DHCP在企业网中的应用

一：dhcp简介：

动态主机设置协议（Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP）是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配ip地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。DHCP服务器采用UDP协议的67端口，客户端采用UDP的68端口。    

二：dhcp地址分配方式：（现在主要使用Manual Allocation和Dynamic Allocation）

1：Manual Allocation：即人工分配，获得的IP也叫静态地址，网络管理员为某些少数特定的在网计算机或者网络设备绑定固定ip地址，且地址不会过期。这 种分配方式优点是动态分配，缺点是地址利用率低

2：Automatic Allocation：即自动分配，其情形是：一旦 DHCP 客户端第一次成功的从 DHCP 服务器端租用到 IP 地址之后，就永远使用这个地址。优点 是动态分配，缺点是地址利用率低

3：Dynamic Allocation：即动态分配，当 DHCP客户端 第一次从 DHCP 服务器端租用到 IP 地址之后，并非永久的使用该地址，只要租约到期，客户端就

得释放(release)这个 IP 地址，以给其它主机使用。当然，客户端可以比其它主机更优先的更新（renew)租约，或是租用其它的 IP 地址

三：dhcp  client获得地址过程：

1：DHCP客户端寻找DHCP服务器的阶段。客户端以广播方式发送DHCPDISCOVER包，只有DHCP服务器才会响应。

2：DHCP服务器接收到客户端的DHCPDISCOVER报文后，从IP地址池中选择一个尚未分配的IP地址分配给客户端，向该客户端发送包含租借的ip地址的DHCPOFFER包。

3：客户端从中随机挑选，然后以广播形式向DHCP服务器回应DHCPREQUEST包，宣告使用DHCP服务器提供的地址。其它所有发送DHCPOFFER包的DHCP服务器接收到该数据包后，将释放已经OFFER（预分配）给客户端的IP地址

4：当DHCP服务器收到DHCP客户端回答的DHCPREQUEST包后，便向客户端发送包含它所提供的IP地址及其他配置信息的DHCPACK确认包。然后，

DHCP客户端将接收并使用IP地址及其他TCP/IP配置参数。

四：dhcp client 地址更新过程：

DHCP服务器分配给客户端的动态IP地址通常有一定的租借期限，期满后服务器会收回该IP地址。如果DHCP客户端希望继续使用该地址，需要更新IP租约。

1：租约没有到期，如果客户端重启，则会向DHCP服务器发送DHCPREQUEST，请求使用原来的ip地址。

2：在IP地址租约期限达到50%时，DHCP客户端会自动向DHCP服务器发送DHCPREQUEST包，以完成IP租约的更新。如果此IP地址有效，则DHCP服务器回应DHCPACK包，确认租约更新。

3：如果在步骤2中DHCP服务器无响应，则在租约期限达到87.5%时，DHCP客户端会向DHCP服务器发送DHCPREQUEST包，再次请求租约的更新，如果此IP地址有效，则DHCP服务器回应DHCPACK，确认租约更新

4：如果在步骤3中DHCP服务器无响应，客户端会发送广播包DHCPDISCOVER，重新向网络中的DHCP服务器发出ip地址请求；或者等到租约达到100%时，终止租约。

五：dhcp中继：

在大型的网络中，可能会存在多个子网。DHCP客户机通过网络广播消息获得DHCP服务器的响应后得到IP地址。但广播消息是不能跨越子网的。因此，如果DHCP客户机和服务器在不同的子网内，客户机还能不能向服务器申请IP地址呢？这就要用到DHCP中继代理。DHCP中继代理实际上是一种软件技术，安装了DHCP中继代理的计算机称为DHCP中继代理服务器，它承担不同子网间的DHCP客户机和服务器的通信任务。

下面在Linux主机上实现dhcp服务： 

案例一：dhcp单作用域（附加地址绑定）

1：拓扑方案：

2：[root@lyt ~]# mkdir /mnt/cdrom

[root@lyt ~]# mount /dev/cdrom /mnt/cdrom/      #挂载光盘

[root@lyt ~]# cd /mnt/cdrom/Server/

[root@lyt Server]# rpm -ivh dhcp-3.0.5-21.el5.i386.rpm       #安装dhcp服务器

[root@lyt Server]# vim /etc/dhcpd.conf           #编辑dhcp服务器的配置脚本，如图：

3：[root@lyt Server]# service dhcpd  configtest        # 检测dhcpd.conf的语法是否正确

[root@lyt Server]# service dhcpd restart     #重启dhcp服务器

测试：用2台windows xp主机测试得到ip地址情况（其中一台是绑定的）

绑定主机获得地址成功：

没有绑定的主机获得最大ip地址

  

案例二：dhcp超级作用域（对于一个网络中大量主机使用）

1：拓扑方案：

2：[root@lyt ~]# mkdir /mnt/cdrom

[root@lyt ~]# mount /dev/cdrom /mnt/cdrom/      #挂载光盘

[root@lyt ~]# cd /mnt/cdrom/Server/

[root@lyt Server]# rpm -ivh dhcp-3.0.5-21.el5.i386.rpm      #安装dhcp服务器

[root@lyt Server]# vim /etc/dhcpd.conf      #编辑dhcp服务器的配置脚本，如图：

3：[root@lyt ~]# service dhcpd configtest     #测试超级作用域语法是否正确

[root@lyt ~]# service dhcpd restart           #重启dhcp服务器

测试：用两台windows xp主机进行测试

1：在第一台xp主机上：

C:\Documents and Settings\lytlyt>ipconfig /release     #在windows xp主机命令行模式中，使用此命令释放原ip地址

C:\Documents and Settings\lytlyt>ipconfig /renew       #在windows  xp主机命令行模式中，使用此命令重新获得ip地址。

C:\Documents and Settings\lytlyt>ipconfig /all       #在windows xp主机命令行模式中，使用此命令查看获得的ip地址的详细信息，结果如图：

2：在第二台xp主机上：

案例三：dhcp中继

拓扑方案：

1：首先配置vlan30中dhcp服务器：

[root@lyt ~]# mkdir /mnt/cdrom

[root@lyt ~]# mount /dev/cdrom /mnt/cdrom/ #挂载光盘

[root@lyt ~]# cd /mnt/cdrom/Server/

[root@lyt Server]# rpm -ivh dhcp-3.0.5-21.el5.i386.rpm #安装dhcp服务器

[root@lyt ~]# vim /etc/dhcpd.conf    

[root@lyt ~]# service dhcpd restart         #重启dhcp服务器

2：配置路由器，在这里用Linux主机实现路由功能：

在Linux网卡上配置ip地址：

[root@lyt ~]# service network restart        #重启网络服务

[root@localhost ~]# vim /etc/sysctl.conf        #编辑该文件，打开数据包转发功能

[root@localhost ~]# sysctl –p     #使上个步骤的的配置文件生效

[root@localhost ~]# mkdir  /mnt/cdrom

[root@localhost ~]# mount  /dev/cdrom  /mnt/cdrom/

[root@localhost Server]# rpm -ivh dhcp-3.0.5-21.el5.i386.rpm       #安装dhcp服务器，主要为了实现dhcrelay功能

[root@localhost Server]# vim  /etc/sysconfig/dhcrelay         #编辑dhcp中继的配置文件，如图：

[root@localhost Server]# service dhcrelay start       #启动dhcp中继服务

[root@localhost Server]# netstat -tupln |grep 67     #查看dhcp中继服务端口号67是否启动

[root@localhost Server]# chkconfig dhcrelay on      #开机自动启动dhcp中继服务

测试：用windows xp做测试：

1：首先将xp主机添加进vlan10中，也即选用vm2网卡：如图：

查看xp主机获得ip地址信息：

2：将xp主机添加进vlan20中，也即选用vm3网卡：如图：

 

查看xp主机获得ip地址信息

下面在Windows主机上实现dhcp服务：

拓扑方案：

一：首先配置dhcp服务器:

1：打开：开始——》设置——》控制面板——》添加或删除程序 

点击“确定”之后，选择“下一步”，如图：

 

安装完成之后点击“完成”

2：打开：开始——》设置——》控制面板——》管理工具——》dhcp

建立第一个作用域：

 

建立第二个作用域

二：配置dhcp中继：（用windows  server 2003实现路由功能）

1：开始——》设置——》控制面板——》管理工具——》路由和远程访问

 

测试：

1：选择vm2网卡：

查看获得ip地址信息

查看租约信息：

2：选择vm3网卡：

查看获得ip地址信息：

查看租约信息：