DHCP服务-白红宇

DHCP服务

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发布时间：2019-06-19

本文共 6357 字，大约阅读时间需要 21 分钟。

一、DHCP服务概述

在一个计算机较多的网络中，如果要为整个企业每个部门的上百台机器逐一进行ip地址的配置绝不是一件轻松的工作。为了方便、简洁地完成这项工作，很多时候会才用动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocal,DHCP)来自动为客户端配置ip地址。

DHCP基于客户/服务器模式，当DHCP客户端启动时，它会自动与DHCP服务器通信，要求提供自动分配ip地址的服务，而安装DHCP服务的服务器则会响应要求。

DHCP是一个简化主机ip地址分配管理的TCP/IP标准协议，用户可以利用DHCP服务器管理动态的ip地址分配及其他相关的环境配置工作，如DNS服务器、Gateway的设置。

在DHCP机制中分为服务器和客户端两个部分，分别监听的UDP的67、68端口

二、DHCP工作过程

DHCP客户端和服务器端申请ip地址、获得ip地址的过程一般分为4个阶段，如上图所示。

1、DHCP客户端发送ip租约请求

当客户端启动网络时，由于ip网络中的每台机器都需要一个地址，因此，此时的计算机TCP/IP地址与0.0.0.0绑定在一起。他会发送一个“DHCP Discover(DHCP发现)”广播信息包到本地子网，该信息包发送给UDP端口67，即DHCP/BOOTP服务器端口的广播信息包。

2、DHCP服务器提供ip地址

本地子网的每一个DHCP服务器都会接受“DHCP Discover”信息包。每个接受到请求的DHCP服务器都会检查它是否有提供给请求客户端的有效空闲地址，如果有，则以“DHCP Offer(DHCP提供)”信息包作为响应，该信息包包括有效的ip地址、子网掩码、DHCP服务器的ip地址、租用期限，以及其他的有关DHCP范围的详细配置。所有发送DHCP Offer信息包的服务器将保留他们提供的这个ip地址(该地址暂时不能分配给其他的客户端)。“DHCP Offer”信息包广播发送到UDP端口68，即DHCP/BOOTP客户端端口。

3、DHCP客户端进行ip租用选择

客户端通常对第一个提议产生响应，并以广播的方式发送“DHCP Request(DHCP请求)”信息包作为回应。该信息包告诉服务器“是的，我想让你给我提供服务，我接受你给我的租用期限。”而且，一单信息包以广播方式发送以后，网络中所有的DHCP服务器都可以看到该信息包，那些提议没有被客户端承认的DHCP服务器将保留的ip地址返回给她的可用地址池。客户端还可利用DHCP Request询问服务器其他的配置选项，如DNS服务器或网关地址。

4、DHCP服务器ip租用认可

当服务器接受到“DHCP Request”信息包时，它以一个“DHCP Acknowledge(DHCP确认)”信息包作为响应，该信息提供了客户端请求的任何其他信息，并且也是以广播的方式发送的，该信息包告诉客户端“一切准备好。记住你只能在有限时间内租用该地址，而不能永久占据。以下是你询问的其他信息。”

三、ip地址租用和更新

(1)ip地址租约

DHCP服务器是以地址租约的方式为DHCP客户端提供服务的，它主要提供以下两种方式的地址租约。

i、限定租期。当DHCP客户端向DHCP服务器租用到ip地址后，DHCP客户端只是暂时使用这个地址一段时间。如果客户端在租约到期时，没有更新租约，则DHCP服务器会收回该ip地址，并将ip地址提供给其他的DHCP客户端使用。如果原DHCP客户端又需要ip地址，它可以向DHCP服务器重新租用另一个ip地址。ii、永久租用。当DHCP客户端向DHCP服务器租用到ip地址后，这个地址就永远分派给这个DHCP客户端使用。

(2)租约更新

i、更新。当客户端注意到她的租用期到了50%以上时，就要跟新该租用期。这时它发送一个直接UDP信息包(单播)给它所获得原始信息的服务器，该信息包是一个DHCP Request信息包，用来询问是否能够保持TCP/IP配置信息并更新它的租用期。如果服务器是可用的，则它通常发送一个DHCP Acknowledge信息包给客户端，统一客户端请求。

ii重新绑定。当租用期到达期满时间的近87.5%时，客户端如果在前一次请求中没能更新租用期的话，它会再次试图更新租用期。如果这次更新失败的话，客户端就会尝试与任何一个DHCP服务器联系以获得一个有效的ip地址。如果另外的DHCP服务器能够分配一个新的ip地址，则改客户端再次进入捆绑状态。如果客户端当前的ip地址租用期期满，则客户端必须放弃该ip地址，并重新进入初始化状态，然后重复整个过程。

(3)解约条件

既然客户端就ip地址的分配与DHCP服务器建立了一个有效租约，那么这个租约什么时候解除了？

i、客户端租约到期

DHCP服务器分配给客户端的ip地址是有使用期限的。如果客户端使用此ip地址达到了这个有效期限的终点，并且没有再次向DHCP服务器提出租约更新，DHCP服务器就会将这个ip地址回收，客户端就会造成断线。

ii、客户端离线

除了客户端租约到期会造成解除外，当客户端离线，DHCP服务器都会将ip地址回收。

四、DHCP服务器分配给客户端的ip地址类型

(1)动态ip地址

客户端从DHCP服务器取得的ip地址一般都不是固定的，而是每次都可能不一样。在ip地址有限的单位内，动态ip地址可以最大化地达到资源的有效利用。它利用并不是每个员工都会同时上线的原理，优先为上线的员工提供ip地址，离线后收回。

(2)固定ip地址

有的单位除了员工计算机外，还有服务器，这些服务器用动态ip地址，不但不利于管理，而且客户端访问起来也不方便。所以DHCP服务器记录特定计算机的MAC地址，然后为每个MAC地址分配一个固定的ip。

小技巧：查询MAC地址

i、查询本地MAC地址：使用ifconfig命令

ii、查询远程主机MAC地址

TCP/IP最终用到MAC地址，那么使用ping命令就可以获取对方的MAC地址信息，但不会显示出来，所以借助arp工具

第一步：ping -c 1 ip

第二部：arp -n查询缓存在本地的远程计算机中的MAC地址

环境：centos6.5_x86_64

安装：

yum install -y dhcp

查看启动并开机自动启动

[root@school ~]# chkconfig --list dhcpddhcpd   0:off1:off2:off3:off4:off5:off6:off[root@school ~]# chkconfig dhcpd on[root@school ~]# chkconfig --list dhcpddhcpd   0:off	1:off	2:on	3:on	4:on	5:on	6:off

查看生成的文件

[root@school ~]# rpm -ql dhcp/etc/dhcp/etc/dhcp/dhcpd.conf   #ipv4的配置文件/etc/dhcp/dhcpd6.conf   #ipv6的配置文件/etc/openldap/schema/dhcp.schema/etc/portreserve/dhcpd/etc/rc.d/init.d/dhcpd      #ipv4的服务脚本   /etc/rc.d/init.d/dhcpd6   #ipv6的服务脚本 /etc/rc.d/init.d/dhcrelay   #ipv4中继的服务脚本 /etc/rc.d/init.d/dhcrelay6   #ipv6中继的服务脚本/etc/sysconfig/dhcpd   #ipv4的配置文件/etc/sysconfig/dhcpd6   #ipv6的配置文件/etc/sysconfig/dhcrelay   #ipv4中继的配置文件/etc/sysconfig/dhcrelay6   #ipv6中继的配置文件/usr/bin/omshell/usr/sbin/dhcpd   #ipv4和ipv6的启动程序/usr/sbin/dhcrelay   #中继的启动程序/usr/share/doc/dhcp-4.1.1     #这些是文档/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/3.0b1-lease-convert/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/IANA-arp-parameters/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/README.ldap/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/api+protocol/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/dhclient-tz-exithook.sh/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/dhcpd-conf-to-ldap/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/dhcpd.conf.sample/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/dhcpd6.conf.sample/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/draft-ietf-dhc-ldap-schema-01.txt/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/ms2isc/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/ms2isc/Registry.perlmodule/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/ms2isc/ms2isc.pl/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/ms2isc/readme.txt/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/sethostname.sh/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/solaris.init/usr/share/man/man1/omshell.1.gz/usr/share/man/man5/dhcpd.conf.5.gz/usr/share/man/man5/dhcpd.leases.5.gz/usr/share/man/man8/dhcpd.8.gz/usr/share/man/man8/dhcrelay.8.gz/var/lib/dhcpd   #运行产生的数据存放目录/var/lib/dhcpd/dhcpd.leases   #ipv4数据文件/var/lib/dhcpd/dhcpd6.leases   #ipv6数据文件

配置文件：复制模板并修改

[root@school ~]# cp /usr/share/doc/dhcp-4.1.1/dhcpd.conf.sample /etc/dhcp/dhcpd.confcp: overwrite `/etc/dhcp/dhcpd.conf'? y[root@school ~]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

DHCP工作流程；

1、客户端发送广播向服务器申请ip

2、服务器收到请求后查看主配置文件dhcpd.conf，先根据客户端的MAC地址查看是否为客户端设置固定ip

3、如果为客户端设置了固定ip则将该ip地址发送给客户端。否则将地址池中的ip发送给客户端

4、客户端收到服务器回应后，客户端给予服务器回应，告诉服务器已使用了该ip

5、服务器将相关租约信息存入数据库

主配置文件dhcpd.conf

(1)dhcpd.conf主配置文件组成部分

paramenters(参数)

declarations(声明)

option(选项)

(2)dhcpd.conf主配置文件整体框架