利用dhcp自动分配ip地址第15章

2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,教学重点和难点： DHCP服务的工作原理； DHCP服务器的配置。,第15章 利用DHCP自动分配IP地址,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,DHCP是Dynamic Host Configuration Protocol的缩写，中文译为动态主机分配协议，它是一个简化主机IP地址分配管理的TCP/IP标准协议。 在使用TCP/IP协议的网络上，每一台计算机都拥有惟一的计算机名和IP地址。IP地址有两种配置方法，一种是手工添加，即静态IP地址；另一种是通过DHCP服务器自动分配，即动态IP地址。,15.1.1 DHCP的概念,15.1 DHCP 服务概述,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,DHCP服务示意图,15.1 DHCP 服务概述,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,作用域：作用域是用于网络的IP地址的完整连续范围。作用域通常定义提供DHCP服务的网络上的单独物理子网。作用域还为服务器提供管理IP地址的分配和指派以及与网上客户相关的任何配置参数的主要方法。超级作用域：超级作用域是可用于支持相同物理子网上多个逻辑IP子网的作用域的管理性分组。,15.1 DHCP 服务概述,15.1.2 DHCP基本术语,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,排除范围：排除范围是作用域内从DHCP服务中排除的有限IP地址序列。排除范围确保在这些范围中的任何地址都不是由网络上的服务器提供给DHCP客户机的。地址池：在定义DHCP作用域并应用排除范围之后，剩余的地址在作用域内形成可用地址。,15.1 DHCP 服务概述,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,租约：租约是客户机可使用指派的IP地址期间DHCP服务器指定的时间长度。租用给客户时，租约是活动的。租期是指DHCP客户端从DHCP服务器获得的完整的TCP/IP配置后对该TCP/IP配置的使用时间。保留：使用保留创建通过DHCP服务器的永久地址租约指派。,15.1 DHCP 服务概述,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,选项类型：是DHCP服务器在向DHCP客户机提供租约服务时指派的其他客户机配置参数。例如，某些公用选项包含用于默认网关（路由器）、WINS服务器和DNS服务器的IP地址。选项类别：是一种可供服务器进一步管理提供给客户的选项类型的方式。,15.1 DHCP 服务概述,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.1 DHCP 服务概述,15.1.3 DHCP的工作原理,1. DHCP的工作过程,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,DHCP工作过程的第一步是DHCP发现（DHCP Discover），该过程也称之为IP发现。以下情况需要进行DHCP发现：当客户端第一次以DHCP客户端方式使用TCP/IP协议栈时，即第一次向DHCP服务器请求TCP/IP配置时。客户端从使用固定IP地址转向使用DHCP动态分配IP地址时。该DHCP客户端所租用的IP地址已被DHCP服务器收回，并已提供给其他的DHCP客户端使用时。,(1) DHCP发现,15.1 DHCP 服务概述,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,DHCP工作的第二个过程是DHCP提供（DHCP offer），是指当网络中的任何一个DHCP服务器（同一个网络中可能存在多个DHCP服务器时）在收到DHCP客户端的DHCP发现信息后，该DHCP服务器若能够提供IP地址，就从该DHCP服务器的IP地址池中选取一个没有出租的IP地址，然后利用广播方式提供给DHCP客户端。,(2) DHCP提供,15.1 DHCP 服务概述,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,DHCP工作的第三个过程是DHCP请求（DHCP request），一旦DHCP客户端收到第一个由DHCP服务器提供的应答信息后，就进入此过程。当DHCP客户端收到第一个DHCP服务器响应信息后就以广播的方式发送一个DHCP请求信息给网络中所有的DHCP服务器。在DHCP请求信息中包含所选择的DHCP服务器的IP地址。,(3) DHCP请求,15.1 DHCP 服务概述,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,DHCP工作的最后一个过程便是DHCP应答（DHCP ACK）。一旦被选择的DHCP服务器接收到DHCP客户端的DHCP请求信息后，就将已保留的这个IP地址标识为已租用，然后也以广播方式发送一个DHCP应答信息给DHCP客户端。该DHCP客户端在接收DHCP应答信息后，就完成了获得IP地址的过程，便开始利用这个已租到的IP地址与网络中的其他计算机进行通信。,(4) DHCP应答,15.1 DHCP 服务概述,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,当一台DHCP客户端租到一个IP地址后，该IP地址不可能长期被它占用，它会有一个使用期，即租期。当DHCP客户端的IP地址使用时间达到租期的一半时，它就向DHCP服务器发送一个新的DHCP请求（相当于新租用一个IP地址的第三个过程），若服务器在接收到该信息后并没有理由拒绝该请求时，便回送一个DHCP应答信息（相当于新租用一个IP地址时的最后一个过程），当DHCP客户端收到该应答信息后，就重新开始一个租用周期。此过程就像对一个合同的续约，只是续约时间必须要在合同期的一半时签订。,15.1 DHCP 服务概述,2. IP的租用和续租,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,不管IP地址的租期有没有到期，当每一次启动DHCP客户端时，都会自动利用广播的方式，给网络中所有的DHCP服务器发送一个DHCP请求信息，以便请求该DHCP客户端继续使用原来的IP地址及其配置。如果此时没有DHCP服务器对此请求应答，而原来DHCP客户端的租期还没有到期时，DHCP客户端还是继续使用该IP地址。,在进行IP地址的续租中有以下两种特例：,(1) DHCP客户端重新启动时,15.1 DHCP 服务概述,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,当IP地址的租期到达一半的时间时，DHCP客户端会向DHCP服务器发送（非广播方式）一个DHCP请求信息，以便续租该IP地址。当续租成功后，DHCP客户端将开始一个新的租用周期，而当续租失败后，DHCP客户端仍然可以继续使用原来的IP地址及其配置，但是该DHCP客户端将在租期到达87.8%的时候再次利用广播方式发送一个DHCP请求信息，以便找到一台可以继续提供租期的DHCP服务器。如果续租仍然失败，则该DHCP客户端会立即放弃其正在使用的IP地址，以便重新向DHCP服务器获得一个新的IP地址。,(2) IP地址的租期超过一半时,15.1 DHCP 服务概述,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,如果在“开始程序管理工具”选项中找不到“DHCP”选项，就需要自行安装DHCP服务器。通过“添加和删除应用程序”来安装。安装完毕后在管理工具中多了一个“DHCP”选项。,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,配置要求如下：在一个网络中，安装一台Windows Server 2003，IP地址为00，将它配置为DHCP服务器，创建一个作用域，名称为子网1，开始地址为,结束地址为0，默认租约期限,默认网关为，设置IP地址2给MAC地址为00-11-5b-cf-e4-b8的主机，在DNS服务器选项中配置DNS服务器IP地址为44。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,如果在“开始程序管理工具”选项中找不到“DHCP”选项，就需要自行安装DHCP服务器。通过“添加和删除应用程序”来安装。安装完毕后在管理工具中多了一个“DHCP”选项。,15.2.1安装DHCP服务器,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,1. 执行“开始设置控制面板添加删除程序添加删除Windows组件”命令，弹出“Windows组件”对话框，选择 “网络服务”，单击“详细信息”按钮，在弹出的“网络服务”对话框中，选中“动态主机配置协议”复选框，然后单击“确定”按钮。 2. 单击“下一步”按钮，Windows 组件向导会完成DHCP服务的安装。如果提示请从Windows 2003 Server安装光盘中复制所需文件。 3重新启动计算机，完成DHCP服务安装。安装完毕后在管理工具中多了一个“DHCP”选项。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,如果首次在AD环境中操作DHCP，则应授权，本地DHCP服务器不需要授权。（1）Windows Server 2003域中的所有DHCP服务器都必须被授权。未经授权的DHCP服务器并不会提供DHCP服务，也不会将IP地址租给DHCP客户端。（2）只有Enterprise Admin 组内的成员才有权执行授权的操作。,15.5.2 DHCP服务器的授权,1DHCP授权注意事项,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,（3）已被授权的DHCP服务器的IP地址记录在域控制器内Active Directory数据库（4）DHCP服务器启动时，会通过所属域树内的Active Directory数据库来检查此台DHCP服务器是否已被授权。若已经被授权，该DHCP服务器就可以将IP地址租给DHCP客户端，不论DHCP客户端计算机是否隶属于同一域树。（5）不是域成员的DHCP服务器（成员服务器）无法被授权。此台服务器在启动DHCP服务时，会检查其所属子网内是否存在任何一台已经在Active Directory内被授权的DHCP服务器：,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,如果存在的话，这台成员服务器就不会启动DHCP服务，也不会出租IP地址给DHCP客户端。如果不存在的话，这台成员服务器就会正常启动DHCP服务，并且可以出租IP地址给DHCP客户端（如果以后在域上的成员（同一子网）再安装另外一台DHCP服务器，则这台成员服务器上的DHCP服务将无法再启动）。（6）DHCP服务器的完全域名（Fully Qualified Domain Name ，FQDN）不可以超过64个字符，如果超过64个字符，就必须通过IP地址来授权。,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,（1）以Administrator身份登录。（2）选择“开始程序管理工具DHCP”选项，进入DHCP服务器。（3）右击“DHCP”控制台窗口左边窗口的要授权的DHCP服务器，本例中为，从弹出的菜单中选择“授权”选项，完成授权。,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2添加授权DHCP服务器,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,（4）若要解除授权，只要通过右击该服务器，选择“撤销授权”选项即可。（5）右击“DHCP”，从弹出的菜单中选择“管理授权的服务器”选项，弹出“管理授权的服务器”对话框，在此可以授权和撤销授权。,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,（1）右击DHCP服务器的“计算机名（xxzx-chujl）”，从弹出的菜单中选择“新建作用域”命令，弹出“新建作用域向导”对话框，单击“下一步”按钮，弹出“作用域名”对话框。在“名称”文本框中输入“子网1”，在“描述”文本框中输入“为子网1的用户分配IP地址 ”。如图所示。,15.2.3 DHCP服务器配置,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,（2）单击“下一步”按钮，弹出“IP地址范围”对话框。在“起始IP地址（S）”文本框中输入此作用域的开始IP地址，在“结束IP地址（E）”文本框中输入此作用域的结束IP地址0，“长度”文本框中会安装标准掩码自动变为24，此时“子网掩码”文本框的数值自动为，如图所示。,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,“新建作用域向导”对话框 “IP地址范围”对话框,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,（3）单击“下一步”按钮，弹出“添加排除”对话框，如图19.6所示，可设置在上一步设置的IP地址范围中哪一小段IP范围不分配给客户机。在此不做任何设置，单击“下一步”按钮，弹出“租约期限”对话框，如图19.7所示，可设置客户机从DHCP服务器租用地址使用的时间长短，默认为8天。,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,“添加排除”对话框 “租约期限”对话框,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,（4）单击“下一步”按钮，弹出“配置DHCP选项”对话框，选中“是，我想现在配置这些选项”，单击“下一步”按钮，弹出“路由器（默认网关）”对话框，在“IP地址”文本框中输入当前子网的网关地址，单击“添加”按钮。单击“下一步”按钮，弹出“域名称和DNS服务器”配置窗口，该窗口和下一个窗口可以暂时先不用配置，直接单击“下一步”按钮。（5）单击“下一步”按钮，到弹出“激活作用域”对话框，选中“是，我想现在激活此作用域”，单击“下一步”按钮，单击“完成”按钮。结束新建作用域的工作，回到DHCP控制台。,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,“路由器（默认网关）”对话框 DHCP控制台,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,15.2.4 修改租约期限,租约期限是指客户端计算机对所获取的IP配置信息的使用期限。客户端计算机在获取一个IP地址后默认只有8天的使用期限，使用期限过后需要重新申请一个新的IP地址。但在许多情况下并不希望让客户端在这么短的间隔内更换IP地址，这时可以通过修改租约期限这个参数，使客户端在获取一个IP地址后拥有较长的使用期限或拥有永久的使用期限。租约期限的设置方法如下：,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,（1）执行“开始程序管理工具DHCP”命令，进入DHCP控制台，双击DHCP服务器xxzx-chujl展开其子项。 （2）然后右击“作用域子网1”选项，在弹出菜单中选择“属性”项，弹出“作用域子网1属性”对话框。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,15.2.5 保留特定IP地址给客户端,在DHCP服务器中可以为某台计算机指定一个固定地址，将某个IP地址和需要固定IP的计算机的MAC地址进行绑定。也就是说当这个客户端在向DHCP服务器租用IP地址或更新租约时，DHCP服务器都会将相同的IP地址出租给此客户端。（1）获取客户端计算机的MAC地址在命令状态下，执行ipconfig/all命令，找到网卡的MAC地址。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,（2）设置MAC地址与固定IP地址的绑定进入DHCP控制台，选择“作用域”子项中的“保留”项，右击鼠标并在弹出的菜单中选择“新建保留”选项，弹出“新建保留”对话框。在“保留名称”栏中输入一个有一定含义的名字，以便在保留IP地址较多时便于管理。在“IP栏中”输入IP地址，在“MAC地址”栏中输入MAC地址。单击“完成”按钮，即加入了绑定MAC地址和保留的IP地址。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,15.2.6 配置选项,DHCP服务器除了指定IP地址和子网掩码给DHCP客户端外，还可以分配分配一些配置选项给DHCP客户端，如DNS服务器、默认网关、WINS服务器等。当DHCP客户端在向DHCP服务器租用IP地址或更新IP地址的租约时，DHCP服务器就可以自动为DHCP客户端配置这些选项。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,1. DHCP配置选项的等级在DHCP服务器中有不同等级的DHCP选项： 服务器选项：服务器选项的配置会自动被所有的作用域来继承。 作用域选项：只适合于该作用域。 保留：只有当DHCP客户端租用到这个保留的IP地址时，DHCP服务器才会替DHCP客户端配置这些选项。 类别选项：针对某些特定类别的计算机来配置选项。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2. 配置DNS服务选项（1）在图15.11中，展开作用域，右击“作用域”选项，选择“配置选项”，弹出“作用域 选项”对话框，勾选“015 DNS服务器”选项，如图15.14所示。（2）在“IP地址”处直接输入DNS服务器的IP地址，单击“添加”、“确定”按钮完成。如果不知道DNS服务器的IP地址，可以先在“服务器名”处输入DNS服务器的计算机名称，然后单击“解析”按钮让系统帮您查找DNS服务器的IP地址。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,15.2.7 DHCP客户机的配置与测试,1. DHCP客户机的配置 DHCP服务器设置好后，客户机想使用DHCP服务器自动提供的IP设置。需要进行如下设置： 在“控制面板”中双击“网络连接”，在弹出的窗口中右击“本地连接”选择“属性” 命令，然后单击“Internet协议（TCP/IP）”选项，单击“属性”按钮，打开“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框，选中“自动获得IP地址（o）”和“自动获得DNS服务器地址（B）”单选按钮，如图15.15所示。这样，客户机便成为DHCP的客户机，可以使用DHCP服务器自动提供的IP设置。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.2技能训练1:配置 DHCP 服务器,2. DHCP客户机的测试在命令行提示符方式下，利用ipconfig命令可查看IP地址的获得；利用“ipconfig/all”命令可查看详细的IP设置（包括网卡的物理地址）；利用“ipconfig/releasee”命令可释放获得的IP地址；利用“ipconfig/renew”命令重新获得IP地址。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.3技能训练2:在一台DHCP服务器上建立多个作用域,按照如图15.16所示和表15-1内容在DHCP服务器上建立5个IP作用域并进行配置DHCP服务器。在图15.16中的DHCP服务器有5个作用域：分别是子网1、子网2、子网3、子网4和子网5，通过DHCP服务器为这5个子网的DHCP客户端分配IP地址。,2018年1月16日星期二2时17分0秒,计算机网络技术,15.3技能训练2:在一台DHCP服务器上建立多个作用域,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.3技能训练2:在一台DHCP服务器上建立多个作用域,可以在一台DHCP服务器内建立多个IP作用域以便对多个子网区段内的DHCP客户端提供服务，如果用户DHCP服务器与客户机分别位于不同的网段上，则用户的路由器必须具备DHCP/ BOOTP Relay Agent的功能。Relay Agent是一个把某种类型的信息从一个网段转播到另一个网段的小程序。DHCP Relay Agent是一个硬件或程序，它能够把DHCP/BOOTP广播信息从一个网段转播到另一个网段上。,15.3.1 DHCP中继代理,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,Relay Agent工作过程,15.3技能训练2:在一台DHCP服务器上建立多个作用域,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.3技能训练2:在一台DHCP服务器上建立多个作用域,（1）DHCP客户机C在子网2上广播DHCP/BOOTP Discover消息（DHCP Discover）寻找DHCP服务器，广播是将消息以UDP（User Datagram Protocol）数据报的形式通过67端口发出。（2）当Relay Agents（在本例中是一个具有DHCP/BOOTP Relay Agents功能（RFC 1542）的路由器）接收到这个消息后，它检查包含在这个消息报头中的网关IP地址，如果IP地址为，则用Relay Agent或路由器的IP地址替换它，然后将其转发到DHCP服务器所在的子网1上。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.3技能训练2:在一台DHCP服务器上建立多个作用域,（3）当在子网1中的DHCP服务器收到这个消息后，它开始检查消息中的网关IP地址是否包含在DHCP范围内，从而决定它是否可以提供IP地址租约。如果DHCP服务器含有多个DHCP范围，消息中的网关IP地址是用来确定从哪个DHCP范围中挑选IP地址并提供给客户。（4）DHCP服务器将它所提供的IP地址租约（DHCP offer）直接发送到Relay Agent路由器，并将这个租约利用广播的形式转发给DHCP客户机。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.3技能训练2:在一台DHCP服务器上建立多个作用域,在DHCP服务器上按照表15-1内容创建5个作用域，创建过程在前面已经介绍过，在这里不再介绍，创建完这5个作用域后，DHCP服务器控制台窗口如图所示。,15.3.2 创建多个作用域,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.3技能训练2:在一台DHCP服务器上建立多个作用域,创建多个DHCP作用域,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.3技能训练2:在一台DHCP服务器上建立多个作用域,1. 配置与启动“路由和远程访问”（1）选择“开始程序管理工具路由和远程访问”，弹出“路由和远程访问”窗口，右击服务器图标，从弹出的菜单中选择“配置并启用路由和远程访问”选项。弹出“路由和远程访问服务器安装向导”窗口。（2）单击“下一步”按钮，弹出“配置”对话框，如图15.20所示，选择“自定义配置”选项。（3）单击“下一步”按钮，弹出“自定义配置”对话框，如图15.21所示，选择“LAN路由”选项。,15.3.3 配置DHCP中继代理,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.3技能训练2:在一台DHCP服务器上建立多个作用域,图15.20 “配置”对话框 图15.21 “自定义配置”对话框,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.3技能训练2:在一台DHCP服务器上建立多个作用域,（4）单击“下一步”按钮，选择开始路由和远程访问服务。完成配置和启动“路由和远程访问”，完成后如图所示。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.4技能训练3:安装多台DHCP服务器,可以同时安装多台DHCP服务器，以便提供容错的功能，也就是如果其中一台DHCP服务器有故障的话，还有其他的DHCP服务器可以提供服务。如果网络中有多台DHCP服务器，将无法预知是哪一台服务器响应客户机的请求。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.5技能训练4:超级作用域,超级作用域（Superscope）是由多个作用域所组合成的，它可以被用来支持multinets的网络环境。所谓multinets就是在一个实体网络内有个逻辑的IP网络。也就是在实体网络内让不同的计算机的有不同的Network ID，从实体上看这些计算机在同一网段内，但逻辑上却是分别隶属于不同的网络，它们分别有不同的Network ID，这就是multinets。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.5技能训练4:超级作用域,Windows Server 2003的DHCP服务器可以通过“超级作用域”来将IP地址出租给multinets内的DHCP客户端。 如图所示，DHCP服务器内只有一个作用域，可出租的IP地址范围为54，其中的3154被排除。,2018年1月16日星期二2时16分59秒,计算机网络技术,15.5技能训练4:超级作用域,当图15.28中网络1的计算机数量越来越多，以致于需要用到第2个NetWork ID的IP地址时，可以在DHCP服务器内建立第2个作用域，然后将第1个作用域与第2个作用域组成一个超级作用域，如图15.29所示。图15.29中DHCP客户端在向DHCP