《Linux网络操作系统》 教案 23.项目8 DHCP部署-工作原理及配置

课程教学设计课程名称Linux网络操作系统授课时数2授课对象授课时间学情分析熟悉各种Linux命令的使用。具备较强的动手能力。教学目标知识目标：了解配置的网络参数，Linux中网络配置文件的意义，以及常见的网络配置和调试工具能力目标：配置的相关网络参数,保证系统正常上网。思政目标：脚踏实地，网络安全国家安全教学重点Shell编程，在Linux下运行C语言程序教学难点网络配置文件、网络参数配置教学策略课前：在学习通中，发布学习任务，学生提交学习结果。师生在网络教学平台上进行交流讨论，教师根据线上学习情况，调整课堂讲解内容。课中：通过老师讲解演示学习DHCP服务的工作原理，通过实验完成DHCP服务器的搭建。课后：在linux中进行网络配置练习教学环境与资源硬件：手机、移动终端、PC软件：RedHat7.6参考教材《Linux网络操作系统》魏迎西安电子科技大学出版社教学反思教师：（签名）教研室主任：（签名）年月日部署DHCP服务----事半功倍项目引入学院目前拥有上千台计算机，需要这些主机都可以上网，获取网络资源，实现资源共享。为了减少IT协会学生的工作量，需要网络中心的Linux服务器给全院客户端主机自动分配IP地址，确保IP地址的合理使用。思政聚焦故事半古之人，功必倍之，惟此时为然。”——《孟子·公孙丑上》需求分析采用手工配置IP地址必须确保IP地址是合法，保证IP地址没有被其他客户端占用。即使这样，面对学院上千台计算机，手工配置IP的工作量还是太大，容易出错。那么，如何方便地设置IP地址或者自动获得IP地址呢？这对局域网用户来说意义非凡。动态的获取IP地址等参数需要借助DHCP服务器来解决这个问题。了解DHCP的工作原理；能部署需要的DHCP服务器；知识准备一.DHCP简介DHCP是动态主机配置协议（DynamicHostConfigurationProtocol）的简称。其作用就是对IP地址进行集中管理和配置。通过它可以为局域网中的每一台计算机自动分配IP地址，并完成每台计算机的TCP/IP协议配置，包括IP地址、子网掩码、网关，以及DNS服务器等。1、DHCP服务的分配方式AutomaticAllocation（自动分配）DynamicAllocation（动态分配）动态分配显然比自动分配更加灵活，尤其是当实际IP地址不足的时候。二、DHCP服务的优缺点优点：网络管理员只需要在DHCP服务器上验证IP地址和配置参数；DHCP不会为两台主机分配同一个IP地址；DHCP服务可以约束特定的计算机使用固定的IP地址；当客户端在不同子网移动时不需要重新配置IP地址。缺点：不能发现网络上非DHCP客户端已经在使用的IP地址；当局域网中存在多个DHCP服务器时，一个DHCP服务器不能查询被其他服务器租出去的IP地址；DHCP服务器不能跨路由器与客户端通信，除非路由器允许BOOTP转发。三、DHCP的工作原理1． 探测阶段（DHCPDISCOVER）当发现以下任意一种情况时，DHCP客户端就启动DHCP请求，进入DHCP探测阶段。 当客户端第一次进入网络时，也就是它第一次向DHCP服务器请求TCP/IP配置时。 该DHCP客户端所租用的IP地址被其他客户端占用，而该客户端重新申请新的IP租约时。 DHCP客户端自己释放掉原先所租用的IP地址，并且要求租用一个新的IP地址时。 客户端从固定IP地址方式转向使用DHCP方式时。2.提供阶段（DHCPOFFER）当网络中的任何一个DHCP服务器在收到DHCP客户端的DHCPDISCOVER信息后，对自身进行检查，如果该DHCP服务器能够提供空闲的IP地址，就从该DHCP服务器的IP地址池中随机选取一个没有出租的IP地址，然后利用广播的方式提供给DHCP客户端。3． 请求阶段（DHCPREQUEST）客户端从接收到的第一个应答信息中选定IP地址的信息，并广播一条租用IP地址的消息请求。客户端在这里采用广播的方式发送请求信息，一方面通知网络中的DHCP服务器，它已经选好了来自某DHCP服务器提供的IP地址，其他DHCP服务器可以收回自己的IP地址了；另一方面是在网络上询问其他主机是否有相同的IP地址，以防止重复。如果有多台DHCP服务器向DHCP客户端发送DHCPOFFER信息，则DHCP客户端只接收第一个收到的DHCPOFFER信息。4． 确认阶段（DHCPACK）一旦被选择的DHCP服务器接收到DHCP客户端的DHCP请求后，就将已保留的这个IP地址标记为已经租用，然后向DHCP客户端广播一个包含其所提供的IP地址和其他设置的DHCPACK信息，告诉DHCP客户端可以使用该IP地址，然后DHCP客户端便将其TCP/IP与网卡绑定，这也就结束了一个完整的DHCP工作过程。5． 重新登录以后DHCP客户端重新登录网络时，不需要发送DHCPDISCOVER信息，而是直接使用已经租到的IP地址向之前的DHCP服务器发出DHCPREQUEST信息。当DHCP服务器收到这一信息后，它会尝试让DHCP客户端继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCPACK确认信息6． 自动更新租约DHCP客户对所申请到的IP地址等配置参数是有一定的使用时间限制的，每经过一定的时间它就要重新刷新直到重新申请。默认是8天。在更新租约时，DHCP客户端是以点对点的方式发送DHCPREQUEST信息包，不再进行广播。五、项目实施配置一台以Linux为操作系统的DHCP作为服务器，服务器IP地址是88，子网掩码是，默认网关是。客户端分别是Linux和Windows系统。(1)要求DHCP服务器给客户端分配的IP地址在0～00之间，并且使用DNS服务器的地址是53。(2)要求有一台DHCP客户端（win）采用网卡绑定，其网卡的物理地址为30:9c:23:ca:04:88，给它分配固定IP地址5。(3)要求网络所属的DNS域的域名为（不是DNS服务器的名称，指的是服务器控制网络上的计算机是否加入的计算机组合，而该组合的名称为）。请观看操作视频。项目小结通过学习，掌握DHCP的基本概念，DHCP的工作原理、DHCP服务器的安装和配置以及其客户端的配置，重点讲解了DHCP服务器的主配置文件内容，某些主机与IP地址绑定的方法。拓展了多作用域DHCP的配置以及多个网络中DHCP中继代理的实现。DHCP服务可以为网络内的计算机动态地分配IP地址，通过本章的学习，在Linux下按要求部署DHCP服务，为局域网中的主机分配IP地址，利用DHCP服务解决实际中IP地址不足的问题，同时又能利用它管理网络中的IP地址。练习题1.DHCP服务器用于向客户端分配固定IP地址的关键字（）。AhardwareBMACCMAC-addressDfixed-address在客户端怎样通过DHCP方式获取IP（）。A在客户端的网络设置里，将IP获取方式选为自动获取，并重新启动网络B只要将客户端的网络重新