校园网DHCP服务器的配置

天津电子信息职业技术学院暨国家示范性软件职业技术学院课程设计课程：网络管理综合实训实训题目：《校园网DHCP效劳器的配置》系别：网络技术系专业：计算机网络技术专业班级：网络S09-4姓名：韩超〔1〕指导教师：闫明设计时间：2011年11月28日--2011年12月30日《校园网DHCP效劳器的配置》专业：计算机网络技术班级：网络S09-4姓名：韩超指导教师：闫明日期：2011年12月30日天津电子信息职业技术学院〔暨国家示范性软件职业技术学院〕校园网DHCP效劳器的配置韩超目录1DHCP效劳概述11.1DHCP的概述11.1.1DHCP分配地址的方式11.2DHCP的工作过程21.2.1寻找DHCP效劳器21.2.2分配IP地址21.2.3接收IP地址31.2.4IP地址分配确认31.2.5重新登录31.2.6更新租约32DHCP效劳器的搭建42.1安装DHCP效劳器42.1.1DHCP效劳器安装软件版本42.1.2DHCP的安装42.2DHCP效劳器配置文件介绍5主配置文件52.2.2常用参数介绍72.2.3常用选项介绍82.2.4常用声明介绍82.2.5租约数据库文件92.3应用实例92.3.1设置效劳器的静态IP地址。92.3.2编辑主配置文件。92.3.3用servicedhcpdrestart命令重新启动效劳器102.3.4验证测试102.4启动和检查DHCP效劳器112.4.1启动/停止DHCP效劳112.4.2使用ps命令检查dhcpd进程112.5配置DHCP客户端122.5.1Linux客户端配置122.5.2Windows客户端配置143管理和维护DHCP效劳器153.1DHCP效劳器常见故障排除153.2DHCP效劳器的平安17引言：随着互联网的普及，人们的工作，学习和生活与网络联系越来越紧密，搭建了许多不同的网络。网络管理是大型计算机网络成功的关键因素，利用DHCP效劳已经显得相当流行。构建DHCP效劳器需要一个稳定的操作系统和效劳器软件。在操作系统的竞争之中，Linux以“免费，高效，稳定，跨平台”的特点，迅速地占领了一些其他商业操作系统市场。而RedhatLinux操作系统经过一段时间的开展已经成为一个主要的Linux发行版本，RedHatLinux中附带的DHCP效劳也是目前Internet上最上欢送的动态IP地址分配效劳器。本文以企业网的DHCP效劳器为根底，一步步地描述DHCP效劳器的构建过程。1DHCP效劳概述1.1DHCP的概述DHCP是“动态主机配置协议〔DynamicHostConfigurationProtocol〕的简写，主要是用来给网络客户机分配动态的IP地址。一台DHCP效劳器可以让网络管理员集中指派和指定全局的或子网特有的TCP/IP参数供整个网络使用。客户机不需要手动配置TCP/IP，并且当客户机断开与效劳器的连接后，旧的IP地址将被释放以便重新使用。有了DHCP效劳器，它就能激活“从DHCP效劳器获得IP地址“选项，此时DHCP效劳器就接管了对工作站的TCP/IP进行适当配置的责任，这也有助于大幅度降低网络维护和管理的消耗。1.1.1DHCP分配地址的方式DHCP效劳器有3种为DHCP客户机分配TCP/IP地址的方式：1、自动分配〔AutomaticAllocation〕：当DHCP客户机第一次向DHCP效劳器租用到IP地址后，这个地址就永久的分配给了该DHCP客户机。2、动态分配〔DynamicAllocation〕：当DHCP客户机向DHCP效劳器租用IP地址时，DHCP效劳器只是暂时分配给客户机一个IP地址。只要租约到期，这个地址就会还给DHCP效劳器。如果DHCP客户机仍需要一个IP地址来完成工作，那么可以再要求另外一个IP地址。3、手动分配：在手工分配中，当DHCP客户机要求网络效劳时，DHCP效劳器把网络管理员手工配置的IP地址传递给DHCP客户机。动态分配方法是唯一能够自动重复使用IP地址的方法，它对于暂时连接到网上的DHCP客户机来说尤其方便，对于永久性与网络连接的新主机来说也是分配IP地址的好方法。同时还可以解决IP地址不够用的困扰。1.2DHCP的工作过程DHCP分为两个局部：一个是效劳器端，另一个是客户端。根据客户端是否第一次登录网络，DHCP的工作形式会有所不同。客户端从DHCP效劳器上获得IP地址的整个过程分为以下6个步骤。1.2.1寻找DHCP效劳器当DHCP客户端第一次登录网络的时候，计算机发现本机上没有任何IP地址设定，将以播送方式发送DHCPdiscover发现信息来寻找DHCP效劳器。网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收到这种播送，但只有DHCP效劳器才会做出响应。图1DHCPDISCOVER1.2.2分配IP地址在网络中接收到DHCPdiscover发现信息的DHCP效劳器都会做出响应，向DHCP客户机发送一个包含尚未出租的IP地址和其他设置的DHCPoffer提供信息。图2DHCPOFFER1.2.3接收IP地址DHCP客户端接收到DHCPoffer提供信息之后，选择第一个接收到的提供信息，然后以播送方式答复一个DHCPrequest请求信息，该信息中包含向它所选定的DHCP效劳器请求IP地址的内容。图3DHCPREQUEST1.2.4IP地址分配确认当DHCP效劳器收到DHCP客户机答复的DHCPrequest请求信息之后，便向DHCP客户端发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCPack确认信息。然后，DHCP客户机便将其TCP/IP协议与网卡绑定，未被选中DHCP效劳器将收回曾提供的IP地址。1.2.5重新登录当DHCP客户机每次重新登录网络时，就不需要再发送DHCPdiscover发现信息了，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCPrequest请求信息。当DHCP效劳器收到这一信息后，它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址，并答复一个DHCPack确认信息。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时，那么DHCP效劳器给DHCP客户机答复一个DHCPnack否认信息。当原来的DHCP客户机收到此DHCPnack否认信息后，它就必须重新发送DHCPdiscover发现信息来请求新的IP地址。1.2.6更新租约DHCP效劳器向DHCP客户机出租的IP地址一般都有一个租借期限，期满后DHCP效劳器便会收回出租的IP地址。如果DHCP客户机要延长其IP租约，那么必须更新其IP租约。DHCP客户机启动时和IP租约期限过一半时，DHCP客户机都会自动向DHCP效劳器发送更新其IP租约的信息。2DHCP效劳器的搭建2.1安装DHCP效劳器2.1.1DHCP效劳器安装软件版本dhcp-3.0.5-3.el5.i386.rpm(DHCP主程序包，包括DHCP效劳和中继代理程序。安装该软件包，进行相应配置，即可以为客户机动态分配IP地址及其他TCP/IP信息)。dhcp-devel-3.0.5-3.el5.i386.rpm(DHCP效劳器开发工具软件包，为DHCP开发提供库文件系统)。dhcpv6-0.10-33.el5.i386.rpm〔DHCP的IPv6扩展工具，使DHCP效劳器能够支持IPv6的最新功能〕。dhcpv6_client-0.10-33.el5.i386.rpm〔DHCP客户端IPv6软件包，帮助客户端获取动态IP地址〕2.1.2DHCP的安装在安装DHCP效劳器之前，使用rpm–qa|grepdhcp命令检测系统是否安装了DHCP相关软件包。图4查看系统是否安装了DHCP相关软件包图4所显示结果说明系统还未完全安装DHCP软件包，待安装完后再用rpm–qa命令查看。图5查看系统是否安装了DHCP相关软件包从图5中可看出DHCP效劳器软件包已全部安装上了。2.2DHCP效劳器配置文件介绍dhcpd.conf是最核心的配置文件，它包括DHCP效劳的配置信息。绝大局部的设置都需要修改该配置文件来完成。dhcpd.conf文件大致包括两个局部，分别为全局配置和局部配置。全局配置可以包含参数和选项，该局部设置对整个DHCP效劳器生效。局部配置通常由声明局部表示，该局部仅对局部生效，如仅对某个IP作用有效。dhcpd.conf文件的格式如下：#全局配置参数或选项；//全局有效#局部配置声明{参数或选项；//局部有效}在RHEnterpriseLinux5中dhcp的配置文件不存在，需手动建立，但主程序包安装后，会自动生成一个配置文件范本，存放于/usr/share/doc/dhcp-3.0.5/dhcpd.conf.sample,可以用cp命令把该文件复制到/etc/目录下，然后重命名为dhcpd.conf,使用命令如下：将范本文件复制并重命名后使用vi命令编辑/etc/dhcpd.conf文件，该文件的内容包含了局部参数，声明以及选项的用法，其中注释局部可以放在任何位置，并以“#”号开头，如下所示。#全局配置ddns-update-styleinterim；//指明DNS的更新方式ignoreclient-updates；//忽略客户端机更新DNS记录#局部配置subnet192.168.0.0netmask255.255.255.0{//声明一个网段，该网段相当于是windows中的作用域#defaultgatewayoptionrouters192.168.0.1；//网关地址optionsubnet-mask255.255.255.0；//分配给客户机的netmaskoptionnis-domain“”；//为客户端指定所属的NIS域效劳器的地址optiondomain-name“”；//域名，要与DNS的域名保持一致optiondomain-name-servers192.168.1.1；//DNS效劳器的地址optiontime-offset-18000；#EasternstandardTime//为客户端设定和格林威治时间的偏移时间，单位是秒#optionntp-servers192.168.1.1；//为客户端设定网络时间效劳器IP地址#optionnetbios-name-servers192.168.1.1；//为客户端指定WINS效劳器的IP地址#Selectspoint-to-pointnode〔defaultishybrid〕.Don’tchangethisunless#youunderstandNetbiosverywell#optionnetbios-node-type2；//为客户端指定节点类型rangedynamic-bootp192.168.0.128192.168.0.254；//该网段中哪些用于对客户端进行分配default-lease-time21600；//默认的租约时间max-lease-time43200；//最大的租约时间#wewantthenameservertoappearatafixedaddresshostns{//对主机名为ns的主机做host声明next-servermarvin.RedHat；设置效劳器从引导文件中装主机名，应用于无盘工作站hardwareethernt12:34:46:78:AB:CD；//该主机的MAC地址fixed-address202.185.42.254；//该地址始终分配给该主机}}翻开dhcpd.conf文件可见原配置文件。从上述配置文件中看出，整个配置文件分为全局和局部两个局部。2.2.2常用参数介绍parameters：说明效劳器如何执行任务，是否执行任务，或者将哪些网络配置选项发给客户，或者是否检查客户端所用的IP地址等。表1常用参数表参数解释ddns-update-style〔none|interim|ad-hoc〕定义所支持的DNS动态更新类型〔不支持更新|DNS互动更新|特殊DNS更新〕default-lease-time定义默认的IP租约时间max-lease-time定义客户端IP租约时间的最大值hardware定义网络接口类型及硬件地址fix-addressip定义DHCP客户端指定的IP地址authritative拒绝不正确的IP地址的需求ignoreclient-updates忽略客户端更新server-name通知DHCP客户效劳器名称get-lease-hostnamesflag检查客户端使用的IP地址2.2.3常用选项介绍option：某些参数必须以option关键字开头，它们被称为选项，通常用来配置DHCP客户端的可选参数。表2常用选项表选项解释routers为客户端指定默认网关broadcast-address为客户端设定播送地址domain-name为客户端指定dns效劳器域名domain-name-servers为客户端指定dns效劳器的地址time-offset为客户端设定和格林威治时间的偏移时间ntp-servers为客户端设定网络时间效劳器IP地址host-name为客户端设定主机名称2.2.4常用声明介绍declaration：描述网络布局描述客户；提供客户的地址；或把一组参数应用到一组声明中。表3常用声明表声明解释subnet网络号netmask子网掩码定义作用域，即指定子网rang起始ip地址结束ip地址指定动态IP地址范围host主机名称用于定义保存地址group为一组参数提供声明sunbet描述一个IP地址是否属于该子网subnet-mask设置客户机的子网掩码shared-network用来告知是否一些子网分享相同网络allow|denyunknown-clients是否动态分配IP给未知的使用者allow|denybootp是否响应激活查询allow|denybooting是否响应使用者查询next-name开始启动文件的名称，应用于无盘工作站next-server设置效劳器，重引导文件中装入主机名，应用于无盘工作站2.2.5租约数据库文件租约数据库文件用于保存一系列的租约声明。其中包含客户端的主机名，Mac地址，分配到的IP地址，以及IP地址的有效期等相关信息。该数据库是一个可编辑的ASCII格式文本文件。每当发生租约变化的时候，都会在文件结尾添加新的租约记录。当DHCP被安装好后，租约数据库并不存在。然而，它在启动时却需要这个数据库。所以只需要建立一个空文件/var/lib/dhcpd.lease即可。RHEnterpriseLinux5版本在安装过DHCP后会自动建立该租约数据库文件。当效劳器正常运行后，可以使用cat命令查看租约数据库文件。一个典型的文件内容如下：lease192.168.46.46.20{//DHCP效劳器分配的IP地址starts12010/12/0203:01:15；//lease开始租约时间ends12010/12/0209:01:15；//lease结束租约时间bindingstateactive；nextbindingstatefree；hardwareethernet00：09：73：4B：46：AC；客户机网卡MAC地址uid“\001\000\000\350\240%\206”；用来验证客户机的UID标志client-hostname“31”；客户机名称}注意：lease开始租约时间和lease结束租约时间是格林威治标准时间，不是本地时间。2.3应用实例—192.168.46.254，子网掩码为255.255.255.0，网关为192.168.46.254，客户端仅使用192.168.46.10-192.168.46.200，为主机名为31，MAC地址为00：09：73：4B：46：AC的主机使用的IP地址固定IP为192.168.46.31。配置步骤：2.3.1设置效劳器的静态IP地址。2.3.2编辑主配置文件dhcpd.conf。使用vi编辑器翻开dhcpd.conf文件，修改相应字段，如下所示：1.将动态DNS的更新方式设置为none；2.忽略客户端更新；3.设置IP作用域为192.168.46.0；4.设置默认网关为192.168.46.254；5.设置子网掩码为255.255.255.0；6.设置地址池，范围是192.168.46.10到192.168.46.254；“31”主机；8.指定以太网卡地址为00：09：73：4B：46：AC；9.指定该客户端的IP地址为192.168.46.31。2.3.3用servicedhcpdrestart命令重新启动效劳器图8重新启动效劳器2.3.4验证测试在客户机上做测试，首先修改客户端IP地址获取方式为自动获取，详细步骤见2.5.2小节Windows客户端配置。然后在31号机上翻开cmd窗口，执行ipconfig命令，按Enter键确认，查看31号机上的IP地址，客户端的IP地址已经刷新为192.168.46.31。图9查看IP地址2.4启动和检查DHCP效劳器2.4.1启动/停止DHCP效劳可以通过/etc/rc.d/init.d/dhcpd进行操作，也可以使用service命令。〔1〕启动DHCP效劳:[root@localhost~]servicedhcpdstart〔2〕停止DHCP效劳:[root@localhost~]servicedhcpdstop〔3〕重启DHCP效劳:[root@localhost~]servicedhcpdrestart图10重启DHCP效劳器2.4.2使用ps命令检查dhcpd进程[root@localhost~]ps-ef|grepdhcpd2.5配置DHCP客户端2.5.1Linux客户端配置Linux中配置DHCP客户端有两种方法：图形界面配置和手动配置。用文本方法手动配置步骤:〔1〕用文本的方式配置DHCP客户端，需要修改网卡配置文件，将BOOTPROTO项的值设置为dhcp即可。只要直接修改文件/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0。图11修改网卡配置〔2〕使用ifdown和ifup命令。图12重新启动网卡使用dhclient命令，那么重新发送播送申请IP地址。图13重新发送播送申请IP地址〔3〕使用ifconfig命令测试图14使用ifconfig命令测试图14显示结果说明客户端IP地址已经有原来的192.168.46.20改为192.168.46.253。图形界面配置在终端图形界面下运行“neat”命令，出现“网络配置”窗口。图15网络配置双击文件中的“eth0”一行，进入图16所示的界面，单击“自动获取IP地址设置使用”DHCP即可。图16自动获取IP地址2.5.2Windows客户端配置翻开作为客户机的Windows系统，选择【网上邻居】并右击，在弹出的快捷菜单中选择【属性】命令，翻开【网络连接】窗口后，选择与外部通信的【本地连接】并右击，在弹出的快捷菜单中选择【属性】命令，翻开【本地连接属性】对话框后，选择【Internet协议〔TCP/IP〕】，单击【属性】按钮，进行TCP/IP设置。图17TCP/IP设置翻开【Internet协议〔TCP/IP〕属性】对话框后，启用客户端的DHCP功能，需要修改IP地址获取方式改为【自动获取IP地址】，保证客户端会向DHCP效劳器提交请求。3管理和维护DHCP效劳器3.1DHCP效劳器常见故障排除通常配置DHCP效劳器很容易，不过，可能会由于粗心等原因导致出现一些问题。对效劳器而言，要确保网卡正常工作，并具备播送功能。对客户机而言，还要确保客户机的网卡正常工作，最后，要考虑网络的拓扑，并考虑客户机向DHCP效劳器发出的播送信息是否会受到阻碍。另外如果dhcpd进程没有启动，那么可以浏览syslog消息来确定是哪里出了问题。这个消息文件通常是/var/messages。故障现象1：配置文件出错。DHCP效劳器配置完成，无法启动dhcpd效劳，此时可以使用dhcpd命令进行检测，如果配置错误，会出现在提示信息当中。图18查看无法启动原因如图中画红线局部，提示说配置文件错误，并告诉我们错误位置在第31行，原因是没有“}”符号结束。添加后即显示为“There’salreadyaDHCPserverrunning”。故障现象2：网卡接口配置错误。配置文件错误并不是唯一导致dhcpd效劳无法启动的原因，如果网卡配置错误也可能导致效劳启动失败。如，网卡〔eth0〕的IP地址配置错误，通过dhcpd命令也可以排除该错误。图19查看无法启动原因如图中画红线局部，提示网卡〔eth0〕的IP地址为192.168.45.12，而配置文件中声明的子网为192.168.46.0/24〔subnet192.168.46.0netmask255.255.255.0〕，将其IP地址中的45改为46。故障现象3：DHCP效劳器的网卡没