linux网络设置（二）DHCP原理、DHCP安装、DHCP中继配置

一、了解DHCP服务

1、概念

DHCP：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；使用的udp67、68端口，服务器端使用67/udp，客户端使用68/udp。

2、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

3、DHCP的分配

3.1、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：有DHCP服务器管理员专门制定IP地址
• 动态分配：使用完后释放该IP，供其他客户机使用

3.2、DCHP的可分配信息

• 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

4、DHCP的工作原理（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，见下图
①：客户端从零开始，所以源ip：0.0.0.0，不知道目标ip，所以需要发广播，目标地址：255.255.255.255，源端口：68，目标端口：67；
②：客户端发现DCHP服务器，源ip：DHCP服务器，仍需要发送广播，目标ip：255.255.255.255，源端口：67，目标端口offer同时携带ip地址、网关、dns等参数；
③：因为广播域中不止存在一台DHCP服务器，有多台DHCP都向服务器发送的offer时，客户端需要发广播，源ip：0.0.0.0，目标ip：255.255.255.255，且默认服务器确认收到的第一个offerr，其余offer不接收，源端口：68，目标端口：67；
④：是服务器需要跟客户端再次确认IP地址，所以还是发广播。第四步结束之后才获得IP地址。
再三广播确认是因为使用的是UDP协议，UDP协议本身是不稳定的，需要再三确认；若使用的TCP协议的话，本身TCP协议的搭建在三次握手的基础上，在很稳定的基础上就可以直接获得ip地址。

5、DHCP的租期

租期是整个DHCP过程的基础，DHCP服务器提供每个IP地址都有相应的租用期。

• IP租约期限到达50%时，DHCP客户端就会请求更新IP地址租约；
• DHCP客户端在租约期限到达87.5%时，还没有收到服务器相应，会申请重新绑定IP；
• 如果IP租约到期前都没有收到服务器的响应，客户端停止使用此IP地址；
• 如果DHCP客户端不再使用分配的IP地址，也可以主动向DHCP服务器发送DHCP RELEASE 报文，释放该IP地址
  需要说明一点的是，并不是到87.5%就释放了，若回应UNack，先回到RELEASE，时间到了100%，IP地址释放，再回到DISCOVER状态。

6、DHCP的优点

• 为大量客户机自动分配地址，提高集中管理
• 减轻管理和维护成本，提高网络配置效率

7、配置文件-租约配置文件、dhcp日志目录

7.1、租约配置文件

/var/lib/dhcpd/dhcpd.leases   #查看租约配置文件

随dhcp安装就有的，但是没有获得dhcp的ip是不通的

7.2、dhcp的日志目录

/var/log/messages

tail -100 /var/log/messages:查看后一百条日期内容

二、安装DHCP服务器

1、安装步骤

2、结合试验

2.1、安装DHCP并启用服务，并要求虚拟windows10可以获得IP地址，同时可以连接其余虚拟机

1. 关闭防火墙和网络管理服务

systemctl stop firewalld.service  #关闭防火墙
systemctl stop NetworkManages    # 关闭网络管理服务

2. yum安装DHCP，需要设置虚拟机为net模式，可以上网下载
   
3. 添加一款新的网卡（可添加可不添加，不添加就用本身的网卡）

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens37

cp -p /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens37 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens37.nat  # 备份网卡ens37

4. 更改网卡配置文件

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens37
systemctl restart network   # 重启网络服务

主要更改配置文件必须重启网络

这时ifconfig查看接口信息，发现ens37的ip地址已存在

5. 查看dhcp的配置文件 /etc/dhcp/dhcpd.conf
   

vim /etc/dhcp/dhcpd.conf  #编辑配置文件

发现配置文件内只有以下内容，并没有配置相关的内容；告知需要访问/usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf

vim /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf #发现配置文件内容在里面

把内容复制到dhcp的配置文件内

这时再次打开配置文件vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

6. 编辑网卡配置文件的内容


配置文件里面看到sunet这个单词，说明：单词以下是局部的，以上部分是全局的
subnet：声明；声明一个网段；给客户端分配哪个网段地址
range：配置地址池
option domain-name：全局已经配置过，局部就不用配置了；若是全局和局部都定义了，生效是按照局部生效
option routers：网关
option broadcast-address：广播地址可配可不配
7. 修改完配置文件启动服务，并验证端口是否开启

systemctl start dhcpd

8. 设置windows相关系统配置
设置仅主机模式，使其无法上网

给windos10，配置自动获取地址

ifconfig，获取不到结果

那就释放ip地址再重新获取
ipconfig /release
ipconfig /relnew

这时windows已经获取了DHCP的ip

2.2、使得DHCP服务器可以与其他虚拟机相连

1、这时更换一个网卡ens33，更改配置文件
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33:配置BOOTPROTO为dhcp

重启网络服务

这时即可与其他虚拟机相连

2.3、DHCP服务器配置固定IP

1. 配置mac地址（物理地址）
   查询虚拟windows上的物理地址，并进行绑定
   
   编辑主配置文件
   vim /etc/dchp/dchpd.conf
   “-”改成“:":
   host里面配置的ip超出subnet的地址池没有关系，但是要在同一个网段
   
   然后重启网络服务，检测端口
   
   这时要释放之前的再重新获取
   

2.4、虚拟机抓包演示

1. 更改ens37虚拟机为net模式，并修改其配置文件
   
   安装抓包软件 yum -y install wireshark*
   把另一个网卡ens33改为net模式，ens33的配置文件的网关跟net模式设置的网关要保持一致
   net设置是固定的，若ens33配置文件内的网关配置错了是无法连上网络的
   
   虚拟机上–应用程序–互联网–打开抓包软件
   抓包用bootp
   
   这时在windows上，ipconfig /renew查询， wireshark工具筛选出DHCP，需要输入bootp；下图所示，网卡ens37配置的是192.168.88.10，还展示了dhcp的工作过程
   
   这里讲解一个命令，可以查看dhcp的状态

dhclient -d ens33   #查询网卡ens33的dhcp状态

2.5、虚拟机实现DHCP中继代理

两台客户机，一台服务机，是典型的C/S架构

1. 想要dhcp虚拟服务器与二层交换机相连，需要双击cloud3，按照下图去配置，其中UDP是固定的，其次选择网卡对应的虚拟机类型
   
2. 配置二层交换机四个端口
   
3. 三层交换机作为中继器，需要开启dhcp：dhcp enable
   
   并且开启中继模式 dhcp select relay
   进入vlan 10 、vlan20，vlan192，配置开启中继模式
   配置指向服务端的ip，即网卡ens37的ip

pc1和pc2选择dhcp

4. 虚拟机配置地址池
   进入配置文件：vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
   把pc1和pc2 两台客户机的网段、ip地址池、网关配置好
   

5. 重启网络服务和查看端口已开启
   

6. 增加网卡ens37的网关
   
   route -n 查询一下，发现ens37的网关已经增加上去
   
   重启网络服务
   

7. 这时在pc1上面 获取下ip，获取到dhcp的ip：最好先释放（ipconfig /release），再获取ip（ipconfig /renew），如下图，已获得网ip地址