DHCP模块概要设计文档.doc

北京爱赛立技术有限公司版权所有，注意保密DHCP模块（协议）概要设计文档作者：吴江审核：修订记录日期变更人变更目录第1章 模块（协议）简介4第2章 规格描述42.1 功能点1描述42.2 功能点2描述42.3 指标4第3章 模块概要设计43.1 总体设计43.2 子模块划分43.2.1 子模块1功能定义43.2.2 子模块2功能定义53.2.3 子模块间关系53.3 与其他模块关系53.4 数据流设计53.5 控制流程53.6 主要数据结构53.7 全局变量说明5第4章 外部接口54.1 用户接口54.1.1 命令列表5第5章 参考资料5第1章 模块（协议）简介DHCP 是 Dynamic Host Configuration Protocol(动态主机分配协议)缩写，它的前身是 BOOTP。BOOTP 原本是用于无磁盘主机连接的网络上面的：网络主机使用 BOOT ROM 而不是磁盘起动并连接上网络，BOOTP 则可以自动地为那些主机设定 TCP/IP 环境。但 BOOTP 有一个缺点：您在设定前须事先获得客户端的硬件地址，而且，与 IP 的对应是静态的。换而言之，BOOTP 非常缺乏 动态性 ，若在有限的 IP 资源环境中，BOOTP 的一对一对应会造成非常可观的浪费。 DHCP 可以说是 BOOTP 的增强版本，它分为两个部份：一个是服务器端，而另一个是客户端。所有的 IP 网络设定数据都由 DHCP 服务器集中管理，并负责处理客户端的 DHCP 要求；而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境数据。比较起 BOOTP ，DHCP 透过 租约 的概念，有效且动态的分配客户端的 TCP/IP 设定，而且，作为兼容考虑，DHCP 也完全照顾了 BOOTP Client 的需求。 DHCP 的分配形式 首先，必须至少有一台 DHCP 工作在网络上面，它会监听网络的 DHCP 请求，并与客户端磋商 TCP/IP 的设定环境。它提供三种 IP 定位方式：Manual Allocation网络管理员为某些少数特定的Host绑定固定IP地址，且地址不会过期Automatic Allocation 自动分配，其情形是：一旦 DHCP 客户端第一次成功的从 DHCP 服务器端租用到 IP 地址之后，就永远使用这个地址。 Dynamic Allocation动态分配，当 DHCP 第一次从 DHCP 服务器端租用到 IP 地址之后，并非永久的使用该地址，只要租约到期，客户端就得释放(release)这个 IP 地址，以给其它工作站使用。当然，客户端可以比其它主机更优先的更新(renew)租约，或是租用其它的 IP 地址。 动态分配显然比自动分配更加灵活，尤其是当您的实际 IP 地址不足的时候，例如：您是一家 ISP ，只能提供 200 个IP地址用来给拨接客户，但并不意味着您的客户最多只能有 200 个。因为要知道，您的客户们不可能全部同一时间上网的，除了他们各自的行为习惯的不同，也有可能是电话线路的限制。这样，您就可以将这 200 个地址，轮流的租用给拨接上来的客户使用了。这也是为什么当您查看 IP 地址的时候，会因每次拨接而不同的原因了(除非您申请的是一个固定 IP ，通常的 ISP 都可以满足这样的要求，这或许要另外收费)。当然，ISP 不一定使用 DHCP 来分配地址，但这个概念和使用 IP Pool 的原理是一样的。 DHCP 除了能动态的设定 IP 地址之外，还可以将一些 IP 保留下来给一些特殊用途的机器使用，它可以按照硬件地址来固定的分配 IP 地址，这样可以给您更大的设计空间。同时，DHCP 还可以帮客户端指定 router、netmask、DNS Server、WINS Server、等等项目，您在客户端上面，除了将 DHCP 选项打勾之外，几乎无需做任何的 IP 环境设定。按实际的功能划分，可分为以下几个部分：设备可以作为DHCP Server，用于实现对网络中IP地址的动态分配和集中管理。动态分配是指当DHCP客户端第一次从DHCP Server租用到IP地址后，并非永久的使用该地址，只要租约到期，客户端就要释放(Release)这个IP地址以给其它工作站使用。为了实现IP地址的动态分配，必须设置DHCP Server拥有一个IP地址范围，用来分配给用户，这个用来分配给客户端的地址范围也叫IP地址池（IP Pool）。下图反映了DHCP客户端从DHCP服务器申请IP地址的过程。主机A（客户端）先广播DHCPDISCOVER包寻找网络上的DHCP 服务器，DHCP服务器向客户端广播包含配置参数的DHCPOFFER消息。图1-1DHCP Relay是用来将一个网段的DHCP请求转发给其它网段的DHCP Server，由其它网段的DHCP Server分配IP地址。DHCP Relay存在的原因是因为DHCP客户端还没有IP环境设定，这时由DHCP Relay来接管客户的DHCP请求然后将DHCP消息传递给DHCP Server，再将DHCP服务器的应答消息传给客户端，客户端获得IP地址。当然也可以在每一个网段之中安装DHCP Server但这样的话设备成本会增加而且管理上面也比较分散。DHCP Relay的工作原理如下图所示：图1-2DHCP Client用于向DHCP Server发出请求。当客户端第一次登录到网络时，它会向网络广播一个DHCPDISCOVER消息，此时由于客户端还不知道自己属于哪一个网路，所以封包的来源地址为0.0.0.0，目的地址则为255.255.255.255。由于网络上可能不止一个DHCP服务器，凡是具有有效IP地址信息的DHCP服务器均从各自还没有租出的地址中选择一个空闲IP，然后将该提议回应给客户端。客户端从接收到的第一个提议中选定IP地址信息，并广播一条租用地址的消息请求。由发出该提议的DHCP服务器响应该消息，确认已接受请求并开始租用。客户端收到确认后开始使用此地址。DHCP常用组网图：图1-3第2章 规格描述2.1 功能点DHCP Server描述 DHCP Server用于实现对网络中IP地址的动态分配和集中管理，并且为客户机进行一系列的配置。具体功能如下：（1） 设定地址池和租约时间。（2） 设定禁止分配地址。（3） 设定监听子网。（4） 为客户机设定网关。（5） 为客户机设定DNS服务器。（6） 为客户机配置WINS服务器。（7） 为客户机配置域后缀。（8） IP地址与MAC地址绑定。下面看一个具体配置（原理如图图1-3）：在DHCP模式下配置如下：（1） 配置地址池和租约时间ip-pool sub1 172.16.0.10 172.16.0.100 0 days 0 hours 20 minsip-pool sub2 172.16.1.10 172.16.1.100 0 days 0 hours 20 minsip-pool sub3 172.16.3.10 172.16.3.100 0 days 0 hours 20 minsip-pool sub4 172.16.4.10 172.16.4.100 0 days 0 hours 20 mins（2） 配置子网network sub1 172.16.0.0/24network sub2 172.16.1.0/24network sub3 172.16.3.0/24network sub4 172.16.4.0/24（3） 配置网关default-router sub1 172.16.0.1default-router sub2 172.16.1.1default-router sub3 172.16.3.1default-router sub4 172.16.4.1(4 ) 进入对应端口进入如图所示的IP配置，并执行dhcpserver enable打开DHCP Server(5) ip route 172.16.3.0/24 192.168.0.2 ip route 172.16.4.0/24 192.168.0.2 (6)在dhcp relay的对应端口执行dhcprelay 172.168.0.1(打开relay)2.2 功能点DHCP Relay描述DHCP Relay用于当DHCP Client与DHCP Server不在同一个网段时起一个中继的作用。具体功能如下：（1） 接受DHCP Client请求发往另一个网段的DHCP Server。（2） 接DHCP Server回复发往发出请求的DHCP Client。2.3 功能点DHCP Client描述DHCP Client用于向DHCP Server发出请求和接受服务器配置，并用于对本机的网关和NDS服务器进行配置。第3章 模块概要设计3.1 总体设计3.2 子模块划分3.2.1 子模块1功能定义描述本子模块完成那些功能，上面的“子模块1”请替换成对应的子模块名称3.2.2 子模块2功能定义3.2.3 子模块间关系3.3 与其他模块关系3.4 数据流设计3.5 控制流程3.6 主要数据结构3.7 全局变量说明变量定义变量含义Int LogCapacityLogTable表的容量第4章 外部接口4.1 用户接口4.1.1 命令列表命令名称dhcp使用模式配置模式ICG(config)#功能在全局模式下进入DHCP配置参数解释命令名称exclude address A.B.C.D E.F.G.H使用模式配置模式ICG(dhcp)#功能设定地址池和租约时间参数解释NAME: 地址池的名字A.B.C.D: 起止IP地址租用时间（days天，hours小时，mins分）命令名称ip-pool NAME A.B.C.D A.B.C.D infinite使用模式配置模式ICG(dhcp)#功能无限期租用IP段参数解释NAME: 对应所属地址池名字A.B.C.D: 地址段起止地址命令名称dns-server NAME A.B.C.D E.F.G.H 使用模式配置模式ICG(dhcp)#功能为客户机配置dns服务器参数解释NAME: 对应地址池的名字A.B.C.D: 主域名服务器地址E.F.G.H: 次域名服务器地址命令名称domain-name NAME NAME使用模式配置模式ICG(dhcp)#功能为客户机配置域后缀参数解释NAME: 分别表示对应地址池名字和域后缀命令名称default-router NAME A.B.C.D使用模式配置模式ICG(dhcp)#功能为客户机配置默认网关参数解释NAME : 对应地址池名字，A.B.C.D指定网关命令名称network NAME A.B.C.D/M使用模式配置模式ICG(dhcp)#功能设定子网参数解释A.B.C.D/M: 子网号 命令名称netbios-name-server NAME A.B.C.D E.F.G.H使用模式配置模式ICG(dhcp)#功能为客户机配置wins服务器参数解释NAME: 对应地址池的名字A.B.C.D E.F.G.H: 分别表示主次服务器命令名称dhcprelay A.B.C.D使用模式配置模式ICG(config-eth0)#功能转发到服务器参数解释A.B.C.D: 服务器地址命令名称dhcpserver enable使用模式配置模式ICG(config-eth0)#功能开起server参数解释命令名称ip address dhcp metric gw (reset| refuse) dns (reset|refuse)使用模式配置模式ICG(config-eth0)#功能打开dhcp客户端参数解释Metric: 配置网关的metricReset: 接受服务器对网关和DNS的配置，refuse拒绝服务服务器对网关和DNS的配置命令名称bind NAME HH-HH-HH-HH-HH-HH A.B.C.D使用模式ICG(dhcp)#功能Ip 与MAC地址绑定参数解释NAME: 绑定的名字HH-HH-HH-HH-HH-HH: 表示客户机的MAC地址A.B.C.D: 表示IP地址命令名称no bind NAME使用模式ICG(dhcp)#功能取消名为NAME的绑定参数解释命令名称no excludeaddress A.B.C.D E.F.G.H使用模式ICG(dhcp)#功能取消不用于动态地址分配的地址参数解释A.B.C.D E.F.G.H分别表示起止地址命令名称no ip-pool NAME 使用模式ICG(dhcp)#功能取消名为NAME的一切配置参数解释NAME : 对应配置名字命令名称no ip-pool NAME A.B.C.D A.B.C.D 使用模式ICG(dhcp)#功能取消名为NAME的地址池配置参数解释NAME : 对应配置名字命令名称no dns-server NAME使用模式ICG(dhcp)#功能取消名为NAME的DNS配置参数解释NAME : 对应配置名字命令名称no domain-name NAME 使用模式ICG(dhcp)#功能取消名为NAME的域后缀配置参数解释NAME : 对应配置名字命令名称no default-router NAME 使用模式ICG(dhcp)#功能取消名为NAME的网关配置参数解释命令名称no network NAME使用模式ICG(dhcp)#功能取消名为NAME的子网配置参数解释命令名称no netbios-name-server NAME使用模式ICG(dhcp)#功能取消名为NAME的WINS服务器配置参数解释命令名称no dhcprelay使用模式ICG(config-eth)#功能关闭端口转发功能参数解释命令名称no dhcpserver enable使用模式ICG(config-eth)#功能关闭端口的服务器能功参数解释命令名称no ip address dhcp 使用模式ICG(config-eth)#功能关闭dhcp客户端参数解释命令名称show dhcp config使用模式ICG(host)#功能显示DHCP已经配置的信息参数解释命令名称show dhcp config (network|bind) NAME使用模式ICG(host)#功能显示所有的配置选项和已经配置的选项参数解释Network: 显示所有的配置选项和已经配置的选项Bind: 表示MAC与IP绑定的情况NAME: 配置的名字命令名称show dhcp config exclude 使用模式ICG(host)#功能显示禁止分配地址池参数解释禁止分配地址池的ID命令名称show dhcp ip (active|free|c