dhcp协议原理初级一

会计学1dhcp协议原理初级一Page2在学习本文档前，您先需要掌握：TCP/IP基础知识二层VLAN技术学习完此课程，您将会：掌握DHCP协议的流程了解DHCP所使用的报文结构掌握DHCP服务器的配制方法目标第1页/共37页Page3内容介绍第一章DHCP的原理第二章配置命令说明第三章典型应用第2页/共37页Page4什么是DHCPDHCP(DynamicHostConfigurationProtocol)是一种动态的向Internet终端提供配置参数的协议。在终端提出申请之后，DHCP可以向终端提供IP地址、网关、DNS服务器地址等参数。提出申请分配地址等参数DHCPServerClientIP地址池第3页/共37页Page5DHCP在协议栈中的位置DHCP是Bootstrap协议的一种扩展,基于UDP协议,客户端的端口号是68,服务器的端口号是67。ApplicationlayerDHCPTransportlayerUDPNetworklayerIPData-linklayerNolimitedPhysicallayerNolimited第4页/共37页Page6采用DHCP的好处减少错误通过配置DHCP，把手工配置IP地址所导致的错误减少到最低程度，例如已分配的IP地址再次分配给另一设备所造成的地址冲突等将大大减少。减少网络管理TCP/IP配置是集中化和自动完成的，不需要网络管理员手工配置。网络管理员能集中定义全局和特定子网的TCP/IP配置信息。使用DHCP选项可以自动给客户机分配全部范围的附加TCP/IP配置值。客户机配置的地址变化必须经常更新，比如远程访问客户机经常到处移动，这样便于它在新的地点重新启动时，高效而又自动地进行配置。同时大部分路由器能转发DHCP配置请求，这就减少了在每个子网设置DHCP服务器的必要，除非有其它原因要这样做。第5页/共37页Page7DHCP的模式DHCP采用客户机/服务器结构。DHCP服务器拥有一个IP地址池，当任何启用DHCP的客户机登录到网络时，可从它那里租借一个IP地址，不使用的IP地址就自动返回地址池，供再分配。提出申请分配地址等参数地址释放ClientServer第6页/共37页Page8地址申请流程ClientServerDHCPDISCOVERDHCPOFFERREQUESTDHCPACK第7页/共37页Page9DHCP的报文种类DHCPDISCOVER——客户机广播发现可用的DHCP服务器DHCPOFFER——服务器响应客户机的DHCPDISCOVER报文,并向客户机提供各种的配置参数DHCPREQUEST——a)客户机向服务器申请地址及其他配置参数b)客户机重新启动后确认原来的地址及其他配置参数的正确性c)客户机向服务器申请延长地址及其他配置参数的使用期限DHCPACK——服务器向客户机发送所需分配的地址及其他配置参数第8页/共37页Page10DHCP的报文种类DHCPNAK——服务器通知客户机,其申请的地址无效,或者已经超期DHCPDECLINE——客户机通知服务器,其分配的地址已经被其他设备所使用DHCPRELEASE——客户机放弃其所使用的地址DHCPINFORM——客户机向服务器申请本地的配置参数(当客户机的地址已经被分配时使用)第9页/共37页Page11DHCP报文的格式OP(1)Htype(1)Hlen(1)Hops(1)Xid(4)Secs(2)Flags(2)ClientIPaddress(4)YourIPaddress(4)ServerIPaddress(4)GatewayIPaddress(4)ClienthardwareIPaddress(4)ServerName(64)File(128)Options(可变)第10页/共37页Page12DHCP报文的格式OP: 操作码(1=bootrequest,2=bootreply)Htype:硬件地址类型(1=10mbethernet)Hlen:硬件地址长度(ethernet为10)Hops:客户机设置为0,当使用多个DHCPRelay时可变Xid:传输ID,在同服务器的交互中,由客户机所选择Secs:客户机所使用的地址,在最近一次地址获取/地址更新后所经过的时间Flags:最左边一位是广播位,其余各位置0第11页/共37页Page13DHCP报文的格式ClientIPaddress:客户机在BOUND,RENEW或REBINDING状态所使用,可以用来回应ARP请求报文YourIPaddress:服务器给客户机分配的IP地址ServerIPaddress:bootstrap中使用的下一台服务器的地址,由服务器在DHCPOFFER,DHCPACK中使用GatewayIPaddress:使用的DHCPRelay的地址Clienthardwareaddress:客户机硬件地址Servername:服务器名字,缺省为空File:启动文件的名字,在DHCPOFFER报文中给出全名Options:根据不同的报文而定第12页/共37页Page14DHCP流程客户机在本网段内广播DHCPDISCOVER报文已发现网络中的DHCP服务器,DHCPRelay可将此报文广播到其他的网段网络1网络2DHCPDISCOVER第13页/共37页Page15DHCP流程服务器向客户机回应请求,并给出一个可用的IP地址。此地址并非真的被分配。但在给出此地之前，应当用ICMPECHOREQUEST报文进行检查。网络1DHCPOFFER（192.168.0.1)ICMP(192.168.0.1)第14页/共37页Page16DHCP流程如果收到多个DHCPOFFER报文,DHCP客户机会根据报文的内容从其中选择一个给与响应。如果客户机之前曾经获得过一个IP地址，她会将此地址写在DHCPREQUEST报文的OPTIONS域的“REQUESTDIPADDRESS”中发给服务器网络1DHCPREQUEST（192.168.0.1)Reboot192.168.0.1第15页/共37页Page17DHCP流程当收到DHCPREQUEST报文后,服务器将客户机的网络的(网络地址,硬件地址)同分配的IP地址绑定,在将IP地址发送给客户机网络1DHCPACK（192.168.0.1)保留的地址池（地址池段1）（地址池段2）……分配的地址（网络地址1，硬件地址1）分配的IP地址1…….DNS地址WINS地址……第16页/共37页Page18DHCP流程客户机收到DHCPACK报文后,再对所有的参数进行一次最后的检查,如果发现由地址冲突存在,则使用DHCPDECLINE报文回复服务器网络1DHCPACK（192.168.0.1)192.168.0.1DHCPDECLINE第17页/共37页Page19DHCP流程当收到DHCPREQUEST报文后,如果发现其申请的地址无法被分配,则用DHCPNAK报文回应网络1DHCPNAKDHCPREQUEST(192.168.0.1)192.168.0.1已经被另外一台设备所使用了第18页/共37页Page20DHCP流程如果客户机放弃现在使用的IP地址,则它使用DHCPRELEASE报文通知服务器,服务器将此地址回收以备下次使用。网络1DHCPRELEASE第19页/共37页Page21DHCP流程当客户机的地址到达50%租用期（T1）时，客户机进入RENEW状态，使用DHCPREQUEST报文续约；当客户机的地址到达87.5%租用期（T2）时，客户机进入REBINDING状态，使用DHCPREQUEST报文续约；网络1DHCPREQUEST第20页/共37页思考题DHCP的通信端口是什么？DHCP的四种报文是什么？PPPOE与DHCP的区别？第21页/共37页答案1、客户端：UDP68;服务器:UDP67。2、discover、offer、request、ACK3、报文封装、业务流程中扮演的角色、可运维管理性、标准成熟度、应用场合第22页/共37页Page24内容介绍第一章DHCP的原理第二章配置命令说明第三章典型应用第23页/共37页配置案例实验题要求：DHCP客户端所在的网段为192.168.1.0/24；DHCP服务器所在的网段为192.168.12.0/24。需要通过带DHCP中继功能的路由设备转发DHCP报文，使得DHCP客户端可以从DHCP服务器上申请到IP地址等相关配置信息。第24页/共37页配置步骤（一）步骤1：配置路由器R2提供DHCP服务[R2]interfaceSerial0/0/0[R2-Serial0/0/0]ipaddress192.168.12.1255.255.255.0[R2-Serial0/0/0]dhcpselectglobal//客户端从全局地址池中获取IP地址[R2-Serial0/0/0]quit[R2]dhcpserverforbidden-ip192.168.1.2//配置不参与自动分配的IP地址（网关）[R2]dhcpserverforbidden-ip192.168.1.3//配置不参与自动分配的IP地址（DNS）[R2]dhcpserverip-poolhuawei[R2-dhcp-huawei]network192.168.1.0mask255.255.255.0第25页/共37页配置步骤（二）[R2-dhcp-huawei]domain-nametest[R2-dhcp-huawei]dns-list192.168.1.3//配置DNS[R2-dhcp-huawei]gateway-list192.168.1.2//配置网关[R2-dhcp-huawei]expiredday0hour0minute10//配置租约期[R2-dhcp-huawei]quit[R2]iproute-static192.168.1.0255.255.255.0192.168.12.2步骤2：配置路由器R1：[R1]interfaceSerial0/0/0[R1-Serial0/0/0]ipaddress192.168.12.2255.255.255.0[R1-Serial0/0/0]quit第26页/共37页

配置步骤（三）进入要实现DHCP中继功能的接口，为其配置IP地址、子网掩码和该接口所代理的DHCP服务器地址。[R1]interfaceethernet0/0/0[R1-Ethernet0/0/0]ipaddress192.168.1.2255.255.255.0[R1-Ethernet0/0/0]iprelayaddress192.168.12.1[R1-Ethernet0/0/0]dhcpselectrelay[R1-Ethernet0/0/0]quit第27页/共37页实验调试（一）（1）displaydhcpservertreeall在PC1和PC2上自动获取IP地址后，在R2上使用displaydhcpservertree命令用来查看DHCP地址池的树状结构信息，其中包括配置的DNS服务、地址租用期限、Option参数等信息。[R2]displaydhcpservertreeallGlobalpool:Poolname:1network192.168.1.0mask255.255.255.0gateway-list192.168.1.3dns-list192.168.1.2domain-nametestexpiredday0hour0minute10 第28页/共37页实验调试（二）（2）displaydhcprelayaddress在DHCP中继上，使用displaydhcprelayaddress命令用来查看接口的DHCP配置情况。[RouterA]displaydhcprelayaddressall**GigabitEthernet1/0/0DHCPRelayAddress**RelayAddress[0]:192.168.12.1

第29页/共37页Page31内容介绍第一章DHCP的原理第二章配置命令说明第三章典型应用第30页/共37页32|Alcatel-Lucent|Feb.,2009

CN2

ChinaNet

Ethernet/MSTP

Switch

IP

DSLAM

ATM/MSTP

ATMDSLAM

ATMDSLAM

BRAS/SR

BRAS/SR

路由器

路由器

汇聚层

业务接入控制层

核心层

骨干网

BTV

BTV

BTV

CPE/EGW

Modem

Modem

RG/AP

IP城域网接入层城域骨干网宽带接入网IPTV,VoIP,PC,WiFi等业务终端DHCPDHCPRelayDHCP备机集中管理系统及数据库IPSwitchACAPWiFidhcpIPDHCP主机城域网中的IPOE业务第31页/共37页Page33课程总结（一）DHCP的四种主要报文包括discover、offer、request、ACKDHCP服务器端使用UDP端口67，客户端使用UDP端口68；客户端在租期进入50%和87.5%时，都将发起续约请求；DHCP一般在局域网内使用，若要跨网段使用，需要通过DHCPrelay路由器对报文进行中继转发第32页/共37页课后习题（一）客观题1、多选题：城域网以下（）业务可以使用DHCP作为业务接入方式

A、宽带拨号；B、WLAN；C、VPDN；D、IPTV2、单选题：某DHCP服务器的地址池范围为192.36.97.101一192.36.96.150，该网段下某Windows工作站启动后，自动获得Ip地址是169.254.220.167，但无法上网，请分析故障原因?()

A一因为工作站无法连通DHCP服务器，或者DHCP服务器工作不正常；B一线路不好；C一病毒攻击；D一没有配置网关3、单选题：以下属于DHCPSERVER发出的报文有（）

A-DHCPDISCOVER；B-DHCPACK；C-DHCPINFORM；D-DHCPREQUEST4、单选题：使用WINDOWS操作系统的PC通过DHCP过程获取到了IP地址，重新启动计算机后，该PC将发出（）报文？

A-DHCPDISCOVER；B-DHCPREQUEST；C-