1 了解DHCP服务

1.1 DHCP是什么

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议），由Internet工作任务小组设计开发，专门用于为TCP/IP网络中计算机自动分配TCP/IP参数的协议。

DHCP是一个局域网的网络协议。指的是由服务器控制一段IP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码。 默认情况下，DHCP作为Windows Server的一个服务组件不会被系统自动安装，还需要管理员手动安装并进行必要的配置。

DHCP采用C/S架构，C-client（客户机），S-server（服务器），客户机/服务器架构

DHCP服务采用传输层UDP协议，客户机使用UDP协议的68端口，服务器使用UDP的67端口。

1.2 DHCP好处

1. 减少管理员的工作量
2. 避免输入错误的可能
3. 避免IP地址冲突
4. 当更改lP地址段时，不需要重新配置每个用户的IP地址
5. 提高了IP地址的利用率
6. 方便客户端的配置

1.3 DHCP的分配方式

• 自动分配：分配到一个IP地址后永久使用
• 手动分配：由DHCP服务器管理员专门指定IP地址
• 动态分配：使用完后释放该IP，供其它客户机使用

注：

一般在公司中，邮件服务器、打印机、扫描仪需要固定IP地址。

2 DHCP的租约过程

客户机从DHCP服务器获得IP地址的过程称为DHCP的租约过程，分为4个步骤：

1、客户机请求IP地址（DHCP Discover）

• 当一个DHCP客户机启动时，客户机还没有IP地址，客户机要通过DHCP获取一个合法的地址。
• 此时DHCP客户机以广播方式发送DHCP Discover报文发现信息来寻找DHCP服务器。

2、服务器响应（DHCP Offer）

• DHCP服务器接收到来自客户机请求lP地址的信息时，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服务器将此IP地址做上标记，加入到DHCP Offer的消息中，然后广播一则DHCP Offer消息（包含IP地址、子网掩码、DNS、租期等）。

3、客户机选择IP地址（DHCP Request）

• DHCP客户机从接收到的第一个DHCP Offer消息中提取IP地址， 之后广播发送DHCP Request消息，通告给局域网中所有的DHCP服务器，它选择了哪个DHCP服务器的哪个IP以及租约期限。
• 让未被选中的DHCP服务器，把未使用的地址收回。同时发出IP地址的DHCP服务器将该地址保留，该地址就不能再分配给另一个DHCP客户机。

4、服务器确定租约（DHCP Ack）

• DHCP服务器接收到DHCP Request消息后，以DHCP ACK消息的形式向客户机广播成功确认，该消息包含有IP地址的有效租约和其他可配置的信息。
• 当客户机收到DHCP ACK消息时，配置IP地址，完成TCP/IP的初始化。

备注：

重新登录：

• DHCP客户机每次重新登录网络时，不需要再发送DHCP Discover信息，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP Request请求信息。

更新租约：

• 当DHCP服务器向客户机出租的IP地址租期达到50%时，就需要更新租约；
• 客户机直接向提供租约的服务器发送DHCP Request包，要求更新现有的地址租约。
• 当租约到期前，DHCP服务器还没有收到客户机的请求，就会释放该IP地址。

3 使用 DHCP动态配置主机地址

3.1DHCP服务优点

• 为大量客户机自动分配地址，提供集中管理
• 减轻管理和维护成本、提高网络配置效率

3.2可分配的地址信息主要包括

• 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

3.3 DHCP共有八种报文

4 DHCP配置文件

DHCP服务的配置文件为/etc/dhcp/dhcpd.conf。

配置文件参数含义：

# 设置全局配置参数
 option domain-name "example.org";     //指定默认域名
 option domain-name-servers 202.106.0.20，202.106.148.1;      //指定DNS服务器地址
 default-lease-time 600;              //默认租约600秒（10分钟）
 max-lease-time 7200;                 //最大租约为7200秒（2小时）
 ddns-update-style none;              //禁用DNS动态更新
 # subnet网段声明(作用于整个子网段，部分配置参数优先级高于全局配置参数)
 subnet 192.168.100.0 netmask 255.255.255.0 {         //声明要分配的网段地址
 range 192.168.100.128 192.168.100.200;               //设置地址池
 option routers 192.168.100.10;                       //指定默认网关地址
 # host主机声明(给单机分配固定的IP地址)    
 host hgstname{                                //指定需要分配固定IP地址的客户机名称
 hardware ethernet 00:c0:c3:22:46:81;          //指定该主机的MAC地址
 fixed-address 192.168.4.100;                  //指定保留给该主机的IP地址
复制代码

5 实验：设置DHCP服务器并分配地址

实验要求：

将Linux虚拟机设置成DHCP服务器，自动分配IP地址给Windows10 虚拟机。

实验思路：

1. Linux虚拟机关闭防火墙和selinux。
   
2. 安装 dhcp 软件包，并查看配置文件。
   
3. 将Linux虚拟机的网络模式改成仅主机模式。修改网卡配置文件，之后重启网络服务。
   
4. 编辑dhcp服务的配置文件/etc/dhcp/dhcpd.conf，设置网段、地址池、网关地址。之后重启dhcp服务。
   
5. 验证Windows10虚拟机虚拟机能否获取DHCP服务器分配的IP地址。
   

实验步骤：

步骤1、Linux虚拟机关闭防火墙和selinux。

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service 
 [root@localhost ~]# setenforce 0
复制代码

步骤2、安装 dhcp 软件包，并查看配置文件。

[root@localhost ~]# yum install dhcp -y      //安装dhcp
 [root@localhost ~]# rpm -qc dhcp
 /etc/dhcp/dhcpd.conf                      //dhcp的配置文件
 /etc/dhcp/dhcpd6.conf
 /etc/openldap/schema/dhcp.schema
 /etc/sysconfig/dhcpd
 /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases
 /var/lib/dhcpd/dhcpd6.leases
 [root@localhost ~]# cat /etc/dhcp/dhcpd.conf      //查看配置文件，为空文件
 #
 # DHCP Server Configuration file.
 #   see /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example    //系统提示可以参考该文件的设置
 #   see dhcpd.conf(5) man page
 #
复制代码

步骤3、将Linux虚拟机的网络模式改成仅主机模式。