dhcp服务

1.dhcp简介

　　DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）是一个工作在应用层的局域网网络协议，数据传输时使用UDP不可靠传输协议工作，通常被应用在大型的局域网络环境中，主要作用是集中的管理、分配网络资源，使网络环境中的主机能动态的获得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。

2. DHCP 工作原理（租约四部曲+续租）

2.1 DHCP 客户端进行 IP 请求

　　当一个DHCP 客户机启动时，会自动将自己的IP 地址配置成0.0.0.0，由于使用0.0.0.0 不能进行正常通信，所以客户机就必须通过DHCP 服务器来获取一个合法的地址。由于客户机不知道DHCP 服务器的IP 地址，所以它使用 0.0.0.0 作为源地址，使用255.255.255.255 作为目标地址，使用 UDP 67 端口作为目标端口来广播请求IP 地址信息。广播信息 DHCP Discover 中包含了 DHCP 客户机的 MAC 地址和计算机名，以便使 DHCP 服务器能确定是哪个客户机发送的请求。

2.2 DHCP 服务器响应请求

　　当 DHCP 服务器接收到客户机请求 IP 地址的信息时，他就在自己的 IP 地址池中查找是否有合法的 IP 地址提供给客户机。如果有，DHCP 服务器就将此 IP 地址做上标记，加入到 DHCP OFFER 的消息中，然后DHCP服务器就广播一则包括下列信息的DHCP OFFER 消息：

　　DHCP 客户机的MAC 地址；DHCP 服务器提供的合法 IP 地址；子网掩码；默认网关（路由）；租约的期限；DHCP 服务器的IP地址-MAC。

　　因为DHCP客户机还没有IP 地址，所以DHCP服务器使用自己的IP地址作为源地址，使用255.255.255.255作为目标地址，使用UDP 68端口作为源端口来广播DHCP OFFER信息。

2.3 DHCP 客户机选择IP

　　DHCP 客户机从接收到的第一个DHCP OFFER 消息中选择IP 地址，发出IP地址的DHCP 服务器将地址保留，这样该地址就不能提供给另一个DHCP客户机。当客户机从第一个DHCP服务器接收DHCP OFFER并选择IP地址后，DHCP租约的第三过程发生。客户机将DHCP REQUEST消息广播到所有的DHCP 服务器，表明它接收提供的内容。DHCP REQUEST 消息包括为该客户机提供IP配置的服务器的服务标识符（IP地址）。DHCP服务器查看服务器标识字段，以确定它自己是否被选择为指定的客户机提供IP地址，如果那些DHCP OFFER 被拒绝，则DHCP服务器会取消提供并保留其IP地址以用于下一个IP租约请求。

　　在客户机选择IP的过程中，虽然客户机选择了IP地址，但还没有配置IP 地址，而在一个网络中可能有几个DHCP服务器，所以客户机仍然使用0.0.0.0作为源地址，使用255.255.255.255作为目标地址，使用UDP 67 端口作为目标端口来广播DHCP REQUEST信息。

2.4 DHCP 服务器确认租约

服务器确认租约：DHCP ACK

　　DHCP服务器接收到DHCP REQUEST消息后，以DHCPACK消息的形式向客户机广播成功的确认，该消息包含有IP地址的有效租约和其他可能配置的信息。虽然服务器确认了客户机的租约请求，但是客户机还没有收到服务器的DHCPACK 消息，所有服务器仍然使用自己的IP地址作为源地址，使用255.255.255.255作为目标地址，使用 UDP 68 端口作为源端口来广播DHCP ACK信息。当客户机收到DHCP ACK 消息时，他就配置了IP 地址，完成了 TCP/IP的初始化。

服务器拒绝租约：DHCP NACK（DHCP NAK）

　　如果DHCP REQUEST 不成功，例如客户机试图租约先前的IP地址，但该IP地址不再可用，或者因为客户机移到其他子网，该IP无效时，DHCP服务器将广播否定确认消息DHCP NACK。当客户机接收到不成功的确认时，他将重新开始DHCP租约过程。

　　注：如果DHCP客户机无法找到DHCP服务器，它将从TCP/IP的B类网段169.254.0.0/16中挑选一个IP地址作为自己的IP地址，继续每隔5分钟尝试与DHCP服务器进行通讯，一旦与DHCP服务器取得联系，则客户机放弃自动配置的IP地址，而使用DHCP服务器分配的IP地址。

　　注：DHCP客户机收到DHCP服务器回应的ACK报文后，通过地址冲突检测（arp）发现服务器分配的地址冲突或者由于其他原因导致不能使用，则发送DECLINE报文，通知服务器所分配的IP地址不可用。

2.5 DHCP 客户机续租

　　DHCP客户机会在租约过去50%的时候，直接向为其提供IP地址的DHCP服务器发送DHCP REQUEST 消息包。如果客户机接收到该服务器回应的DHCP ACK消息包，客户机就根据包中所提供的新的租期以及其他已经更新的TCP/IP参数，更新自己的配置，IP租用更新完成。如果没有受到该服务器的回复，则客户机继续使用现有的IP地址，因为当前租期还有50%。

　　如果租期过去50%的时候没有更新，则DHCP 客户机将在租期过去87.5% 的时候再次向为其提供IP地址的DHCP服务器联系。如果还不成功，到租约的100%时候，DHCP客户机必须放弃这个IP地址，重新申请。如果此时无DHCP服务器可用，DHCP客户机会使用169.254.0.0/16中随机的一个地址，并且每隔5分钟再进行尝试。

3. DHCP 服务搭建

3.1 准备实验环境

两台机器，网络连接模式设为自定义VMnet*模式

防护关闭：

　　1. getenforce

　　2. 关闭Vmware 虚拟网络编辑器的DHCP功能，切记

3.2 DHCP 相关信息

软件名：

　　dhcp　　　　　　　　#DHCP服务软件包

　　dhcp-common　　　   #DHCP命令软件包（默认已安装）

服务名：

　　dhcpd　　　　　　　#DHCP服务名

　　dhcrelay　　　　　　#DHCP中继服务名

端口号：

　　udp 67　　　　　　  #作为客户端的目标端口，接收客户端的请求DHCP请求

　　udp 68　　　　　　  #作为服务器的源端口，用来向客户端回复数据包

配置文件：

　　dhcpd　　/etc/dhcp/dhcpd.conf　　#此配置文件默认是空的，需要找模板文件重新生成

　　dhcpd.conf.example /usr/share/doc/dhcp-4.*.*/dhcpd.conf.example　　#DHCP 的模板配置文件

3.3 DHCP 配置文件详解

subnet 10.5.5.0 netmask 255.255.255.224 {            　　#声明要分配的网段和子网掩码
  range 10.5.5.26 10.5.5.30;            　　　　　　　　　　#声明可用IP地址
  option domain-name-servers ns1.internal.example.org;  #设置DNS域 
  option domain-name "internal.example.org";            #设置DNS服务器地址
  option routers 10.5.5.1;              　　　　　　　　　 #默认网关的地址
  option broadcast-address 10.5.5.31;           　　　　　#广播地址（可不写） 
  default-lease-time 600;            　　　　　　　　　　　 #默认租约（s）
  max-lease-time 7200;            　　　　　　　　　　　　　#最大租约（s）
}

4. DHCP 实验部署

4.1 DHCP 基本功能实验

yum -y install dhcp dhcp-common

4.1.1 生成配置文件

# cd /usr/share/doc/dhcp-4.2.5
# cp -a dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf

4.1.2 修改配置文件

将配置文件的前几个subnet 声明注释，修改最后一个subnet 声明

注：注意配置文件中每行结尾的分号和结束大括号

# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

subnet 192.168.80.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.80.134 192.168.80.254;
  option domain-name-servers 114.114.114.114;
#  option domain-name "internal.example.org";
  option routers 192.168.80.2;
  option broadcast-address 192.168.80.255;
  default-lease-time 600;
  max-lease-time 7200;
}

4.1.3 重启服务

# systemctl restart dhcpd

4.1.4 重启客户机的网卡

# systemctl restart network

4.2 保留地址（固定地址分配）

4.2.1 获取客户端的mac 地址

# arp -a

4.2.2 修改/etc/dhcp/dhcpd.conf 文件

host fantasia {
  hardware ethernet mac地址;    #客户机的mac地址
  fixed-address IP地址;    #固定分配给客户机的ip地址（可以使用地址池以外的ip）
}

host fantasia {
  hardware ethernet 00:0c:29:93:80:12;
  fixed-address 192.168.80.12;
}

4.2.3 重启dhcp服务

# systemctl restart hdcpd

4.2.4 重启客户机网卡验证

# systemctl restart network

# ifconfig
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.80.12  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.80.255
        inet6 fe80::20c:29ff:fe93:8012  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:93:80:12  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 1377  bytes 118705 (115.9 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 289  bytes 42880 (41.8 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

4.3 超级作用域（同一局域网）

4.3.1 超级作用域介绍

　　DHCP服务器可为单个物理网络上的客户端提供多个作用域租约地址。

4.3.2 环境准备

　　三台虚拟机同一网络模式，一个dhcp服务器，两个客户机

4.3.3 使用步骤

　　1. 设置DHCP服务器的单臂路由所需子网卡：

# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
# cp -a ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
# vim ifcfg-ens33:0
NAME=ens33:0
DEVICE=ens33:0
IPADDR=192.168.90.133
# 修改网卡名和IP地址即可

　　2. 开启路由转发

# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
# sysctl -p

　　3. 修改/etc/dhcp/dhcpd.conf文件

　　#之前的网段声明和主机声明全部注释掉

shared-network 80-90 {
  subnet 192.168.80.0 netmask 255.255.255.0 {
    option routers 192.168.80.133;
    range 192.168.80.200;
  }
  subnet 192.168.90.0 netmask 255.255.255.0 {
    option routers 192.168.90.133;
    range 192.168.90.201 192.168.90.210;
  } 
}

　　4. 重启DHCP 服务

# systemctl restart dhcpd

　　5. 分别重启两台机器的网卡，查看获取的地址

# ifup ens33

 

4.4 DHCP中继

4.4.1 DHCP中继介绍

　　DHCP Relay（DHCPR）DHCP中继是一个小程序，可以实现在不同子网和物理网段之间处理和转发dhcp信息的功能。

4.4.2 环境准备

DHCP服务器

　　192.168.80.132　　VMnet1

DHCP中继

　　192.168.80.133　　VMnet1

　　192.168.160.133　　VMnet8

外网客户机

　　自动获取ip地址　　VMnet8

DHCP服务器
# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
...
IPADDR=192.168.80.132
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.80.133
...

DHCP中继
# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
...
IPADDR=192.168.80.133
NETMASK=255.255.255.0
...

# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens37
...
NAME=ens37
DEVICE=ens37
IPADDR=192.168.160.133
NETMASKE=255.255.255.0
#UUID=...
...

客户机
# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
...
BOOTPROTO=dhcp
...

# ifdown ens33

4.4.3 配置DHCP服务器

　　1. 软件安装

# yum -y install dhcp

　　2. 修改/etc/dhcp/dhcpd.conf文件

  subnet 192.168.80.0 netmask 255.255.255.0 {
    option routers 192.168.80.133;
    range 192.168.80.101 192.168.80.110;
  } 
  subnet 192.168.1600.0 netmask 255.255.255.0 {
    option routers 192.168.160.133;
    range 192.168.160.201 192.168.160.210;
  }

　　3. 重启服务

# systemctl restart dhcpd

　　4. 指定网关

　　只能以中继器的内网IP为网关地址

4.4.4 配置DHCP中继服务器

　　1. 网卡配置

　　2. 软件安装

# yum -y install dhcp

　　3. 开启路由转发

# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
# sysctl -p

　　4. 启动中继服务

# dhcrelay 192.168.80.132   
#指定DHCP服务器IP

4.4.5 测试外网主机

重启网卡

# ifdown ens33 && ifup ens33
# ip a
# ifconfig
posted @ 2019-12-03 16:01  一窗明月半帘风  阅读(764)  评论(0)  编辑  收藏  举报