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DHCP服务器的配置
摘要:
生活与互联网的联系越来越紧密。
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服务已经显得相当流行。
动态主机主机分配协议(DHCP)的运用也显得越来越重要。
在实际的操作过程中,构建DHCP服务器也越来越常见。
而采用DHCP动态的为主机配置参数,可以有效解决IP地址资源不足和用户的移动性问题,并能极大的减轻大型网络管理员的工作量,减少手工网络配置的错误。
有利于快速的搭建一个大型网络或修改其网络配置。
本文描述了如何在Linux系统下配置DHCP服务器。
本文以DHCP服务器为基础,一步步描述了DHCP服务器的构建过程。
关键词:
Linux;
DHCP;
DHCP的构建
Abstract:
WiththespreadoftheInternet,people'
swork,studyandlifeareincreasinglylinkedwiththeInternet.Builtmanydifferentnetworks.Networkmanagementisalargecomputernetworkthecriticalsuccessfactors,usingDHCPserviceshaveappearquitepopular.Thedynamichosthostdistributionagreement(DHCP)usealsoappearsmoreandmoreimportant.Intheactualoperationprocess,constructaDHCPserveralsomoreandmorecommon.AnduseDHCPdynamicforhostconfigurationparametersandcaneffectivelysolvetheIPaddressresourcesshortageanduser'
smobilityproblems,andcangreatlyreducelargenetworkadministratorworkload,reducemanualnetworkconfigurationerrors.Tobuildalargenetworkofquicklyorchangethenetworkconfiguration.ThispaperdescribeshowtoconfigureaDHCPserverunderLinuxsystem.ThispaperisbasedonaDHCPserver,stepbystep,describestheprocessoftheconstructionoftheDHCPserver.Keywords:
linux;
TheconstructionofaDHCPserver
1DHCP服务概述6
1.1DHCP的概述6
1.2DHCP分配地址的方式7
1.3DHCP的工作过程7
1.4DHCP的作用10
2DHCP服务器的搭建11
2.1安装DHCP服务器11
2.2DHCP服务器配置文件介绍12
2.3应用实例18
2.4启动和检查DHCP服务器20
2.5配置DHCP客户端21
2.5.1Linux客户端配置22
2.5.2Windows客户端配置23
3管理和维护DHCP服务器25
3.1DHCP服务器常见故障排除25
3.2DHCP服务器的安全28
4DHCP的优缺点29
4.1DHCP的优点29
4.2DHCP的缺点29
总结30
致31
参考文献32
1DHCP服务概述
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。
这些被分配的IP地址都是DHCP服务器预先保留的一个由多个地址组成的地址集,并且一般是一段连续的地址。
在一个网络中,每一台计算机都必须适当地配置TCP/IP协议。
这意味着包括网络IP地址,子网掩码,默认网关,DNS服务器地址等都要配置在每一台计算机上。
如果工作站的数量很大,这对网络安装,维护人员来说将是一项非常大的工程,并且所有的工作站都设置这样的参数,要避免不出问题是很困难的。
如果同一个I5P地址被使用了两次,这将引起IP地址的冲突,而且有可能影响整个网络不能正常工作。
此外,如果你只拥有30个合法的IP地址,而你管理的机器有60台,只要这60台机器中,同时使用服务器DHCP服务的不超过30台,则可以解决IP地址资源不足的情况。
一台DHCP服务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服务器的连接后,旧的IP地址将被释放以便重新使用。
有了DHCP服务器,它就能激活“从DHCP服务器获得IP地址“选项,此时DHCP服务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耗费。
1.2DHCP分配地址的方式
DHCP使用客户机/服务器模式,网络管理员建立一个或多个DHCP服务器,在这些服务器中保存了可以提供给客户机的TCP/IP配置信息。
这些信息包括网络客户的有效配置参数、分配给客户的有效IP地址池(其中包括为手工配置而保留的地址)、服务器提供的租约持续时间。
如果将TCP/IP网络上的计算机设定为从DHCP服务器获得IP地址,这些计算机则成为DHCP客户机。
启动DHCP客户机时,它与DHCP服务器通信以接收必要的TCP/IP配置信息。
该配置信息至少包含一个IP地址和子网掩码,以及与配置有关的租约。
DHCP服务器有3种为DHCP客户机分配TCP/IP地址的方式:
1.2.1、自动分配(AutomaticAllocation)
当DHCP客户机第一次向DHCP服务器租用到IP地址后,这个地址就永久的分配给了该DHCP客户机,而不会再分配给其他客户机。
1.2.2、动态分配(DynamicAllocation)
当DHCP客户机向DHCP服务器租用IP地址时,DHCP服务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服务器,以供其他客户机使用。
如果DHCP客户机仍需要一个IP地址来完成工作,则可以再要求另外一个IP地址。
1.2.3、手动分配:
在手工分配中,网络管理员在DHCP服务器通过手工方法配置DHCP客户机的IP地址。
当DHCP客户机要求网络服务时,DHCP服务器把手工配置的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。
DHCP客户机在不再需要时才放弃IP地址,如DHCP客户机要正常关闭时,它可以把IP地址释放给DHCP服务器,然后DHCP服务器就可以把该IP地址分配给申请IP地址的DHCP客户机。
使用动态分配方法可以解决IP地址不够用的困扰,如C类网络只能支持254台主机,而网络上的主机有三百多台,但如果网上同一时间最多有200个用户,此时如果使用手工分配或自动分配将不能解决这一问题。
而动态方式的IP地址并不固定分配给某一客户机,只要有空闲的IP地址,DHCP服务器就可以将它分配给要求地址的客户机;
当客户机不再需要IP地址时,就由DHCP服务器重新收回。
1.3DHCP的工作过程
DHCP分为两个部分:
一个是服务器端,另一个是客户端。
所有客户机的IP地址设定资料都由DHCP服务器集中管理,DHCP还负责处理客户端的DHCP要求,而客户端则会使用从服务器分配下来的IP地址。
DHCP客户机在启动时,会搜寻网络中是否存在DHCP服务器,如果找到,则给DHCP服务器发送一个请求。
DHCP服务器接到请求后,为DHCP客户机选择TCP/IP配置的参数,并把这些参数发送给客户端。
如果已配置冲突检测设置,则DHCP服务器在将租约中的地址提供给客户机之前会试用ping测试作用域中的每个可用地址的连通性。
这可确保提供客户的每个IP地址都没有被使用手动TCP/TP配置的另一台非DHCP计算机使用。
。
客户端从DHCP服务器上获得IP地址的整个过程分为以下6个步骤。
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
1.3.1、寻找DHCP服务器
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,将以广播方式(因为DHCP服务器的IP地址对于客户机来说是未知的)发送DHCPdiscover发现信息来寻找DHCP服务器,即向地址255.255.255.255发送特定的广播信息。
网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收到这种广播,但只有DHCP服务器才会做出响应,如图所示:
图1.1DHCPDISCOVER
1.3.2、分配IP地址
在网络中接收到DHCPdiscover发现信息的DHCP服务器都会做出响应,它从尚未出租的IP地址中挑选一个分配给DHCP客户机,向DHCP客户机发送一个包含出租的IP地址和其他设置的DHCPoffer提供信息,如图所示:
图1.2DHCPOFFER
1.3.3、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,然后以广播方式回答一个DHCPrequest请求信息,该信息中包含向它所选定的DHCP服务器请求IP地址的容。
如图所示:
图1.3DHCPREQUEST
1.3.4、IP地址分配确认
当DHCP服务器收到DHCP客户机回答的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,告诉DHCP客户机可以使用它所提供的IP地址。
然后,DHCP客户机便将其TCP/IP协议与网卡绑定,另外,除DHCP客户机选中的服务器外,其他的DHCP服务器将收回曾提供的IP地址,如图所示:
图1.4DHCPACK
1.3.5、重新登录
以后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服务器收到这一信息后,它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址,并回答一个DHCPack确认信息。
如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时啊(比如此IP地址已分配给其他DHCP客户机使用),则DHCP服务器给DHCP客户机回答一个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。
1.3.6、更新租约
DHCP服务器向DHCP客户机出租的IP地址一般都有一个租借期限,期满后DHCP服务器便会收回出租的IP地址。
如果DHCP客户机要延长其IP租约,则必须更新其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服务器发送更新其IP租约的信息。
1.4DHCP的作用
随着计算机网络技术的迅猛发展,网络的结构越来越复杂,用户数量众多,如果手工配置的话,不仅繁琐而且工作效率低。
所以,动态主机分配协议(DHCP)的运用显得越来越重要。
在实际的操作过程中,企业架构DHCP服务器也越来越常见。
动态主机分配协议(DHCP)是一个简化主机IP地址分配管理的TCP/IP标准协议。
用户可以利用DHCP服务器管理动态的IP地址及子网掩码所产生的错误,同时也避免了把一个IP地址分配给多台工作站所造成的地址冲突。
降低了管理IP地址设置的负担。
大型网络中使用DHCP服务器大大缩短了配置或重新配置网络中工作站所发费的时间,同时通过对DHCP服务器的设置可灵活的设置地址的租期。
同时,DHCP地址租约的更新过程有助于用户确定那个客户的设置需要经常更新(如:
使用便携机的客户经常更换地点),且这些变更由客户机与DHCP服务器自动完成,无需网络管理员干涉,这样可提高工作效率。
2DHCP服务器的搭建
2.1安装DHCP服务器
2.1.1、本论文DHCP服务器安装软件版本如下:
dhcp-3.0.5-3.el5.i386.rpm(DHCP主程序包,包括DHCP服务和中继代理程序。
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服务器开发工具软件包,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服务器能够支持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)
2.1.2、DHCP的安装
在安装DHCP服务器之前,使用rpm–qa|grepdhcp命令检测系统是否安装了DHCP相关软件包,如图所示:
图2.1查看系统是否安装了DHCP相关软件包
图所显示结果表明系统还未完全安装DHCP软件包,软件包的安装方法有两个,一个是用rpm–ivh命令安装,另一个是单击软件包安装,而这所采用的是单击软件包安装,安装完后再用rpm–qa命令查看,如图所示:
图2.2查看系统是否安装了DHCP相关软件包
从图中可看出DHCP服务器软件包已全部安装上了。
2.2DHCP服务器配置文件介绍
2.2.1、主配置文件dhcpd.conf
dhcpd.conf是最核心的配置文件,它包括DHCP服务的配置信息。
绝大部分的设置都需要修改该配置文件来完成。
dhcpd.conf文件大致包括两个部分,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,该部分设置对整个DHCP服务器生效。
局部配置通常由声明部分表示,该部分仅对局部生效,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RedHatEnterpriseLinux5中dhcp的配置文件不存在,需要手动建立,这样不太方便,但是当主程序包安装后,会自动生成一个配置文件本,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:
cp/usr/share/doc/dhcp-3.0.5/dhcpd.conf.sample/etc/dhcpd.conf
将本文件复制并重命名后使用vi命令编辑/etc/dhcpd.conf文件,该文件的容包含了部分参数,声明以及选项的用法,其中注释部分可以放在任何位置,并以“#”号开头,如下所示。
ddns-update-styleinterim;
//指明DNS的更新方式
ignoreclient-updates;
//忽略客户端机更新DNS记录
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
#---defaultgateway
optionrouters192.168.0.1;
//网关地址
optionsubnet-mask255.255.255.0;
//分配给客户机的netmask
optionnis-domain“domain.org”;
//为客户端指定所属的NIS域服务器的地址
optiondomain-name“domain.org”;
//域名,要与DNS的域名保持一致
optiondomain-name-servers192.168.1.1;
//DNS服务器的地址
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服务器IP地址
#optionnetbios-name-servers192.168.1.1;
//为客户端指定WINS服务器的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
#wewantthenameservertoappearatafixedaddress
hostns{//对主机名为ns的主机做host声明
next-servermarvin.RedHat.;
设置服务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
}打开dhcpd.conf文件可见原配置文件,如图所示:
图2.3dhcpd.conf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部分。
2.2.2、常用参数介绍
parameters:
表明服务器如何执行任务,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。
如设置IP地址租约的时间,或者是否检查客户端所用的IP地址等。
主要参数如表2.1所示:
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客户服务器名称
get-lease-hostnamesflag
检查客户端使用的IP地址
表2.1常用参数表
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。
如定义客户端的DNS服务器地址,定义客户端的默认网关等。
主要参数如表2所示:
选项
routers
为客户端指定默认网关
broadcast-address
为客户端设定广播地址
domain-name
为客户端指定dns服务器域名
domain-name-servers
为客户端指定dns服务器的地址
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服务器IP地址
host-name
为客户端设定主机名称
表2.2常用选项表
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,通常用来指定IP作用域,定义为客户端分配的IP地址池等。
声明
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地址围
host主机名称
用于定义保留地址
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
设置服务器,重引导文件中装入主机名
表2.3常用声明表
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。
RedHatEnterpriseLinux5版本在安装过DHCP后会自动建立该租约数据库文件。
当服务器正常运行后,可以使用cat命令查看租约数据库文件。
一个典型的文件容如下:
lease19
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