DHCP原理及配置

目录

1、DHCP介绍

1.1、DHCP概述

1.2、使用DHCP的好处

2、DHCP的模式与分配方式

2.1、DHCP的模式

2.2、DHCP的分配方式

3、DHCP工作原理

4、DHCP动态配置主机地址

4.1、DHCP服务

4.2、可分配的地址信息主要包括

4.3、安装DHCP服务器软件

4.4、主配置文件

4.5、使用DHCP客户端

4.6、host主机声明

实验：使用DHCP来实现不同网段获取IP地址

实验配置

实验布置

验证结果

5、总结

引言：我们为什么要使用DHCP呢？因为DHCP服务避免了手动设置IP地址所产生的错误，同时也避免了把一个 IP 地址分配给多台工作站所造成的地址冲突。DHCP 提供了安全、可靠且简单的 TCP/IP 网络设置，降低了配置 IP 地址的负担

1、DHCP介绍

1.1、DHCP概述

DHCP(Dynamic Host Confiquration Protocol,动态主机配置协议)是由Internet工作任务小组设计开发的，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，是一个应用层协议，使用UDP的67和68端口。DHCP的前身是BooTp协议(BootstrapProt0co1)，BOOTP被创建出来为连接到网络中的设备自动分配地址，后来被DHCP取代了，DHCP比BooTp更加复杂，功能更强大。(如果使用wire shark抓包过滤协议是用bootp而不是dhcp)

1.2、使用DHCP的好处

由于上网时间的不确定性以及使用人员的技术水平不同，为每位用户分配一个固定的地址，不仅造成了IP地址的浪费，也会为 ISP服务商带来高额的维护成本。而使用DHCP服务则有以下好处

1.减少管理员的工作量。

2.避免输入错误的可能。

3.避免IP地址冲突。

4.当网络更改P地址段时，不需要再重新配置每个用户的IP地址。

5.提高了IP地址的利用率。

6.方便客户端的配置。

2、DHCP的模式与分配方式

2.1、DHCP的模式

在网络中假设一台专用的DHCP服务器，负责集中分配各种网络地址参数（主要包括IP地址、子网掩码、默认网关地址、DNS服务器地址、广播地址)，其他主机作为DHCP客户机，将网卡配置为自动获取地址，即可与DHCP服务器进行通信，完成自动配置过程

DHCP服务端和客户端需要保持通信，DHCP基于UDP协议，双方都有可能会主动向对方发起通信，因此双方都需要监听端口

server端:DHCP Server(运行dhcp服务)      UDP服务:监听端口67 ( bootps)

client端:DHCP Client(运行dhcp程序)         UDP服务:监听瑞口68 ( bootpc)

2.2、DHCP的分配方式

1.自动分配是当DHCP客户机第一次成功地从DHCP服务器获取到一个IP地址后，就永久地使用这     个IP地址。

2.手动分配是由DHCP服务器管理员专门指定IP地址。

3.动态分配是当DHCP客户机第一次从DHCP服务器获取地址后，并非永久地使用该地址，而是在     每次使用完后，DHCP客户机就会释放这个IP地址，供其他客户机使用

3、DHCP工作原理

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  

例：

1、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此时DHCP客户机以广播方式发送DHCP Discover发现信息来寻找DHCP服务器

 2、服务器响应

DHCP服务器接收到来自客户机请求lP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、客户机选择IP地址

DHCP客户机从接收到的第一个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、服务器确定租约

DHCP服务器接收到DHCP Request消息后，以DHCPACK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，当客户机收到DHCPACK消息时，配置IP地址，完成TCP/IP的初始化

 重新登录

DHCP客户机每次重新登录网络时，不需要再发送DHCPDiscover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

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

4、DHCP动态配置主机地址

4.1、DHCP服务

为大量客户机自动分配地址，提供集中管理

减轻管理和维护成本、提高网络配置效率

4.2、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

4.3、安装DHCP服务器软件

CentOS光盘中的dhcp-4.2.5-47.el7.centos.x86_64.rpm

DHCP软件包的主要文件

   主配置文件:letc/dhcpd.conf

   执行程序:/usr/sbin/dhcpd、/usr/sbin/dhcrelay

4.4、主配置文件

dhcp.conf  的内容构成

ddns-update-style interim;           ###全局配置参数

subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 {                ###网段声明

option routers 192.168.0.1;          ###配置选项

.......

default-lease-time 21600;              ###配置参数

.......

host ns {

fixed-address 207.175.42.254;        ###主机声明

}

全局设置，作用于整个DHCP服务器

Subnet网段声明，作用于整个子网段

range参数:设置用于分配的IP地址池

option subnet-mask参数:设置客户机的子网掩码

option routers参数:设置客户机的默认网关地址

查看租约文件

/var/lib/dhcpd/dhcpd.lease

lease 192.168.4.131{                   ###分配得客户端IP
starts 4 2017/05/11 17:27:15;      ###租期时间
ends 4 2017/05/11 23:27:15;
cltt 4 2017/05/11 17:27:15;
binding state active;
hardware ethernet 00:0c:29:3b:ff:76;     ###客户端MAC地址
}

4.5、使用DHCP客户端

两种使用方式

修改网卡配置文件（如ifcfg-ens33)

BOOTPROTO=dhcp

或

使用dhclient命令

dhclient   [-d]    [网络接口名]

 全局配置

4.6、host主机声明

作用于单个主机

实验：使用DHCP来实现不同网段获取IP地址

实验配置

利用三层交换机作为不同vlan之间的dhcp中继

ensp里绑定vmnet网卡实现与linux的dhcp服务器通信（linux服务器使用仅主机模式）

实验布置

DHCP服务器配置（连接虚拟机）

Lsw1 配置：

 Lsw2配置

 

Linux系统配置DHCP服务器步骤

设置仅主机模式

配置网卡信息

查看网卡信息

安装DHCP

DHCP服务器地址

 配置DHCP

关闭防火墙并进行网络连接测试

选择dhcp动态获取IP地址

 验证结果

pc1

pc2

 pc3

 实现互联互通（pc3  ping  pc2） 

5、总结

这篇文章我们学习了DHCP工作原理，以及DHC服务器的配置方法，以及DHCP客户端获取IP地址的具体操作流程，DHCP中继原理与配置。