DHCP Server

简介

动态主机配置协议 DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议） 是 RFC 1541（已被 RFC 2131 取代）定义的标准协议，该协议允许服务器向客户端动态分配 IP 地址和配置信息。

使用UDP协议，C/S模式。

dhcp服务器使用 67/UDP，dhcp客户端使用 68/UDP。

分配IP方式

• 将一个IP地址固定分配给一个客户端
• 随机地将地址永久性分配给客户端
• 随机地将地址分配给客户端使用一段时间（常用）

地址的有效使用时间段称为租用期，租用期满之前，客户端必须向服务器请求继续租用。服务器接受请求后才能继续使用，否则无条件放弃

二八原则

避免单台DHCP服务器宕机，客户端将无法获取IP地址，通常有多台DHCP服务器；然而DHCP服务器之间没有监督机制,无法保证分配地址没有冲突，可使用两台DHCP服务器。

若主机A侧有200台主机，主机B侧有200台主机，DHCP服务器各自按二八原则划分管控的动态IP范围，DHCP A：10.0.0.1~10.0.0.160和192.168.0.161~192.168.0.200，DHCP B：10.0.0.161~10.0.0.200和192.168.0.1~192.168.0.160；主机A获取10网段IP，若DHCP A宕机，可通过DHCP中继获取DHCP B中的10网段IP；主机B同理

DHCP中继

默认情况下，路由器隔离广播包，不会将收到的广播包从一个子网发送到另一个子网。当DHCP服务器和客户端不在同一个子网时，充当客户端默认网关的路由器将广播包发送到DHCP服务器所在的子网，这一功能就称为DHCP中继（DHCP Relay）

DHCP工作过程

DHCP在工作过程中涉及到的报文种类及其作用如下：

1、DHCP DISCOVER：客户端开始DHCP过程的第一个报文，是请求IP地址和其它配置参数的广播报文。

2、DHCP OFFER：服务器对DHCP DISCOVER报文的响应，是包含有效IP地址及配置的单播（或广播）报文。

3、DHCP REQUEST：客户端对DHCP OFFER报文的响应，表示接受相关配置。客户端续延IP地址租期时也会发出该报文。

4、DHCP DECLINE：当客户端发现服务器分配的IP地址无法使用（如IP地址冲突时），将发出此报文，通知服务器禁止使用该IP地址。

5、DHCP ACK ：服务器对客户端的DHCP REQUEST报文的确认响应报文。客户端收到此报文后，才真正获得了IP地址和相关的配置信息。

6、DHCP NAK：服务器对客户端的DHCP REQUEST报文的拒绝响应报文。客户端收到此报文后，会重新开始新的DHCP过程。

7、DHCP RELEASE：客户端主动释放服务器分配的IP地址。当服务器收到此报文后，则回收该IP地址，并可以将其分配给其它的客户端。

8、DHCP INFORM：客户端获得IP地址后，发送此报文请求获取服务器的其它一些网络配置信息，如DNS等。

续租

1. 在使用租期过去50%时刻处， 客户端向服务器发送单播DHCP REQUEST报文续延租期。
2. 如果收到服务器的DHCP ACK报文，则租期相应向前延长，续租成功。如果没有收到DHCP ACK报文，则客户端继续使用这个IP地址。在使用租期过去87.5%时刻处，向服务器发送广播DHCP REQUEST报文续延租期。
3. 如果收到服务器的DHCP ACK报文，则租期相应向前延长，续租成功。如果没有收到DHCP ACK报文，则客户端继续使用这个IP地址。在使用租期到期时，客户端自动放弃使用这个IP地址，并开始新的DHCP过程。

实现

软件包

服务端

dhcp-server（centos8中）、dhcp（centos7及之前）

/usr/sbin/dhcpd	dhcp服务主程序
/etc/dhcp/dhcpd.conf	dhcp服务配置文件
/usr/share/doc/dhcp-server/dhcpd.conf.example	dhcp配置文件模板
/usr/lib/systemd/system/dhcpd.service	dhcp服务service文件
/var/lib/dhcpd/dhcpd.leases	地址分配记录

客户端

dhcp-client

/usr/sbin/dhclient	客户端程序
/var/lib/dhclient	自动获取的IP信息

配置文件

查看dhcp配置文件模版

[root@wenzi ~]# vim /usr/share/doc/dhcp-server/dhcpd.conf.example
#指定客户端默认的域，局部或全局
option domain-name "example.org";
#指定客户端默认的DNS，局部或全局
option domain-name-servers ns1.example.org, ns2.example.org;

#最小租期时间，单位 秒
default-lease-time 600;
#最长租期时间  单位 秒
max-lease-time 7200;

#通过配置syslog.conf定义日志文件存放何处
log-facility local7;

#在这个子网上不提供服务，但是声明它可以帮助DHCP服务器理解网络拓扑
subnet 10.152.187.0 netmask 255.255.255.0 {
}

#这是一个非常基本的子网声明
subnet 10.254.239.0 netmask 255.255.255.224 {
  #客户端获取动态IP的范围，可有多个range，但IP范围不能重叠
  range 10.254.239.10 10.254.239.20;
  #为客户端指定默认网关
  option routers rtr-239-0-1.example.org, rtr-239-0-2.example.org;
}

#这个声明允许BOOTP（DHCP协议前身）客户端获取动态地址，我们不建议这样做。
subnet 10.254.239.32 netmask 255.255.255.224 {
  range dynamic-bootp 10.254.239.40 10.254.239.60;
  option broadcast-address 10.254.239.31;
  option routers rtr-239-32-1.example.org;
}

#针对单独子网配置
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;
  option domain-name "internal.example.org";
  option routers 10.5.5.1;
  #广播地址
  option broadcast-address 10.5.5.31;
  default-lease-time 600;
  max-lease-time 7200;
}

#通过host 任意名 {} 配置
host passacaglia {
  #单个客户端主机MAC地址
  hardware ethernet 0:0:c0:5d:bd:95;
  #获取bootloader启动文件的名称
  filename "vmunix.passacaglia";
  #去 toccata.example.com 主机获取 vmunix.passacaglia 文件
  server-name "toccata.example.com";
}

#通过host 任意名 {} 配置单个客户端主机使得IP和MAC地址绑定，固定IP
host fantasia {
  hardware ethernet 08:00:07:26:c0:a5;
  #固定客户端主机的IP地址
  fixed-address fantasia.example.com;
}


#您可以声明一类客户端，然后基于此进行地址分配
#下面的示例显示了某个类中的所有客户端，获取10.17.224/24子网上的地址，所有其它客户端获取10.0.29/24 #子网上的地址的情况。
class "foo" {
  match if substring (option vendor-class-identifier, 0, 4) = "SUNW";
}
#告知是否为一些子网络分享相同网络
shared-network 224-29 {
  subnet 10.17.224.0 netmask 255.255.255.0 {
    option routers rtr-224.example.org;
  }
  subnet 10.0.29.0 netmask 255.255.255.0 {
    option routers rtr-29.example.org;
  }
  pool {
    allow members of "foo";
    range 10.17.224.10 10.17.224.250;
  }
  pool {
    deny members of "foo";
    range 10.0.29.10 10.0.29.230;
  }
}

具体使用见http://t.csdn.cn/b36rQ