linux下dhcp服务器的典型应用

             Linux下dhcp技术的总结

一：dhcp的工作原理

简介： DHCP 是 Dynamic Host Configuration Protocol(动态主机配置协议）缩写，它

的前身是 BOOTP。BOOTP 原本是用于无磁盘主机连接的网络上面的：网络主机使用 BOOT ROM 而不是磁盘启动并连接上网络，BOOTP则可以自动地为那些主机设定 TCP/IP 环境。但 BOOTP 有一个缺点：您在设定前须事先获得客户端的硬件地址，而且，与 IP 的对应是静态的。换而言之，BOOTP 非常缺乏 "动态性" ，若在有限的 IP 资源环境中，BOOTP 的一对一对应会造成非常严重的资源浪费。DHCP 可以说是 BOOTP 的增强版本，它分为两个部份：一个是服务器端，而另一个是客户端。所有的 IP 网络设定数据都由 DHCP 服务器集中管理，并负责处理客户端的 DHCP 要求；而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境数据。比较起 BOOTP ，DHCP 透过 "租约" 的概念，有效且动态的分配客户端的 TCP/IP 设定，而且，作为兼容考虑，DHCP 也完全照顾了 BOOTP Client 的需求。DHCP 的分配形式 首先，必须至少有一台 DHCP 工作在网络上面，它会监听网络的 DHCP 请求，并与客户端磋商 TCP/IP 的设定环境。

原理：

DHCP是一个基于广播的协议，它的操作可以归结为四个阶段，这些阶段是IP租用请求、IP租用提供、IP租用选择、IP租用确认。

1、IP租用请求：在任何时候，客户计算机如果设置为自动获取IP地址，那么在它开机时，

就会检查自己当前是否租用了一个IP地址，如果没有，它就向DCHP请求一个租用，由于该客户计算机并不知道DHCP服务器的地址，所以会用255.255.255.255作为目标地址，源地址使用0.0.0.0，在网络上广播一个DHCPDISCOVER消息，消息包含客户计算机的媒体访问

控制（MAC）地址（网卡上内建的硬件地址）以及它的NetBIOS名字。

2、IP租用提供：当DHCP服务器接收到一个来自客户的IP租用请求时，它会根据自己的作

用域地址池为该客户保留一个IP地址并且在网络上广播一个来实现，该消息包含客户的MAC地址、服务器所能提供的IP地址、子网掩码、租用期限，以及提供该租用的DHCP服务器本身的IP地址。

3、IP租用选择：如果子网还存在其它DHCP服务器，那么客户机在接受了某个DHCP服务器的DHCPOFFER消息后，它会广播一条包含提供租用的服务器的IP地址的DHCPREQUEST消息，在该子网中通告所有其它DHCP服务器它已经接受了一个地址的提供，其他DHCP服务器在接收到这条消息后，就会撤销为该客户提供的租用。然后把为该客户分配的租用地址返回到地址池中，该地址将可以重新作为一个有效地址提供给别的计算机使用。

4、IP租用确认：DHCP服务器接收到来自客户的DHCPREQUEST消息，它就开始配置过程的最后一个阶段，这个确认阶段由DHCP服务器发送一个DHCPACK包给客户，该包包括一个租用期限和客户所请求的所有其它配置信息，至此，完成TCP/IP配置。

分配方式：

人工分配（Manual Allocation），网络管理员为某些少数特定的Host绑定固定IP地址，且地址不会过期。

自动分配（ Automatic Allocation），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。

动态分配（Dynamic Allocation），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，以给其它工作站使用。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。动态分配显然比自动 分配更加灵活，尤其是当您的实际 IP 地址不足的时候,使用动态分配的方式是最好的选择。

说明：dhcp使用的协议为udp,服务器端使用的67端口，客户端使用的是68端口。

案例一 ：单一区域的管理

需求分析：

在一个局域网中搭建dhcp服务器并为该网段分配各网关参数

示意图：

实现步骤：

dhcpserver 的搭建 选择vmnet3网卡

1：安装dhcp-3.0.5-21.el5.i386.rpm

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

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

[root@zzu Server]# rpm -ivh dhcp-3.0.5-21.el5.i386.rpm

warning: dhcp-3.0.5-21.el5.i386.rpm: Header V3 DSA signature: NOKEY, key ID

Preparing... ########################################### [100%]

1:dhcp ########################################### [100%]

2: 查询dhcp的配置文件的所在的位置

[root@zzu Server]# rpm -qc dhcp

/etc/dhcpd.conf

/etc/rc.d/init.d/dhcpd

/etc/rc.d/init.d/dhcrelay

/etc/sysconfig/dhcpd

/etc/sysconfig/dhcrelay

/var/lib/dhcpd/dhcpd.leases

3：修改dhcp的配置文件

[root@zzu Server]# vim /etc/dhcpd.conf 在这里我们可以参考dhcp的模板配置文件

:r /usr/share/doc/dhcp-3.0.5/dhcpd.conf.sample(底行模式下执行)

1 #

2 ddns-update-style interim;

3 ignore client-updates; 动态的刷新客户端的信息

4

5 subnet 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 {

6

7 # --- default gateway

8 option routers 192.168.10.254; 网关地址

9 option subnet-mask 255.255.255.0; 子网掩码

10

11 option domain-name "www.test.com"; 域名

12 option domain-name-servers 222.88.88.88,222.85.85.85; 域名服务器的地址，注意两个ip地址之间需要要逗号分隔开才行

13

14 option time-offset -18000; # Eastern Standard Time

15 # option ntp-servers 192.168.1.1;

16 # option netbios-name-servers 192.168.1.1;

17 # --- Selects point-to-point node (default is hybrid). Don't change this unless

18 # -- you understand Netbios very well

19 # option netbios-node-type 2;

20

21 range dynamic-bootp 192.168.10.1 192.168.10.253; ip的范围

22 default-lease-time 21600;默认的租约时间为6小时

23 max-lease-time 43200;最大的租约时间为12小时

24

25 # we want the nameserver to appear at a fixed address ip地址的绑定

26 host ns {

27 {ext-server marvin.redhat.com;

28 hardware ethernet 12:34:56:78:AB:CD;

29 fixed-address 207.175.42.254;

30 }

31 }

32 # DHCP Server Configuration file.

--

21,47-54 71

33 # see /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.sample

4：重启dhcp服务

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

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

.. dhcpd [ok]

[root@zzu Server]# netstat -tupln |grep dhcpd

udp 0 0 0.0.0.0:67 0.0.0.0:*

[root@zzu ~]# chkconfig dhcpd on 设置dhcpd为自动启动

[root@zzu ~]# chkconfig --list|grep dhcp dhcpd 查看dhcp在各个运行级别中的自启动状态

0:off 1:off 2:on 3:on 4:on 5:on 6:off

5：在客户端进行验证 在这里我们将dhcp server 和客户机均放在vmnet 3 区域

6：客户端的查看 我们已经得到了相应的ip地址参数，以及相应的域名

后续；实现对ip地址的绑定 ，是的特定的主机总是得到同样的ip地址

我们只需要最/etc/dhcpd.conf进行修改即可

[root@zzu ~]# vim /etc/dhcpd.conf

1 #

2 ddns-update-style interim;

3 ignore client-updates;

4

5 subnet 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 {

6

7 # --- default gateway

8 option routers 192.168.10.254;

9 option subnet-mask 255.255.255.0;

10 option domain-name "test.com";

10 option domain-name "test.com";

11 option domain-name-servers 222.88.88.88,222.85.85.85;

12

13 option time-offset -18000;

14 # Eastern Standard Time

15 # option ntp-servers 192.168.1.1;

16 # option netbios-name-servers 192.168.1.1;

12

13 option time-offset -18000;

14 # Eastern Standard Time

15 # option ntp-servers 192.168.1.1;

16 # option netbios-name-servers 192.168.1.1;

17 # --- Selects point-to-point node (default is hybrid). Don't change this unless

18 # -- you understand Netbios very well

19 # option netbios-node-type 2;

20

21 range dynamic-bootp 192.168.10.1 192.168.10.111;

range dynamic-bootp 192.168.10.113 192.168.10.253;

22 default-lease-time 21600;

23 max-lease-time 43200;

24

25 # we want the nameserver to appear at a fixed address

26 host test {

27 next-server marvin.redhat.com;

28 hardware ethernet 00:0c:29:18:30:8b; 客户端的mac地址

29 fixed-address 192.168.10.112;

30 }

31 host ns {

32 next-server marvin.redhat.com;

33 hardware ethernet 12:34:56:78:AB:CD;

34 fixed-address 202.196.64.1;

35 }

36 }

37 # DHCP Server Configuration file.

38 # see /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.sample

-- INSERT --

[root@zzu ~]# service dhcpd restart 重新启动该服务

再次测试

查看错误时，经常查看相关的日志

/var/log/message /var/lib/dhcpd/dhcp.release

案例二：dhcp中继

原理：

DHCP中继代理原理以及使用的场合（ip包的数据部分存在一个网管作用域）

中继代理原理：

DHCP客户使用IP广播来寻找同一网段上的DHCP服务器。当服务器和客户段处在不同网段，即被路由器分割开来时，路由器是不会转发这样广播包的。因此可能需要在每个网段上设置一个DHCP服务器，虽然DHCP只消耗很小的一部分资源的，但多个 DHCP服务器，毕竟要带来管理上的不方便。DHCP中继的使用使得一个DHCP服务器同时为多个网段服务成为可能。

使用的场合：

当一个网络中的主机数目较大时，手工分配IP不仅麻烦而且容易出错。DHCP服务的出现大大方便了主机IP地址的分配。现在的企业组网时，根据实际需要来划分vlan，成了必不可

少的一个步骤。如何让一个DHCP服务器同时为多个网段提供服务，就是我们所要讨论的问题。

需求分析：

在一个企业的网络中有三个子网192.168.2.0 192.168.3.0 192.168.4.0 ，在2.0网段中有一个dhcp server ip地址为192.168.2.100，通过dhcp 中继实现该服务器能够跨子网为各个局域网进行相关服务.

示意图：

linux下

DHCP SERVER 的搭建

一：同上，安装相应的包并查看相应的网络参数

[root@zzu ~]# ifconfig

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:29:50:03:5E

inet addr:192.168.2.100 Bcast:192.168.2.255 Mask:255.255.255.0

inet6 addr: fe80::20c:29ff:fe50:35e/64 Scope:Link

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:1534 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:991 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:141086 (137.7 KiB) TX bytes:150302 (146.7 KiB)

Interrupt:75 Base address:0x2000

[root@zzu ~]# route -n

Kernel IP routing table

Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface

192.168.2.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0

169.254.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 eth0

0.0.0.0 192.168.2.254 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0

二：修改配置文件

[root@zzu ~]# vim /etc/dhcpd.conf

1

2 ddns-update-style interim;

3 ignore client-updates;

4 shared-network mynet {

5 subnet 192.168.2.0 netmask 255.255.255.0 {

6 } 这是一个空的作用域

7 subnet 192.168.3.0 netmask 255.255.255.0 {

8 option routers 192.168.3.254;

9 option subnet-mask 255.255.255.0;

10 option domain-name "tec.com"; 技术部作用域

11 option domain-name-servers 222.88.88.88,222.85.85.85;

12 range dynamic-bootp 192.168.3.1 192.168.3.253;

13 default-lease-time 21600;

14 max-lease-time 43200;

15 }

16 subnet 192.168.4.0 netmask 255.255.255.0 {

17 option routers 192.168.4.254;

18 option subnet-mask 255.255.255.0;

19 option domain-name "mkt.com"; 市场部作用域

20 option domain-name-servers 222.88.88.88,222.85.85.85;

21 range dynamic-bootp 192.168.4.1 192.168.4.253;

22 default-lease-time 21600;

23 max-lease-time 43200;

24    }

25 }

三：测试重启dhcp服务

[root@zzu ~]# service dhcpd configtest

Syntax: OK

[root@zzu ~]# service dhcpd restart

Starting dhcpd: [ OK ]

[root@zzu ~]#

路由器的配置

一：安装 dhcp-3.0.5

编辑 /etc/sysconfig/dhcrelay

二：开启dhcp中继

[root@target ~]# service dhcrelay start

Starting dhcrelay: [ok]

[root@target ~]#

[root@target ~]# chkconfig dhcrelay on

三：开启转发功能

vim /etc/sysctl.conf

[root@zzu ~]# sysctl -p

net.ipv4.ip_forward = 0

net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1

net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0

kernel.sysrq = 0

kernel.core_uses_pid = 1

net.ipv4.tcp_syncookies = 1

kernel.msgmnb = 65536

kernel.msgmax = 65536

kernel.shmmax = 4294967295

kernel.shmall = 268435456

[root@zzu ~]#

Net.ipv4.ip_forward =1 执行sysctl -p 一定要执行sysctl -p

四：路由器的网络参数

五：将xp的网卡选为vmnet3模拟tec 3.0 网段的主机 测试

六：将xp的网卡选为vmnet4模拟mkt 4.0 网段的主机 测试

七：观察dhcp server 的日志

Tail –f /var/lib/dhcpd/dhcprelease

windows下

一、配置路由和远程访问

笔者以一台使用Windows Server 2003系统的计算机为例，将该计算机系统配置成LAN路由

器，用来连接这两个不同的子网。

系统默认设置是没有启用这项服务的，所以我们首先要安装并启用它。点击“控制面板→管

理工具”，双击“路由和远程访问”选项，打开“路由和远程访问”窗口，右键点击“本地”

服务器，在弹出的菜单中选择“配置并启用路由及远程访问”选项（见图），弹出“路由及

远程访问服务器安装向导”对话框，点击“下一步”按钮，选择“自定义配置”后，再点击

“下一步”按钮，选择“LAN路由”选项，最后点击“完成”按钮即可。

二、配置DHCP中继代理

我们需要把这台使用Windows Server 2003系统的计算机配置成DHCP中继代理服务器。这

样当DHCP客户机广播请求地址租赁时，中继代理服务器就会把这个消息转发给另一子网中

的DHCP服务器，然后再将DHCP服务器返回的分配IP地址的消息转发给DHCP客户机，从而

协助DHCP客户机完成地址租赁。

提示：中继代理是为不在同一子网中的DHCP客户机和DHCP服务器之间中转DHCP/BOOTP消

息的小程序。

1.安装DHCP中继代理程序

在“路由和远程访问”窗口中，依次展开“本地服务器→IP路由选择→常规”选项，右键

点击“常规”选项，在弹出的菜单中选择“新增路由协议”，然后在“新路由协议”窗口中

选择“DHCP中继代理程序”，接着点击“确定”按钮。

2.指定DHCP服务器

右键点击刚刚添加的“DHCP中继代理程序”选项，在弹出菜单中选择“属性”，进入“DHCP中继代理程序属性”对话框，在“常规”标签页的“服务器地址”栏中输入另一子网的DHCP服务器的IP地址，如192.168.2.100，然后点击“添加”按钮，最后点击“确定”按钮关闭该对话框。

3.配置访问接口

右键点击“DHCP中继代理程序”选项，在弹出菜单中选择“新增接口”，然后在“DHCP中继代理程序的新接口”对话框中的“接口”列表框中选中可以访问另一子网DHCP服务器的那个接口，通常这个接口就是连接另一子网的网卡，接着点击“确定”按钮。然后在弹出的“DHCP中继站属性”对话框中，选中“中继DHCP数据包”选项，这样就启用了它的中继功能，最后点击“确定”按钮。完成以上配置后，本子网中的DHCP客户机就可以通过DHCP中继代理程序访问另一子网中的DHCP服务器了。

4：将xp的网卡选为vmnet3模拟tec 3.0 网段的主机 测试

5：将xp的网卡选为vmnet4模拟mkt 4.0 网段的主机 测试

6：观察dhcp server 的日志

小结

1：dhcp 服务器有效解决解决了客户端ip地址的分配问题，减少了网络管理员的工作量，

超级作用域可以使一台dhcp服务器来管理多个网段的ip地址

Shared-network zzdx{ 超级作用域的符号

subnet 192.168.2.0 netmask 255.255.255.0 {

option routers 192.168.2.254;

option subnet-mask 255.255.255.0;

option domain-name " test.com";

option domain-name-servers 222.88.88.88,222.85.85.85;

range dynamic-bootp 192.168.2.1 192.168.2.253;

default-lease-time 21600;

max-lease-time 43200;

}

subnet 192.168.3.0 netmask 255.255.255.0 {

option routers 192.168.3.254;

option subnet-mask 255.255.255.0;

option domain-name " test.com";

option domain-name-servers 222.88.88.88,222.85.85.85;

range dynamic-bootp 192.168.3.1 192.168.3.253;

default-lease-time 21600;

max-lease-time 43200;

}

}

超级作用的使用必须是一个vl中的ip地址分配完以后才可以使用另一个vl中的ip地址

2：linux 需要为dhcp server 建立一个空的作用域 ，并且需要把所有的借口配置在中继

脚本的借口中 ，而在windows下只需要增加两个需要中继的借口即可

3：dhcp中继减少了资源，节约了资金。

欢迎加入郑州阳仔的网络工程师自由交流群--132444800(请注明自己的身份，就说是51cto的博友）