如何部署Linux系统中的DHCP服务（内含原理和实验步骤）

Hello，你好哇，我是下一个艺术家！一个在学习Linux系统的小程序员！
今天给大家介绍的是Linux当中的dhcp服务。下面是详细的原理和实验步骤。

1：DHCP原理

  动态主机配置协议，一个局域网的网络协议，专门用于为TCP/IP网络中的计算机自动分配TCP/IP参数。由服务器控制一段IP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码。

• DHCP的优势

·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

• DHCP的分配方式

分配方式	作用
自动分配	分到一个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，供其它客户机使用

• 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。
四个步骤：
（1）客户端在网络中搜索服务器（Discover报文，广播）
（2）服务器向客户端响应服务（Offer报文，单播）
（3）客户端向目标服务器发出服务请求（Request报文，广播）
（4）服务器向客户端提供服务（Ack报文，单播）
详解：
  第二步骤：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。那么这个DHCP客户机以广播方式发送DHCP Discover发现信息来寻找DHCP服务器。
  第二步骤：DHCP服务器接收到来自客户机请求IP地址的信息时，会在自己的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服务器将此IP地址做上标记，加入到DHCP Offer的消息中，发送给客户机。
  第三步骤：DHCP客户机从接收到的第一个DHCP Offer消息中获取IP地址，向DHCP服务器发送DHCP Request请求使用该IP地址。同时，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其它DHCP客户机。
  第四步骤：DHCP服务器接受到DHCP Request请求后，会向客户机发送DHCP ACK告诉客户机可以使用这个IP地址。客户机收到DHCP ACK确认信息，配置IP地址，完成TCP/IP出的初始化。
另：Linux的DHCP是两个广播两个单播，微软的DHCP是四个广播，放在DHCP server里。

• DHCP客户机重新登录

  DHCP客户机每次重新登录网络时，不需要再发送Discover报文，而是直接发送包含着上一次所获得分配的IP地址的Request报文向服务器请求使用该IP地址。如果该IP地址可以继续使用，DHCP服务器会向客户机发送ACK报文确定。如果该IP地址不可用了，服务器会发送NACK否定，客户机收到后会广播发送Discover报文重新请求IP地址。

• 租约更新

  客户机从服务器获得的IP地址是有租约时间的，这个时间会在服务器上设置好的，当服务器给客户机使用的IP地址的租期到达50%时，就会提醒客户机。客户机可以向提供IP地址的服务器发送Request报文更新现有所使用IP地址的租约。

• DHCP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

• DHCP服务器安装

·在Centos光盘中有dhcp软件包根据不同版本选择不同版本的软件包
·DHCP软件包的主配置文件：/etc/dhcpd.conf
·DHCP软件包的执行程序：/usr/sbin/dhcpd、/usr/sbin/dhcrelay

1.2：DHCP主配置文件dhcpd.conf配置构成

例：

 subnet 192.168.100.0（网段） netmask 255.255.255.0 （子网掩码）{
     
 range 192.168.100.100 192.168.100.200（地址池）
 option routers 192.168.100.1;（网关）
 option broadcast-address 192.168.100.255; （广播地址）
 option domain-name-servers 114.114.114.114,8.8.8.8; （域名服务器）
 option domain-name “www.abcd.com”;（域名）
 default-lease-time 21600;（默认租约时间）
 max-lease-time 43200;（最大租约时间）
 } 
如果需要给某一台客户机分配一个固定的IP地址，可以加上：
 host fantasia {
     
 hardware ethernet 00:00:00:00:00:00; （填mac地址）
 fixed-address 192.168.100.88;（填IP地址）
 }

• 启动DHCP服务

systemctl start dhcpd （启动dhcp服务）
netstat -anpu | grep “:67”（查看67端口的UDP的连接信息）

• 查看租约文件

less /var/lib/dhcpd/dhcpd.lease

• 使用DHCP客户端两种方式

·修改网卡配置文件
vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
BOOTPROTO=dhcp
ONBOOT=yes
修改后重启网络：systemctl restart network
·命令
dhclient -d ens33

2：实验

准备三台初始化完成的虚拟机，两台作为客户端，一台作为服务器。
虚拟机初始化过程，之前文章有详细步骤

• 服务器的部署：

设置网卡类型为VMnet1，仅主机模式。

虚拟网络编辑器设置，取消本地虚拟机的DHCP服务，为了实现自己部署DHCP。

设置服务器的IP地址，网关，子网掩码，DNS

BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.1.10
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.1.2
DNS1=192.168.1.2

重启网卡，并查看地址设置是否生效
设置真机VMnet1 IP地址为服务器的网关地址，更改网络适配器
安装DHCP服务

[root@server1 ~]# yum -y install dhcp

配置DHCP文件

vi   /etc/dhcp/dhcpd.conf

ddns-update-style none;        ##禁用DNS动态更新
default-lease-time 21600;      #默认租约时间为6小时（单位为秒）                     
max-lease-time 43200;          #最大租约时间为12小时                          
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
              #声明网段地址和子网掩码
     range 192.168.1.100 192.168.1.200;                #设置地址池
     option routers 192.168.1.2;                 #指定网关地址
     option domain-name-servers 8.8.8.8 114.114.114.114;                                            #指定DNS服务器地址

• 客户机1

测试，启用DHCP服务并查看
客户机1自动获取IP地址的部署

获取到192.168.1.100的地址，查看效果，成功获取。

服务器通过绑定物理网卡地址指定客户机IP的方法
虚拟机客户机2，查看其物理地址：ip addr

在DHCP服务器上，修改配置文件如下，指定IP地址为192.168.1.200

重启DHCP服务

systemctl restart dhcpd

• 客户机2

设置IP地址获取方式为DHCP

设置ens33网卡DHCP获取地址，获取到服务器指定的地址。

服务器查看客户机获取地址的情况

如客户机需要释放获取到的IP地址，在客户机上使用dhclient -r ens33

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