项目8 配置与管理DHCP服务器.pptx

1*网网络操作系操作系统（Linux）主主编：张文文库“十二五十二五”职业教育国家教育国家规划教材划教材经全国全国职业教育教材教育教材审定委定委员会会审定定2*项目目8 配置配置DHCP服服务 网网络操作系操作系统（Linux）3*项目描述 A公司是一家刚成立不久的创业型公司，现需要实现员工的电脑插上网线就能自动获取网络资源，手机连上Wifi就能正常通信。而这些连接服务器的过程，以及常见设备自动连接网络的过程，一般都需要DHCP服务器来提供支持。DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，主要用于管理内部网络的计算机特别是IP地址分配。在计算机网络中，每台计算机都有自己的IP地址，IP地址是他们的唯一标识。如果同一网络内的计算机数量过多，由管理员为每台计算机单独指定IP地址，这样的工作量很大，易出现IP地址重复现象。此时可以借助DHCP服务器来配置客户端的网络配置信息，比如IP地址，子网掩码，网关、DNS服务器等。为网络的集中管理提供了方便，在企事业单位应用广泛。本项目介绍了DHCP服务的基本工作原理和DHCP服务器的配置方法。项目目8 配置配置DHCP服服务 4*主要任主要任务 项目目8 配置配置DHCP服服务 5*项目目8 配置配置DHCP服服务 6*任务8.1 认识与安装DHCP服务项目目8 配置配置DHCP服服务 7任务描述 最近一段时间，A公司的网络管理员小赵收到了不少计算机出现IP地址冲突的求助，经检查发现，是由于部分员工自行设置IP地址造成的，小赵需要解决这一问题。于是小赵准备在信息中心的Linux服务器上，使用动态分配IP地址的方式来解决地址冲突的问题。任务8.1 认识与安装DHCP服务8 任务分析 在信息中心的Linux服务器安装DHCP软件包，可以实现动态分配IP地址的功能。DHCP服务可以为主机动态分配IP地址，可以很好的解决地址冲突的问题。任务8.1 认识与安装DHCP服务9 任务实施活活动1 认识DHCP服服务活活动2 安装安装DHCP服服务任务8.1 认识与安装DHCP服务10 任务实施活活动1 认识DHCP服服务1.DHCP服务概述 DHCP的前身是BOOTP，它工作在OSI的应用层，是一种帮助计算机从指定的DHCP服务器获取信息、用于简化计算机IP地址配置和管理的网络协议，可以自动为计算机分配IP地址，减轻网络管理员的工作负担。DHCP基于客户端/服务器模式，请求配置信息的计算机叫做DHCP客户端，而提供信息的叫做DHCP服务器。服务器使用固定的IP地址，在局域网中扮演着给客户端提供动态IP地址、DNS配置和网管配置的角色。客户端与IP地址相关的配置，都在启动时由服务器自动分配。任务8.1 认识与安装DHCP服务11 任务实施活活动1 认识DHCP服服务2.DHCP的功能有两种分配IP地址的方式：静态分配和动态分配。静态分配是指由网络管理员为每台主机手动设置固定的IP地址。这种方式容易造成主机IP地址冲突，只适用于规模较小的网络。如果网络中的主机较多，那么依靠网络管理员手动分配IP地址必然非常耗时。另外，在移动办公环境中，为频繁进出公司网络环境的移动设备（主要是笔记本电脑）分配IP地址也是一件非常烦琐的事情。利用 DHCP为主机动态分配IP地址可以解决这些问题。动态分配IP地址具有以下几个优点。(1)IP地址分配更加安全可靠。(2）非常适合移动办公环境。(3）减轻网络管理员的管理负担。(4）缓解IP地址资源紧张的问题。任务8.1 认识与安装DHCP服务12 任务实施活活动1 认识DHCP服服务3.DHCP的工作原理 DHCP采用客户机/服务器模式运行，采用UDP作为传输层传输协议。在DHCP服务器上安装和运行DHCP软件，DHCP客户端从 DHCP服务器获取IP地址及其他相关参数。DHCP 动态分配IP地址的方式分为以下3种。(1)自动分配，又称永久租用。DHCP客户端从DHCP服务器获取一个IP地址后，可以永久使用。DHCP服务器不会再将这个IP地址分配给其他DHCP客户端。(2)动态分配，又称限定租期。DHCP客户端获得的IP地址只能在一定期限内使用，这个期限就是 DHCP服务器提供的“租约”。一旦租约到期，DHCP服务可以收回这个IP地址并分配给其他DHCP客户端使用。(3）手动分配，又称保留地址。DHCP服务器根据网络管理员的设置将指定的IP地址分配给DHCP客户端，一般是将DHCP客户端的物理地址（又称MAC地址）与IP地址绑定起来，确保DHCP客户端每次都可以获得相同的IP地址。任务8.1 认识与安装DHCP服务13 任务实施活活动1 认识DHCP服服务 DHCP客户端在申请租用新的IP地址或延长现有IP地址的使用期限时，都要和DHCP服务器通信下面分别介绍这两种情形的工作流程。（1）申请租用新的IP地址DHCP客户端每次启动时都会向DHCP服务器申请新的IP地址。在这种情况下，DHCP 客户端和DHCP服务器的交互过程如图8.1.1所示。任务8.1 认识与安装DHCP服务14 任务实施活活动1 认识DHCP服服务 DHCP客户机发送IP租约请求。当DHCP客户端启动后，它先以广播方式向网络中发出一个DHCP发现报文（DHCPDISCOVER），报文的源地址为0.0.0.0目的地址为255.255.255.255，这个报文的主要目的是查找网络中的DHCP服务器。DHCP客户端的发送端口是UDP的68端口，而DHCP服务器的接收端口是UDP的67端口。网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收到这种广播信息，但只有DHCP服务器才会做出响应，如果一直没有响应会提示DHCPDISCOVER错误。任务8.1 认识与安装DHCP服务15 任务实施活活动1 认识DHCP服服务 DHCP服务器提供IP地址 当DHCP服务器收到客户端发出的DHCPDISCOVER报文后，从IP地址池中选择一个未租用的IP地址，以DHCP提供报文（DHCPOFFER）的形式广播发送给DHCP客户端。DHCP服务器会暂时保留这个IP地址以免同事将其分配给其他DHCP客户端。DHCPOFFER报文也必须以广播的方式发送，因此DHCP客户端此时还没有自己的IP地址。任务8.1 认识与安装DHCP服务16 任务实施活活动1 认识DHCP服服务 DHCP客户机进行IP租用选择 当DHCP客户端收到DHCPOFFER报文后，以广播方式向DHCP服务器发送DHCP请求报文（DHCPREQUEST)。网络中可能有多个DHCP服务器，因此DHCP客户端可能会收到多个DHCPOFFER报文。DHCP客户端会选择使用最先收到的DHCPOFFFR报文。DHCP客户端以广播方式发送DHCPOFFER报文的原因在于，除了通知已被选择的DHCP服务器外，还要把这一选择结果告诉其他DHCP服务器，使其及时解除各自保留的IP地址以供其他DHCP客户端使用。任务8.1 认识与安装DHCP服务17 任务实施活活动1 认识DHCP服服务（2）延长现有IP地址的使用期限 DHCP客户端申请到的IP地址有使用期限，如果想延长这个期限，就必须和DHCP服务器协商更新租约。当然，更新租约的过程不需要使用者介入，DHCP客户端会自动处理。在租约期限超过50%时，DHCP客户端以单播方式向最初提供IP地址的DHCP服务器发送DHCPREQUEST 报文请求延长租期。如果收到DHCP服务器返回的DHCPACK报文，则说明DHCP服务器同意延长租期；如果收到的是DHCPNACK报文，则说明DHCP服务器不同意延长租期，但DHCP客户端仍可继续使用这个IP地址，因为此时租约并未到期。任务8.1 认识与安装DHCP服务18 任务实施活活动1 认识DHCP服服务 如果第一次更新租约的请求不成功，则DHCP客户端在租约期限超过87.5%时，会再次发送DHCPREQUEST 报文请求延长租期。如果DHCP服务器同意请求，则按相应时间延长租期；如果这一次仍然不成功，则DHCP客户端会继续使用这个IP地址，直到租约到期。租约到期后，DHCP客户端必须发送DHCPDISCOVER报文重新申请IP地址。任务8.1 认识与安装DHCP服务19 任务实施活活动2 安装安装DHCP服服务1认识DHCP服务相关软件包由于启动DHCP服务时需要dhcp软件包，因此在配置使用DHCP之前，先检查系统中是否已经安装了这个软件包。最好再安装的系统的时候，选择安装DHCP相关服务。DHCP服务的主程序软件包为dhcp-4.2.5。可以通过rpm命令查询主程序软件包有没有安装，如果没有安装可以使用yum命令进行安装。（1）查询DHCP服务使用“rpm-qa|grep dchp”查询是否安装，如果DHCP软件包已经安装，结果会出现如下所示软件包。任务8.1 认识与安装DHCP服务20 任务实施活活动2 安装安装DHCP服服务（2）安装DHCP服务如果没有查询到上述软件包则需要自行安装DHCP软件包，则需要在挂载光盘后，使用“yum y install dhcp”安装DHCP所需要的软件包，DHCP软件的安装如下所示。任务8.1 认识与安装DHCP服务21 任务实施活活动2 安装安装DHCP服服务2 DHCP服务的启停 DHCP服务的后台守护进程是dhcpd，因此，在启动、停止DHCP服务和查询DHCP服务状态时要以dhcpd作为参数。DHCP服务的启停命令及其功能，如表8.1.1所示。任务8.1 认识与安装DHCP服务22任务小结（1）静态分配和动态分配两种分配IP地址的方式，动态分配比静态分配更可靠，还能缓解IP地址资源紧张。（2）DHCP采用UDP作为传输层传输协议，使用的端口号是67和68.。任务8.1 认识与安装DHCP服务23*任务8.2 配置DHCP服务项目目8 配置配置DHCP服服务 24任务描述 网络管理员小赵按照A公司的要求，在信息中心的Linux服务器上安装了DHCP服务，现需要进行配置，并在配置后进行测试是否成功。任任务8.2配置配置DHCP服服务25任务分析配置DHCP服务，其主要工作就是使用命令修改配置文件，使其配置文件生效。小赵对此并不熟悉，于是请来工程师协助解决利用DHCP服务器来给内部计算机分配IP地址。具体要求如下：（1）DHCP服务器的IP地址为192.168.1.33/24；（2）分配的地址池为192.168.1.2192.168.1.30，子网掩码为24位；（3）DNS服务器地址为202.96.128.86；（4）网关地址为192.168.1.254；（5）客户端client主机的MAC地址为00:0c:29:f0:e4:79，分配固定IP地址为192.168.1.22。任任务8.2配置配置DHCP服服务26 任务实施活活动1 认识DHCP配置文件配置文件活活动2 配置配置DHCP服服务器器任任务8.2配置配置DHCP服服务27任务实施活动1 认识DHCP配置文件 DHCP服务器的主配置文件是/etc/dhcp/dhcpd.conf。但在有些Linux发行版中，此文件是默认情况下不存在的，需要手动创建。对于CentOS 7.4操作系统而言，在安装好DHCP软件之后会生成此文件，打开文件后，默认情况下该文件的内容如下。任任务8.2配置配置DHCP服服务28任务实施活动1 认识DHCP配置文件 其中，第3行提示用户可以参考/usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.sample文件来进行配置。可采用复制的方式或文件重定向的方式，将该文件的内容读入到/etc/dhcp/dhcpd.conf中，具体操作如下。任任务8.2配置配置DHCP服服务29任务实施活动1 认识DHCP配置文件 下面以/usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.sample文件为例，重点介绍DHCP主配置文件dhcpd.conf的基本语法和相关配置。1.基本语法dhcpd.conf文件的结构如例8.2.1所示。任任务8.2配置配置DHCP服服务30任务实施活动1 认识DHCP配置文件 dhcpd.conf的注释信息以“#”开头，可以出现在文件的任何位置。除了大括号“”之外，其他每一行都以“；”结尾。这一点很重要，不少初学者在配置dhcpd.conf文件时都会忘记在一行结束时加上“；”，导致DHCP服务无法启动。dhcpd.conf文件由参数、选项和声明3中要素组成。（1）参数。参数主要用来设定DHCP 服务器和客户端的基本属性，格式是“参数名 参数值;”。（2）选项。选项通常用来配置分配给DHCP客户端的可选网络参数，以“option”关键字开头，如“option 参数名 参数值;”。（3）声明。声明以某个关键字开头，后跟一对大括号。大括号内部包含一系列参数和选项。声明主要用来设置 具体的IP地址空间，以及绑定IP地址和DHCP客户端MAC地址，从而为DHCP客户端分配固定的IP地址。dhcpd.conf文件的参数和选项分为全局配置和局部配置。全局配置对整个DHCP服务器生效，而局部配置只对某个声明生效。声明外部的参数和选项是全局配置，声明内部的参数和选项是局部配置。任任务8.2配置配置DHCP服服务31任务实施活动1 认识DHCP配置文件 2.参数和选项 DHCP服务器常用的全局参数和选项如表8.2.1所示。其中，option domain-name-servers和option routers两个选项也可用于局部配置。任任务8.2配置配置DHCP服服务32任务实施活动1 认识DHCP配置文件 3.声明 两种最常用的声明是subnet声明和host声明。subnet声明用于定义IP地址空间；host声明用于实现IP地址和DHCP客户端MAC地址的绑定，用于为DHCP客户端分配固定的IP地址。Subnet声明和host声明的格式如例8.2.2所示。任任务8.2配置配置DHCP服服务33任务实施活动1 认识DHCP配置文件DHCP服务常用的局部参数和选项如表8.2.2所示。任任务8.2配置配置DHCP服服务34任务实施活动2 配置DHCP服务器 1.设置虚拟机IP地址为192.168.1.33/24，使用yum-y install dhcp命令一键安装DHCP软件，前面已经学习，这里不再详述。2.复制模板文件为配置文件/etc/dhcp/dhcpd.conf，具体命令如下所示。rootbogon#cp/usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example/etc/dhcp/dhcpd.confcp：是否覆盖/etc/dhcp/dhcpd.conf？y 3修改主配置文件，修改完成后保存退出，具体内容如下所示。任任务8.2配置配置DHCP服服务35任务实施活动2 配置DHCP服务器 4.重启DHCP服务 配置完成后，使用systemctl restart dhcpd重启DHCP服务，如下所示。rootbogon named#systemctl restart dhcpd 5.客户端的DHCP配置 不同操作系统下的DHCP客户端的配置有所不同。（1）介绍windows客户端的配置，将Windows主机配置为DHCP客户端比较简单，可以采用图形化配置。以Windows 10为例，配置步骤如下。任任务8.2配置配置DHCP服服务36任务实施活动2 配置DHCP服务器 （2）介 绍 在 Linux客 户 端 上 验 证 DHCP服 务。打 开 网 卡 配 置 文 件/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33，删 除 或 注 释 IPADDR、PREFIX、GATEWAY和HWADDR等几个条目，并将BOOTPROTO的值设为“dhcp”，如下所示。任任务8.2配置配置DHCP服服务37任务实施活动2 配置DHCP服务器 （3）修改完成后一定要重新启动，否则网络配置不会生效。最后，使用ip addr show ens33命令查看获取到的IP地址，如下所示。任任务8.2配置配置DHCP服服务38任务小结（1）在复制模板文件到配置文件时，要注意路径和文件名的正确性。（2）客户端向DHCP申请IP地址时，如果没有服务器响应，客户端会随机使用169.254.0.0./16中的其中一个IP地址作为本机地址。任任务8.2配置配置DHCP服服务