数据通信技术 课件 任务4.2 实训：配置DHCP服务

数据通信技术任务4.2实训：配置DHCP服务一、DHCP技术背景业务迁移业务迁移移动办公移动办公IP地址冲突？

在大型网络中，确保所有主机都拥有正确的配置是一件的相当困难的管理任务，尤其对于含有移动办公用户和笔记本电脑的动态网络更是如此。一、DHCP技术背景业务迁移业务迁移移动办公移动办公IP地址冲突？

手动配置或重新配置数量巨大的计算机可能要花很长时间，而且IP主机配置过程中的错误可能导致该主机无法与网络中的其他主机通信。业务迁移业务迁移移动办公移动办公IP地址冲突？一、DHCP技术背景

因此需要一种机制来简化IP地址的配置，实现IP地址的集中式管理。而IETF（互联网工程任务组）设计的动态主机配置协议（DHCP，DynamicHostConfigurationProtocol）正是这样一种机制。

DHCP是一种客户机/服务器协议，该协议简化了客户机IP地址的配置和管理工作以及其它TCP/IP参数的分配。基本上不需要网络管理人员的人为干预。网络中的DHCP服务器给运行DHCP的客户机自动分配IP地址和相关的TCP/IP的配置信息。ClientDHCPServer提出申请分配地址等参数IP地址池二、DHCP概述

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。因为IP地址是动态的（租借）而不是静态的（永久分配），不使用的IP地址就自动返回地址池，供再分配，从而大大节省了IP地址空间。ClientDHCPServer提出申请分配地址等参数IP地址池二、DHCP概述DHCP客户端判断是否接受提供的信息DHCP服务器判断是否同意Client需求DHCP服务器提供可租用的IPDHCP客户端选择租用IPDHCP服务器同意IP租用DHCP客户端完成TCP/IP设置DHCP客户端请求租用IP地址阶段一阶段二阶段三阶段四DHCPDiscoverDHCPOffer不接受接受不同意DHCPRequestDHCPNackDHCPAckDHCPDecline从DHCP客户端向DHCP服务器请求租用IP开始，直到完成客户端的TCP/IP设置，简单来说由四个阶段组成。三、DHCP工作流程（1）请求租用IP地址

当我们刚为计算机安装好TCP/IP协议，并设置成DHCP客户端后，第一次启动计算机时即会进入此阶段。首先由DHCP客户端广播一个DHCPDiscover信息包，请求任一部DHCP服务器提供IP租约。DHCP客户端判断是否接受提供的信息DHCP服务器判断是否同意Client需求DHCP服务器提供可租用的IPDHCP客户端选择租用IPDHCP服务器同意IP租用DHCP客户端完成TCP/IP设置DHCP客户端请求租用IP地址阶段一阶段二阶段三阶段四DHCPDiscoverDHCPOffer不接受接受不同意DHCPRequestDHCPNackDHCPAckDHCPDecline三、DHCP工作流程（2）提供可租用的IP地址

因为DHCPDiscover是以广播方式送出，所以网络上所有的DHCP服务器都会收到此信息包，而每一台DHCP服务器收到此信息包时，都会从本身的地址池中，找出一个可用的IP地址，设置租约期限后记录在DHCPOffer信息包内，再以广播方式送给客户端。DHCP客户端判断是否接受提供的信息DHCP服务器判断是否同意Client需求DHCP服务器提供可租用的IPDHCP客户端选择租用IPDHCP服务器同意IP租用DHCP客户端完成TCP/IP设置DHCP客户端请求租用IP地址阶段一阶段二阶段三阶段四DHCPDiscoverDHCPOffer不接受接受不同意DHCPRequestDHCPNackDHCPAckDHCPDecline三、DHCP工作流程（3）选择IP地址

因为每一台DHCP服务器都会送出DHCPOffer信息包，因此DHCP客户端会收到多个DHCPOffer信息包，按照默认值，客户端会接受最先收到的DHCPOffer信息包，其他陆续收到的DHCPOffer信息包则不予理会。DHCP客户端判断是否接受提供的信息DHCP服务器判断是否同意Client需求DHCP服务器提供可租用的IPDHCP客户端选择租用IPDHCP服务器同意IP租用DHCP客户端完成TCP/IP设置DHCP客户端请求租用IP地址阶段一阶段二阶段三阶段四DHCPDiscoverDHCPOffer不接受接受不同意DHCPRequestDHCPNackDHCPAckDHCPDecline三、DHCP工作流程（3）选择IP地址

客户端接着以广播方式送出DHCPRequest（请求）信息包，除了向选定的服务器申请租用IP地址，也让其它曾发送DHCPOffer信息包、但未被选定的服务器知道：“你们所提供的IP地址落选了。不必为我保留，可以租用给其他的客户端啦！”DHCP客户端判断是否接受提供的信息DHCP服务器判断是否同意Client需求DHCP服务器提供可租用的IPDHCP客户端选择租用IPDHCP服务器同意IP租用DHCP客户端完成TCP/IP设置DHCP客户端请求租用IP地址阶段一阶段二阶段三阶段四DHCPDiscoverDHCPOffer不接受接受不同意DHCPRequestDHCPNackDHCPAckDHCPDecline三、DHCP工作流程（3）选择IP地址

不过，如果DHCP客户端不接受DHCP服务器所提供的参数，就会广播一个DHCPDecline（拒绝）信息包，告知服务器：“我不接受你建议的IP地址（或租用期限等）。”然后回到第一阶段，再度广播DHCPDiscover信息包，重新执行整个取得租约的流程。DHCP客户端判断是否接受提供的信息DHCP服务器判断是否同意Client需求DHCP服务器提供可租用的IPDHCP客户端选择租用IPDHCP服务器同意IP租用DHCP客户端完成TCP/IP设置DHCP客户端请求租用IP地址阶段一阶段二阶段三阶段四DHCPDiscoverDHCPOffer不接受接受不同意DHCPRequestDHCPNackDHCPAckDHCPDecline三、DHCP工作流程（3）选择IP地址

客户端为何会不同意呢？最常见的原因是IP地址重复。因为客户端收到服务器建议的IP地址时，通常会以ARP协议检查该地址是否已被使用，倘若有其他粗心的用户，手动设置IP地址时也占用了相同的地址，客户端当然就要拒绝租用此IP地址。DHCP客户端判断是否接受提供的信息DHCP服务器判断是否同意Client需求DHCP服务器提供可租用的IPDHCP客户端选择租用IPDHCP服务器同意IP租用DHCP客户端完成TCP/IP设置DHCP客户端请求租用IP地址阶段一阶段二阶段三阶段四DHCPDiscoverDHCPOffer不接受接受不同意DHCPRequestDHCPNackDHCPAckDHCPDecline三、DHCP工作流程（4）IP地址使用确认

当被选中的DHCP服务器收到DHCPRequest信息包时，假如同意客户端的租用要求，便会广播DHCPAck（承认）信息包给DHCP客户端，告知可以将设置值写入TCP/IP并开始计算租用的时间。DHCP客户端判断是否接受提供的信息DHCP服务器判断是否同意Client需求DHCP服务器提供可租用的IPDHCP客户端选择租用IPDHCP服务器同意IP租用DHCP客户端完成TCP/IP设置DHCP客户端请求租用IP地址阶段一阶段二阶段三阶段四DHCPDiscoverDHCPOffer不接受接受不同意DHCPRequestDHCPNackDHCPAckDHCPDecline三、DHCP工作流程（4）IP地址使用确认

当然，可能也会有不同意的状况出现，倘若DHCP服务器不能给予DHCP客户端所请求的信息，则会发出DHCPNack（拒绝承认）信息包。当客户端收到DHCPNack信息包时，便直接回到第一阶段，重新执行整个流程。DHCP客户端判断是否接受提供的信息DHCP服务器判断是否同意Client需求DHCP服务器提供可租用的IPDHCP客户端选择租用IPDHCP服务器同意IP租用DHCP客户端完成TCP/IP设置DHCP客户端请求租用IP地址阶段一阶段二阶段三阶段四DHCPDiscoverDHCPOffer不接受接受不同意DHCPRequestDHCPNackDHCPAckDHCPDecline三、DHCP工作流程四、DHCP续租问题

取得IP租约后，DHCP客户端必须定期更新（Renew）租约，否则当租约到期，就不能再使用此IP地址。

按照RFC的默认值，每当租用时间超过租约期限的1/2（50%）及7/8（87.5%）时，客户端就必须发出DHCPRequest信息包，向DHCP服务器请求更新租约。

特别注意一点，更新租约时是以单播方式发出DHCPRequest信息包，也就是会指定哪一台DHCP服务器应该要处理此信息包，和前面确认IP租约阶段中，使用广播发送DHCaPRequest信息包是不同的。五、跨子网部署DHCP服务允许DHCP广播数据报通过路由器子网2子网1DHCP客户机DHCP客户机DHCP服务器

当DHCP的客户端和DHCP的服务器之间，不在同一个子网内时，我们可以在连接不同子网的路由器上允许DHCP广播数据报通过，这种方法需要路由器的支持，同时也可能造成广播流量的增加。五、跨子网部署DHCP服务子网2子网1DHCP客户机DHCP客户机DHCP服务器DHCP中继代理服务器

另一种方法可以采用部署中继代理服务器方式解决：DHCP中继代理服务器和DHCP的客户端位于同一个子网，它会侦听广播的DHCPDiscover和DHCPRequest消息，然后通过单播方式发送此消息给其指定的DHCP服务器来实现跨网段得地址。案例背景如图所示，某企业总部与分部间网络已经互通，现为了方便管理，要求管理员将总部路由器配置为DHCP服务器，并向全网终端分配IP地址等相关参数。六、DHCP配置案例案例背景GE0/0/0GE0/0/0GE0/0/1Ethernet0/01GE0/0/1Ethernet0/01总部PC1分部PC2分部R2总部R1DHCP服务器192.168.100.0/30192.168.1.254/24192.168.2.254/24网络参数网络参数七、任务准备分组情况班级姓名组号指导老师组长组员任务分工学生任务分配表需要自行准备Console线、笔记本电脑、shell终端软件七、任务准备工具选择Console线笔记本电脑终端软件总部终端得