Linux云计算之使用DHCP为局域网中的机器分配IP地址

实战:使用DHCP为局域网中的机器分配IP地址

首先为了避免和当前网络环境中DHCP冲突，我们使用虚拟机自定义的网络模式：

使用VMnet2即可

安装DHCP

1.使用yum进行安装。

[root@xuegod63 ~]# yum -y install dhcp			#使用yum安装DHCP。

2.配置文件位置：
主配置文件：

[root@xuegod63 ~]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
#
# DHCP Server Configuration file.
#   see /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example
#   see dhcpd.conf(5) man page
#

3.DHCP主程序包安装好后会自动生成主配置文件的范本文件。
将范本配置文件复制到/etc 目录下替换掉空白dhcpd.conf 主配置文件。

[root@xuegod63~]# cp /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example \
/etc/dhcp/dhcpd.conf

4.启动DHCP服务

[root@xuegod63~]# systemctl restart dhcpd
Job for dhcpd.service failed because the control process exited with error code. See "systemctl status dhcpd.service" and
 "journalctl -xe" for details.

5.此时启动会失败
原因：启动失败的原因是 dhcp服务器配置的IP地址和默认配置文件里定义的地址段不相同，在启动DHCP服务之前，需要给DHCPServer配置一个静态的IP地址。而且需要DHCP中定义分配的IP地址网段和当前静态IP地址网段相同。27行修改为自己的静态IP网段。
保证开机启动：

[root@xuegod63~]# systemctl enable dhcpd   		#配置的服务要保证开机启动。

DHCP配置文件参数说明
主配置文件介绍：
DHCP 范本配置文件内容包含了部分参数、声明以及选项的用法，其中注释部分可以放在任何位置，并以“#”号开头，当一行内容结束时，以“;”号结束，大括号所在行除外。
可以看出整个配置文件分成全局和局部两个部分。但是并不容易看出哪些属于参数，哪些属于声明和选项。

概念与协议：
作用域：可以分配IP的范围 subnet 。
地址池：可以分配给客户端的IP，range包括的IP。
保留地址：指定某个客户端使用一个特定IP，通过host配置的。
租约(时间)：客户端可以使用这个IP地址的时间。

配置文件：/etc/dhcp/dhcpd.conf #部分配置解析。
先示范个简单的例子,然后逐个讲解各个参数，一般来说,配置文件分为两部分,一部分为全局配置,第二部分为子网配置，下面例子是简单的dhcpd配置文件：

# DHCP Server Configuration file.
#   see /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example
#   see dhcpd.conf(5) man page
#
option domain-name "test.com";
option domain-name-servers 192.168.1.1;
option default-lease-time 600;
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
        option routers  192.168.1.1;
        range  192.168.1.20 192.168.1.50;
        # 下列host www设定一个固定的主机地址。
        host www {
                hardware ethernet 00:0C:29:37:5B:11;
                fixed-address 192.168.1.35;
        }
}

注释：
dhcpd.conf大致可以分为四个区域：
1）定义dhcpd自身的工作属性：
例： log-facilify #定义日志facilify

2）全局地址分配属性：以options开头。
例：option router 指定网关

3）子网配置：如果子网中没有定义分配给客户端的DNS，但全局中有定义，那么子网则继承全局的DNS，如果子网中定义有DNS，全局中也有定义DNS，那么则根据那地个作用范围小则最终生效。通常每个作用域（地址池）通过一个subnet（子网）定义。

例:

 subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {  
	range 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0		#定义分配的地址（地址池）
	option routes routers rtr-239-0-1.example.org, rtr-239-0-2.example.org;				#在子网定义中也可以使用option定义网关，但仅在子网中范围生效。
	}

4）主机配置:
通常为某特定MAC地址固定的分配一个地址。

        host fantasia {
		hardware ethernet 08:00:07:26:c0:a5;			#定义MAC地址。
		fixed-address fantasia.fugue.com;			#定义固定ip地址。
         }

5）文件详解：

option domain-name "example.org";				#搜索域。
option domain-name-servers ns1.example.org, ns2.example.org;		#全局默认DNS。
default-lease-time 600;							#默认最小租约期限（单位为秒）。
max-lease-time 7200;							#最长租约期限（单位为秒）。

在DHCP引入了租约的概念，所以DHCP服务端在向各个客户端发送IP地址时会告知对方，分配的地址使用多长时间，或默认能使用多长时间，在分配的使用时间内，当达到百分之50时，客户端则自动向服务端发起续租请求（此时以单播方式进行通信）。

50%：DHCP REQUEST，当达到50%时，向服务端发起续租，只能在续租时刻起，续租过去的50%的两倍，如果此时续租失败，那么则到剩下的时间的50%再次发起续租请求（就是整体的时间75%）。

75%：DHCP REQUEST，当达到整体的时间75%时，再次发起续租请求，如果此时再次续租失败时，那么则到剩下的时间的50%再次发起续租请求（就是整体的时间87.5%）。

87.5%：DHCP REQUEST，当达到整体的时间87.5%时，再次发起续租请求，如果此时再次续租失败时，则会放弃续租此地址。
当会放弃续租上个使用的地址时，则再次发起 DHCP DISCOVER 广播，重新获取地址

#ddns-update-style none;							#动态dns。
log-facility local7;									#日志地址，在/etc/rsyslog.conf日志服务配置文件中定义所有发往local7的日志定义存放到/var/log/boot.log文件中。
subnet 10.254.239.0 netmask 255.255.255.224 {		#定义分配的IP地址、掩码。
  range 10.254.239.10 10.254.239.20;					# 定义地址池，起始地址，结束地址，以空格分隔。
  option routers rtr-239-0-1.example.org, rtr-239-0-2.example.org;	 #提供的网关
}

subnet 10.254.239.32 netmask 255.255.255.224 {
  range dynamic-bootp 10.254.239.40 10.254.239.60;		#定义向bootp提供服务，兼容协议。
  option broadcast-address 10.254.239.31;					#定义广播地址。
  option routers rtr-239-32-1.example.org;
}

subnet 10.5.5.0 netmask 255.255.255.224 {
  range 10.5.5.26 10.5.5.30;
  option domain-name-servers ns1.internal.example.org;	#定义DNS。
  option domain-name "internal.example.org";               
  option routers 10.5.5.1;								#定义默认网关。
  option broadcast-address 10.5.5.31;						#定义广播地址。
  default-lease-time 600;								#默认最小租约期限（单位为秒）。
  max-lease-time 7200;									#最长租约期限（单位为秒）。
}

host fantasia {
  hardware ethernet 08:00:07:26:c0:a5;					#定义对方的MAC地址。
  fixed-address fantasia.fugue.com;						#定义固定ip地址。
}

class "foo" {
  match if substring (option vendor-class-identifier, 0, 4) = "SUNW";
}													#定义函数，用来定义特定系统分配特定的地址。

常见声明的使用

1.subnet 网络号 netmask 子网掩码 {…}
作用：定义作用域，指定子网。
如图 所示：

注意：网络号必须与DHCP 服务器的网络号相同

2.range 起始IP 地址结束IP 地址
作用：指定动态IP 地址范围
注意：可以在subnet（子网）声明中指定多个range，但多个range 所定义IP 范围不能重复。

3.常用选项介绍
选项通常用来配置DHCP 客户端的可选参数，比如定义客户端的DNS 地址、默认网关等等。选项
内容都是以option 关键字开始。

实战-使用DHCP为局域网内主机分配IP地址

公司有60 台计算机，IP 地址段为192.168.1.1-192.168.1.254，子网掩码是255.255.255.0，网关为192.168.1.1，192.168.1.2-192.168.1.30 网段地址给服务器配置，客户端可以使用的地址段为192.168.1.100-200，其余剩下的IP 地址为保留地址。

实验环境：
不建议虚拟机使用桥接模式操作此实验，因为你的局域网中有可能就有DHCP服务器，因此很难让客户端是从虚拟机搭建的DHCP服务器获得IP地址。
另外，也可能造成公司局域网中其它机器因为获得了你DHCP服务器上的IP地址，而上不了网。

1.修改DCHP配置文件：

[root@xuegod63 ~]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf		
#编辑DHCP配置文件，删除其他内容，只保留如下内容：
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.1.100 192.168.1.200;
option domain-name-servers 192.168.1.1;
option domain-name "xuegod.cn";
option routers 192.168.1.1;
option broadcast-address 192.168.1.255;
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;
}
[root@xuegod63 ~]# systemctl start dhcpd			#启动DCHP服务。
[root@xuegod63 ~]# ps aux|grep dhcp				#查看DHCP进程。
dhcpd      4676  0.2  1.9 119060 19040 ?        Ss   20:17   0:00 /usr/sbin/dhcpd -f -cf /etc/dhcp/dhcpd.conf -user dhcpd -group dhcpd --no-pid

[root@xuegod63 ~]# netstat -tlunp|grep dhcpd		#查看DHCP端口是否监听。
udp    0    0 0.0.0.0:67       0.0.0.0:*       1971/dhcpd          
udp    0    0 0.0.0.0:30086   0.0.0.0:*        1971/dhcpd          
udp6   0    0 :::31454         :::*             1971/dhcpd

2.在xuegod64主机上获取IP地址。

[root@xuegod64 ~]# service network restart		
#重启网络服务，由于网络配置是DHCP方式获取IP，所以直接重启网络服务即可，如果网卡配置为非DHCP方式，需要修改为DHCP方式获取IP地址。
[root@xuegod64 ~]# ifconfig ens38		#查看是否获取IP成功。
ens38: flags=4163  mtu 1500
inet 192.168.1.100  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
inet6 fe80::ad06:ed0b:c309:5e35  prefixlen 64  scopeid 0x20
ether 00:0c:29:ba:dc:06  txqueuelen 1000  (Ethernet)
RX packets 105  bytes 33938 (33.1 KiB)
RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
TX packets 376  bytes 65115 (63.5 KiB)
TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

（1）查看默认网关

[root@xuegod64 ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         192.168.0.1     0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
0.0.0.0         192.168.1.1     0.0.0.0         UG    101    0        0 ens37
192.168.0.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens33
192.168.1.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens37
192.168.122.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 virbr0

（2）查看DNS

[root@xuegod64 network-scripts]# cat /etc/resolv.conf
[root@xuegod64 ~]# cat /etc/resolv.conf 
# Generated by NetworkManager
search xuegod.cn cn
nameserver 192.168.1.1

（3）查看租约数据库文件

[root@xuegod63 ~]# cat  /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases
# The format of this file is documented in the dhcpd.leases(5) manual page.
# This lease file was written by isc-dhcp-4.2.5

lease 192.168.1.100 {
  starts 4 2018/10/11 13:18:01;
  ends 4 2018/10/11 13:28:01;
  cltt 4 2018/10/11 13:18:01;
  binding state active;
  next binding state free;
  rewind binding state free;
  hardware ethernet 00:0c:29:ba:dc:06;
  client-hostname "xuegod64";
}

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