设备即路有器（路有功能的设备）必须要能够转发这种广播包，具体到cisco的设备上，则启用ip helper-address命令，来实现这种中继。
2 DHCP服务器要给终端设备分配地址则需要掌握两个重要的信息，第一，该客户端设备所在网络的子网掩码，DHCP服务器依据子网掩码的信息来判断，服务器 该分配哪个IP地址，以使得该ip地址在那个子网内，第二，DHCP服务器必须知道客户端的MAC地址，以维护DHCP服务器的ip 地址和MAC之间的映射关系，由此保证同样一台客户机，每次启动后能获得和前一次相同的ip地址。
3 配置了ip helper-address命令之后的路由器在中继DHCP请求时的工作过程如下:
a,DHCP客户端发送请求，由 于没有ip地址，所以自己的源IP地址为0.0.0.0，而且也不知道目的DHCP服务器的地址，所以为广播255.255.255.255。该数据报中 当然还包含其他信息，比如二层的信息，源mac地址，和目的mac地址FFFFFFFFFFFF。
b，当路由器接收到该数据报的时候，他就用自己的接口地址（接收到数据报的接口）来取代源地址0.0.0.0，并且用ip help-address 命令中指定的地址（上例中为172.25.1.1以及172.25.10.7）来取代目的地址255.255.255.255
c 当DHCP服务器接收到路有器转发过来的DHCP请求包时，他有了足够的信息，（由源IP地址中的地址，确定客户机所在的子网掩马，由此分配相应地址池中 的空闲地址，并且知道了客户记得MAC地址，把它写入自己的数据库，建立IP地址和MAC的映射关系）然后DHCP服务器做出响应，并且由路有器把数据报 转发会客户端。（整个过程应该在客户机和服务器之间还有一次会话，由于这不是路由器DHCP配置的讨论重点，这里不谈）
4 例子中配置了两个DHCP服务器，我们必须分别用ip helper-address 命令指明，路有器会转发DHCP请求包到所有的DHCP服务器上。很多企业的做法都是至少有两台DHCP服务器，有提高冗余和可靠性的作用。此时，如果客 户端受到几个来自不同DHCP服务器的应答，则只选择最先接收到的应答数据报。
5 必须要注意的是；ip helper-address 命令不仅仅是只转发DHCP请求包，事实上，在默认情况下，他还转发其他的UDP报（比如DNS请求）到ip helper-address命令所指定的服务器上，所以这种额外的数据流量可能会增加DHCP服务器链路的负担以及服务器CPU负担，可能会引起问题， 关于解决办法，将在后面讨论。
所以cisco 的ios 提供了限制ip helpe-address 命令所带来的负面影响的方法。
解决实例；
CISCO路由器允许用no ip forward-protocol udp 命令来禁止对所无意义的UDP`数据报的转发
配置路由器为DHCP服务器，使之给dhcp客户端动态分配ip地址
问题的提出:
把路由器配置为dhcp的服务器端，以对路由器下所连接的客户工作站进行ip地址的分配。
（这可真是一个了不起的改进！路由器从此腰身一变，看上去更加多姿多彩了）
解决实例；
下面的配置命令，可以配置路由器为DHCP服务器，用以给DHCP客户端动态分配ip地址。
Router1#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router1(config)#service dhcp //开启 DHCP 服务
Router1(config)#ip dhcp pool 172.25.1.0/24 //定义DHCP地址池
Router1(dhcp-config)#network 172.25.1.0 255.255.255.0 // 用network 命令来定义网络地址的范围
Router1(dhcp-config)#default-router 172.25.1.1 //定义要分配的网关地址
Router1(dhcp-config)#exit
Router1(config)#ip dhcp excluded-address 172.25.1.1 172.25.1.50 //该范围内的ip地址不能分配给客户端
Router1(config)#ip dhcp excluded-address 172.25.1.200 172.25.1.255 //该范围内的ip地址不能分配给客户端
Router1(config)#end
Router1#
关于配置的相关讨论；
1 CISCO路由器的dhcp服务器功能也是在ios 12.0(1)T.以后才出现的，这一功能的出现，使我们没有必要在专门网络的中心（或者说企业本部）另外配置一台DHCP server，从而降低了网络构建成本。
2 在路由器上直接配置dhcp服务器相比于传统的在专门服务器上实现dhcp有其独到的优点。
比如
A 由于传统的构建方法是，在企业的总部设立DHCP服务器，各分支机构通过路有器去获取ip地址，所以当dhcp服务器出现问题的时候，整个企业的网络都会 受到影响，而如果把dhcp 服务器功能设在各个分支机构的路由器上实现，则某个分支机构的路由器DHCP出现问题，就只能影响该分支机构的网络本身，而其他分支机构则不受任何影响。 从而可见，实现了问题的局部化。
B 在各分支机构的路由器上实现DHCP服务器功能后，大量的DHCP UDP请求报文将不会通过wan link 转发到 中心机构上去，由此，相比于传统的方式，它有减少广域网负荷的优点。
C 同样的道理，在各分支机构的路由器上实现DHCP服务器功能后，如果某条广域网连路坏了，本地的局域网依然能够正常运行
D基于路由器的DHCP 具有很高的可管理性，它通过ios的命令界面是比较容易配置的。
3 上边的配置例子，我们用ip dhcp exclude-address 命令来指定不能用来被分配的ip地址,这种配置往往是很需要的（甚至说是必需的，几乎所有的；路有其DHCP 服务器配置中都会有），因为往往有一些地址我们会用来作为其他的用途，比如，我们至少应该保留路有器本身的地址不被分配给dhcp客户端，还有一些比如说 网络服务器，打印机等等，我们也往往会给他指定静态的地址，所以这一部分地址。我们不允许路有其分配出去，上例中的172.25.1.1 到172.25.1.50 之间，172.25.1.200 到172.25.1.255的地址就做了保留。
4 当路由器给客户端动态分配地址后，就会绑定（binding）分配的ip地址以及客户端设备的mac地址信息，保存在路由器的配置中，以便下一次相同的 mac地址请求dhcp服务也能够获得同样的ip地址。下面给出的例子是，用show ip dhcp binding 命令显示的 ip binding的信息。其中Lease expiration 表示该ip 地址，客户端还能占有的时间，（当然客户端可以在期满之前再次发送dhcp请求报，事实上dhcp的规范也是有这样的规定的，即在租期还有一半时间的时候 就会发出dhcp请求，如果租期更新失败，那么再过省下时间的一半的时候，他还会发出dhcp的请求，依此类推。）
引自：