2023学年完整公开课版4DHCP服务器

第3章Linux系统与服务构建运维3.14DHCP服务器目录20102DHCP概述DHCP配置301DHCP概述学习目标了解IP分配方式了解DHCP的功能了解DHCP的工作方式了解DHCP与DNS401DHCP概述1.功能DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）动态主机配置协议是一种基于UDP且仅限用于局域网的网络协议，通常被应用在大型的局域网络环境中，主要作用是集中地管理、分配IP地址，使网络环境中的主机动态获得IP地址、Gateway地址、DNS服务器地址等信息，并能够提升地址的使用率。另外，DHCP也给移动客户机带来了很大的方便。因为某一子网为客户机设定的参数，往往只有在这个子网才能使用。如果移动到另一个子网，这些网络参数往往需要重新设置。采用动态地址分配可以解决这个问题，因为客户机事先是不设网络参数的，到了哪个子网，就可以从那个子网的DHCP服务器得到能正常工作的网络参数设置。同时，采用DHCP可以节省IP地址资源。在很多网络中，并不是连网的计算机都会同时工作，如果为每一台计算机分配一个固定IP，将会造成大量的IP地址资源浪费。如果采用动态地址分配，则只需要分配最大同时工作客户机的IP数即可。501DHCP概述2.工作方式DHCP通常是用于局域网内的一个通信协议，它主要是通过客户端发送广播数据包给整个物理网段内的所有主机，若局域网内有DHCP服务器时，才会响应客户端的IP参数要求。所以，DHCP服务器与客户端是应该在同一个物理网段内。整个DHCP数据包在服务器与客户端间的交互情况如图所示：601DHCP概述客户端取得IP参数的程序可以简化如下：客户端：利用广播数据包发送搜索DHCP服务器的数据包。若客户端网络设置使用DHCP取得IP，则当客户端开机或是重新启动网卡时，客户端主机会发送出查找DHCP服务器的UDP数据包给物理网段内的所有计算机。服务器端：提供客户端网络相关的租约以供选择。DHCP服务器在接收到客户端的要求后，会针对这个客户端的硬件地址（MAC）与本身的设置数据来进行下列工作：①

到服务器的日志文件中查找该用户之前是否租用过某个IP，若有且该IP目前无人使用，则提供此IP给客户端。若配置文件针对该MAC地址提供特定的固定IP（staticIP）时，则提供该固定IP给客户端。②

若不符合上述两个条件，则随机选取当前没有使用过的IP参数给客户端，并记录下来。701DHCP概述总而言之，服务器端会针对客户端的要求提供一组网络参数租约给客户端选择。客户端：决定选择DHCP服务器提供的网络参数租约并向服务器确认。由于局域网内可能并非有一台DHCP服务器，但是客户端仅能接受一组网络参数租约。因此客户端需要选择。当决定好使用此服务器的网络参数租约后，客户端便开始使用这组网络参数来配置自己的网络环境。因此，客户端也会发送一个广播数据包给所有在此物理段内的主机。告知已经接受该服务器的租约，其他的没有被接受的DHCP服务器就会收回该IP租约。被接受的DHCP服务器会继续进行以下动作。服务端：记录该次租约行为，并向客户端发送响应数据包信息以确认客户端的使用。当服务端接收到客户端的确认选择后，服务器会回送确认的相应数据包，告知客户端这个网络参数租约的期限，并且开始租约计时。801DHCP概述DHCP服务程序涉及到的常见术语见表：901DHCP概述3.IP分配方式DHCP有多种分配方式，详见表：这3种地址分配方式中，只有动态分配方式可以重复使用客户端不再需要的地址。其中分配的信息包括：网卡的IP地址、子网掩码、对应的网络地址、广播地址、默认网关地址、DNS服务器地址。1001DHCP概述4.DHCP与DNSDHCP服务与DNS服务有很高的相关性。比如，局域网内有很多Linux服务器时，需要将私有IP加入到每台主机的/etc/hosts里面，这样连接阶段的等待时间才不会有超时或者是等待太久的问题。但是如果计算机数量太大，又有很多测试机，还需要常常去更新维护那些重装过操作系统的机器的/etc/hosts/文件，就会变得很麻烦。此时，在局域网内搭建一台DNS服务器负责主机名解析就很重要了。有DNS服务器帮忙进行主机名的解析，就不需要再反复去修改/etc/hosts文件。未来的新机器或者新加入的计算机也不需要改写任务网络参数。1102DHCP配置学习目标了解DHCP服务程序与配置文件1202DHCP配置dhcpd服务程序用于提供DHCP协议服务，可以使用YUM直接安装。dhcpd服务程序与配置文件见表：1302DHCP配置一个标准的DHCP配置文件应该包括全局配