DHCP配置与原理

一、DHCP服务概述

• DHCP（Dynamic host Configuration Protocol ）中文名为动态主机配置协议
• 用于为TCP/IP网络中的计算机自动分配TCP/IP参数的协议
• 属于UDP协议，协议端口为客户机67号端口、服务器68号端口

1.1 使用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

1.2 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

1.3 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

1.4 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

1.4.1 租约过程的步骤

1. DHCP客户端在网络中搜索服务器

• 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
• 此时DHCP客户机以广播形式发送DHCP Discover发送信息来寻找DHCP服务器

2. DHCP服务器向客户端相应服务

• DHCP服务器接收到来自客户机请求IP地址的信息时，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，然后广播一则DHCP Offer消息

3. DHCP客户端向目标服务器发出服务请求

• DHCP客户机从收到的第一个DHCP Offer消息中提取IP地址，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另一个DHCP客户机

4. DHCP服务器向客户端提供服务

• DHCP服务器接收到DHCP Request消息后，以DHCP ACK消息的形式向客户机广播成功确认，该消息包含有IP地址的有效租约和其他可配置的信息
• 当客户及收到DHCP ACK消息时，配置IP地址，完成TCP/IP的初始化

5. 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DHCP Discover信息，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP Request请求信息

6. DHCP服务器更新租约

• 当DHCP服务器向客户机出租的IP地址租期达到50%时，就需要更新租约
• 客户机直接向提供租约的服务器发送DHCP Request包，要求更新现有的地址租约

二、DHCP服务配置

2.1 DHCP服务安装前准备

• CentOS 光盘中的dhcp-4.2.5-e17.centos.x86_64.rpm
• DHCP软件包的主要文件
  主配置文件： /etc/dhcp/dhcpd.conf
  执行程序： /usr/sbin/dhcpd、/usr/sbin/dhcrelay

2.2 DHCP配置流程

1. 安装dhcp

	yum -y install dhcp

2. 修改dhcp配置文件

	#vi /etc/dhcp/dhcpd.conf
		ddns-update-style none;
		default-lease-time 86400;
		max-lease-time 259200;
		subnet 192.168.20.0 netmask 255.255.255.0 {
		range 192.168.20.100 192.168.20.200;
		option routers 192.168.20.1;
		option subnet-mask 255.255.255.0;
		option domain-name-servers 8.8.8.8, 100.100.100.100;
		}

3. 开启dhcp服务并验证

	systemctl start dhcpd   ## 开启dhcp服务

- windows系统验证dhcp服务开启情况

首先需要关闭服务器和windows客户机的防火墙及核心防护

验证客户机已经成功获取dhcp分配的地址。

- CentOS系统验证dhcp服务开启情况

• 首先也是需要关闭防火墙和核心防护

• 然后将网络适配器设置成仅主机模式，与服务器同步

    vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 
    	BOOTPROTO=dhcp   ## 修改为dhcp获取地址
  

上述说明CentOS系统也获取到了dhcp地址

4. 服务器查询下发地址与地址保留

less /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases  ## 服务器查询已下发地址

• 对dhcp地址进行保存

• DHCP的地址获取和释放的命令

    dhclient -d ens33   ## linux中获取dhcp地址命令
    dhclient -d ens33   ## linux中释放dhcp地址命令
    ipconfig/release    ## windows命令模式中获取dhcp命令
    ipconfig/renew      ## windows命令模式中释放dhcp命令
  

三、DHCP中继

3.1 三层交换机直接dhcp分配地址

3.1.1 拓扑图

3.1.2 要求

• 通过三层交换机为不同VLAN的主机分配不同网段的ip地址
• VLAN10 分配192.168.10.0/24网段的地址，VLAN20分配192.168.20.0/24网段的地址

3.1.3 命令配置

• LSW1上的配置

    #
    vlan batch 10 20
    #
    interface Ethernet0/0/1
     port link-type access
     port default vlan 10
    #
    interface Ethernet0/0/2
     port link-type access
     port default vlan 20
    #
    interface GigabitEthernet0/0/1
     port link-type trunk
     port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
    #
  

• LSW2上的配置与LSW1上的相同

• LSW3上的配置

    #
    vlan batch 10 20
    #
    interface GigabitEthernet0/0/1
     port link-type trunk
     port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
    #
    interface GigabitEthernet0/0/2
     port link-type trunk
     port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
    #
    ip pool dhcp1
     gateway-list 192.168.10.1
     network 192.168.10.0 mask 255.255.255.0
     lease day 6 hour 0 minute 0
     dns-list 2.2.2.2 3.3.3.3
    #
    ip pool dhcp2
     gateway-list 192.168.20.1
     network 192.168.20.0 mask 255.255.255.0
     lease day 7 hour 0 minute 0
     dns-list 2.2.2.2 4.4.4.4
    #
    interface Vlanif10
     ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
     dhcp select global
    #
    interface Vlanif20
     ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
     dhcp select global
    #
  

3.1.4 结果

使用DHCP选项配置ipv4地址，每台主机上获得的DHCP的IP地址为：

3.1.5 结论

使用dhcp服务可以自行配置不同vlan的不同ip地址

3.2 DHCP中继服务

使用中继服务对不同VLAN的主机配置不同的DHCP的ip地址

3.2.1 拓扑图

3.2.2 要求

由R1为客户端分配不同VLAN的不同ip地址，三层交换机在中间起着中继的角色

3.2.3 配置命令

• LSW3上面的配置

  vlan batch 10 20 100

  interface GigabitEthernet0/0/1
  port link-type trunk
  port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

  interface GigabitEthernet0/0/2
  port link-type trunk
  port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

  interface GigabitEthernet0/0/3
  port link-type access
  port default vlan 100

  dhcp enable

  interface Vlanif10
  ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
  dhcp select relay
  dhcp relay server-ip 10.10.10.1

  interface Vlanif20
  ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
  dhcp select relay
  dhcp relay server-ip 10.10.10.1

  interface Vlanif100
  ip address 10.10.10.10 255.255.255.0

• R1上面的配置

    #
    interface GigabitEthernet0/0/0
     ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
     dhcp select global
    #
    dhcp enable
    #
    ip pool dhcp1
     gateway-list 192.168.10.1
     network 192.168.10.0 mask 255.255.255.0
     lease day 5 hour 0 minute 0
     dns-list 2.2.2.2 6.6.6.6
    #
    ip pool dhcp2
     gateway-list 192.168.20.1
     network 192.168.20.0 mask 255.255.255.0
     lease day 7 hour 0 minute 0
     dns-list 2.2.2.2 7.7.7.7
    # 
    ip route-static 192.168.10.0 255.255.255.0 10.10.10.10
    ip route-static 192.168.20.0 255.255.255.0 10.10.10.10
    #
  

3.2.4 结果

3.2.5 结论

DHCP中继能实现不同VLAN获取不同网段dhcp地址的功能。