网络操作系统（Linux）项目8 配置与管理DHCP服务器电子课件 .pptx

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1、网络操作系统（Linux）项目8 配置与管理DHCP服务器电子课件 工信版*项目目8 配置配置DHCP服服务 网网络操作系操作系统（Linux）*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

2、，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 *主要任主要任务 项目目8 配置配置DHCP服服务 *项目目8 配置配置DHCP服服务 *任务8.1 认识与安装DHCP服务项目目8 配置配置DHCP服服务 任务描述 最近一段时间，A公司的网络管理员小赵收到了

3、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 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 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 任务实施活活动1 认识DHCP服服务1.DHCP服务概述 DHCP

4、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 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

5、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 任务实施活活动1 认识DHCP服服务3.DHCP的工作原理 DHCP

6、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

7、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 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 任务实施活活动1

8、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 任务实施活活动1 认识DHCP服服务 DHCP服务器提

9、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 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DHC

10、P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 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

11、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 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

12、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 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

13、”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 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 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.

14、1.1所示。任务8.1 认识与安装DHCP服务任务小结（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*任务8.2 配置DHCP服务项目目8 配置配置DHCP服服务 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

15、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 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服服务任务实

16、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

17、8.2配置配置DHCP服服务任务实施活动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。

18、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

19、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。S

20、ubnet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/et

21、c/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Win

22、dows 10为例，配置步骤如下。任任务8.2配置配置DHCP服服务任务实施活动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