原理：DHCP原理与配置-创新互联

前言：

自动分发IP地址服务，linux服务器主要作用在局域网当中

若是在广域网中，需要用到路由设备

一 ： 了解DHCP服务

1.1 DHCP简述

• DHCP（Dynamic Host Configuration 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

1.2 DHCP 的作用

1.2.1 使用DHCP的好处

• 1.减少管理员的工作量
• 2.避免IP地址冲突
• 3.当网路更改IP地址段时，不需要再重新配置每个用户的IP地址
• 4.提高了IP地址的利用率
• 5.方便客户端的配置

1.2.2 DHCP的分配方式

• 1.自动分配：分配到一个IP地址后永久使用
• 2.手动分配：由DCP服务器管理员专门指定IP地址
• 3.动态分配：使用完后释放该IP，供其它客户机使用

例：局域网当中的网络打印机，便是设置自动分配，永久使用

1.2.3 windows中获得释放地址命令

windows中

​ 命令 ipconfig /release 释放ip地址

​ 命令 ipconfig /renew 重新获得地址

1.3 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

1.3.1 租约过程分为四个步骤

（1） 客户端在网络中搜索DHCP服务器

• 客户机请求IP地址 ，去寻找DHCP服务器，发送DHCP的discover：第一个搜索是广播

（2）服务器向客户端响应服务

• 服务器响应，给客户机发送DHCP的offer ————也是广播，其中包含要给客户机使用的ip地址资源池和相应的租约；因为此时客户端没有IP，所以还是广播

（3）客户端向目标服务器发出服务请求

• 客户机选择IP地址，向服务器发送DHCP的请求request：此时客户机知道自己未来使用的IP地址，然后广播请求确认此ip地址是否可用

（4）服务器向客户端提供服务

• 服务器确定租约，给客户机发送DHCP的ACK；当客户机收到ACK时，DHCP寻址过程结束，IP地址配置成功：————仍旧是广播，DHCP服务器发送ack，向客户机进行确认，

<1> 客户机请求IP地址

<2> 服务器响应

<3> 客户机选择IP地址

<4> 服务器确定租约

1.3.2 小结：四个过程都是广播

dicover 广播寻找提供DHCP的服务器

offer ：源地址，目标地址255.255.255.255

​ 可用IP地址（确定在后面），相关的租约期限8天

request ：请求确认，若是没有被用，就会返回ack，若是被别的主机占用，就会重新发送offer

ack：若是同一网段内有多台DHCP服务器，谁先发送ack就用谁的IP资源池

dhcp协议：续约是在过半时就申请续约，续约的8天从此时重新计算

1.4 DHCP的重新获取ip的过程——重新登录时

若是之前使用的ip没有被占用，服务器就会ack确认，若是被用，就会nack否认，此时主机会重新发送第一阶段的广播discover

1.5 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

更新租约时没找到DHCP服务器时，继续使用，租约期限内继续使用，过期自动释放掉，然后获得新地址（在打开dhcp自动获取时）169.254.0.0-168.254.255.255

二 ： 使用DHCP动态配置主机地址

2.1 DHCP服务

• 为大量客户机自动分配地址，提供集中管理
• 对应的网络地址、广播地址
• 默认网关地址
• DNS服务地址

2.2 安装DHCP服务器

• Centos光盘中的dhcp-4.2.5-47.e17.centos.x86_64.rpm
• dhcp软件包的主要文件
  • 主配置文件：/etc/dhcpd.conf
  • 执行程序：/usr/sbin/dhcpd、/usr/sbin/dhcrelay
  • 执行参数配置：/etc/sysconfig/dhcpd

[root@dabendan Packages]# yum install dhcp* -y  '安装'
[root@dabendan Packages]# cd /etc/dhcp/
[root@dabendan dhcp]# ls
dhclient.d  dhclient-exit-hooks.d  dhcpd6.conf  dhcpd.conf  scripts
[root@dabendan dhcp]# vim dhcpd.conf    '进入配置文件'
#
# DHCP Server Configuration file.
#   see /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example '去查看案例文件'
#   see dhcpd.conf(5) man page
#
~                                
[root@dabendan dhcp]# cp -p /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf
cp：是否覆盖"/etc/dhcp/dhcpd.conf"？ y

核心：主配置文件—— /etc/dhcp/dhcpd.conf

​ 第一次配置时需要把/usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example 模板覆盖到/etc/dhcp/dhcpd.conf

执行参数配置是源码文件，不用去动它

2.3 主配置文件的全局配置文件设置 /etc/dhcp/dhcpd.conf

option routers 网关

default time 默认租约期限

host ns 固定的ip地址，要增加mac地址

ddns-update-style interim;      '临时更新'
subnet 10.5.5.0 netmask 255.255.255.224 {       
'subnet网段netmask子网掩码，即网段声明'
  range 10.5.5.26 10.5.5.30;            'range 区间，配置选项'
  option domain-name-servers ns1.internal.example.org;  '选择dns服务器域名,或IP地址'
  option domain-name "internal.example.org";        '选择域名'
  option routers 10.5.5.1;      '选择路由'
  option broadcast-address 10.5.5.31;   '选择网络号'
  default-lease-time 600;   '默认租约期限'
  max-lease-time 7200;      '大租约期限'
}

host ns {               'ns 主机名'
  hardware ethernet 08:00:07:26:c0:a5;  '固定MAC地址'
  fixed-address 207.175.42.254;     '固定IP地址，主机生命'
}

1.禁止动态更新

2.默认租约期限21600秒

3.大租约期限 43200

4.指定域名 选项 域名 名字

5.指定分配的DNS地址 域名 名字 服务

Subnet 网段

range(地址池) 起始地址 结束地址

​ 选择子网掩码

​ 选择网关

子网段内可以设置dns ，优先级比全局设置高

[root@dabendan dhcp]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf 

# A slightly different configuration for an internal subnet.
subnet 10.5.5.0 netmask 255.255.255.224 {
  range 10.5.5.26 10.5.5.30;
  option domain-name-servers ns1.internal.example.org;
  option domain-name "internal.example.org";
  option routers 10.5.5.1;
  option broadcast-address 10.5.5.31;
  default-lease-time 600;
  max-lease-time 7200;
}

host主机声明

• hardware ethernet 参数：指定对应主机的mac地址
• fixed-address 参数：指定为该主机保留的IP地址

host passacaglia {
  hardware ethernet 0:0:c0:5d:bd:95;
  filename "vmunix.passacaglia";
  server-name "toccata.fugue.com";
}

haedware ethernet 要配置主机的MAC地址

fixed（固定）-address 固定ip地址

host passacaglia {      
  hardware ethernet 0:0:c0:5d:bd:95;        '要配置主机的MAC地址'
  filename "vmunix.passacaglia";
  server-name "toccata.fugue.com";
}

三 ： 启动DHCP 服务

查看/var/lib/dhcpd/dhcpd.leases文件

[root@dabendan dhcp]# vim /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases

在启用服务后，租约文件内才会写入信息

# The format of this file is documented in the dhcpd.leases(5) manual page.
# This lease file was written by isc-dhcp-4.2.5

lease 192.168.100.11 {  '分配的客户端IP'
  starts 3 2019/11/20 09:05:53;     '租约的相关时间'
  ends 3 2019/11/20 09:13:35;
  tstp 3 2019/11/20 09:13:35;
  cltt 3 2019/11/20 09:05:53;
  binding state free;
  hardware ethernet 00:0c:29:d6:c0:8a;  '客户端的mac地址'
}

3.1 配置DHCP使客户端获得IP地址

3.1.1两种使用方式

• 修改网卡配置文件（ifcfg-ens33）
  • BOOTPROTO=dhcp

[root@test01 dhcpd]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

TYPE="Ethernet"
PROXY_METHOD="none"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="dhcp"
DEFROUTE="yes"
IPV4_FAILURE_FATAL="no"
IPV6INIT="yes"
IPV6_AUTOCONF="yes"
IPV6_DEFROUTE="yes"
IPV6_FAILURE_FATAL="no"
IPV6_ADDR_GEN_MODE="stable-privacy"
NAME="ens33"
UUID="0f432513-5d7a-455c-88b4-257a9a1dbb45"
DEVICE="ens33"
ONBOOT="yes"

• 第二种使用dhclient命令

  dhclient [-d] [网络接口名]

  [root@test01 dhcpd]# dhclient -d ens33
  Internet Systems Consortium DHCP Client 4.2.5
  Copyright 2004-2013 Internet Systems Consortium.
  All rights reserved.
  For info, please visit https://www.isc.org/software/dhcp/
  
  Listening on LPF/ens33/00:0c:29:d6:c0:8a
  Sending on   LPF/ens33/00:0c:29:d6:c0:8a
  Sending on   Socket/fallback
  'DHCPDISCOVER' on ens33 to 255.255.255.255 port 67 interval 7 (xid=0x75b88e50)    '单引号是我自己加的'
  'DHCPREQUEST' on ens33 to 255.255.255.255 port 67 (xid=0x75b88e50)
  'DHCPOFFER' from 192.168.100.100
  DHCPNAK from 192.168.139.254 (xid=0x75b88e50)
  'DHCPACK' from 192.168.100.100 (xid=0x75b88e50)
  bound to 192.168.100.11 -- renewal in 272 seconds.

查看日志文件记录

四 ： 实验————DHCP中继原理

五 ： 配置文件总结

5.1 主配置文件：/etc/dhcp/dhcpd.conf

第一次需要把模板文件/usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example覆盖到/etc/dhcp/dhcpd.conf

主配置文件内的设置参数
#全局配置参数
option routers; #网关 
default-lease-time; #默认租约期限
option domain-name-servers DNS服务器域名或主机名;
max-lease-time 7200;
#大租约期限
ddns-update-style interim;
#临时更新

subnet 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 {
#网段                          子网掩码  
   range 192.168.10.1 192.168.10.254;
#ip地址池区间  从                 到
  option domain-name-servers DNS服务器域名或主机名;
#DNS指定
  option domain-name "域名";
#指定域名
  option routers 192.168.10.1;
#指定网关
  option broadcast-address 192.168.10.255;
#指定网络号
  default-lease-time 600;
#默认租约期限
  max-lease-time 7200;
#大租约期限
}
host ns {
#ns 主机名 host 主机声明，作用于单个主机
  hardware ethernet 00:00:00:00:00:00;
#指定mac地址
  fixed-address 192.168.10.88;
#声明主机的固定ip地址
  option subnet-mask 192.168.10.1;
#指定子网掩码
  server-name "域名";
#指定服务器名
}

5.3 /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases 租约文件

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