DHCP的原理及配置

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目录

一、了解DHCP服务

1.什么是DHCP 

1.1DHCP广播

2.使用DHCP的好处 

2.1为什么使用DHCP 

3.DHCP的模式与分配方式 

3.1分配方式

3.2模式 

二、DHCP工作原理

1.四次回话 

2.重新登录 

3.更新租约

4.扩展

三、安装DHCP服务 

四、DHCP局部配置并且测试

五、使用DHCP实现不同网段获取地址

5.1问题 

5.2分析DHCP 

5.3 两种方法可以解决

一、了解DHCP服务

1.什么是DHCP 

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议）是由Internet工作任务小组设计开发的，专门用于为TCP/IP网络中的计算机自动分配TCP/IP参数的协议，是一个应用层协议，使用UDP的67和68端口

DHCP的前身是BOOTP协议（BootstrapProtocol）,BOOTP被创建出来为连接到网络中的设备自动分配地址，后来被DHCP取代了，DHCP比BOOTP更加复杂，功能更强大。（如果使用wireshark抓包过滤协议是用bootp而不是dhcp） 

1.1DHCP广播

DHCP广播过程是在网络中用于获取IP地址及其他网络配置信息的一种方法。下面是DHCP广播过程的简要描述：

DHCP Discover：

2.使用DHCP的好处 

2.1为什么使用DHCP 

DHCP服务避免了因手动设置IP地址所产生的错误，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。DHCP提供了安全、可靠且简单的TCP/IP网络设置，降低了配置 IP地址的负担

3.DHCP的模式与分配方式 

3.1分配方式

3.2模式 

二、DHCP工作原理

1.四次回话 

客户机请求IP地址

当一个DHCP客户机启动时，客户机还没有IP地址，所以客户机要通过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信息来寻找DHCP服务器

服务器响应

当DHCP服务器接收到来自客户机请求IP地址的信息时，它就在自己的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DHCP Offer消息  

客户机选择IP地址

DHCP客户机从接收到的第一个DHCP Offer消息中提取IP地址，发出IP地址的DHCP服务器将该地址保留，这样该地址就不能再分配给另一个DHCP客户机。之后DHCP客户机会向服务器发送DHCP Request消息

服务器确定租约

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，它就配置了IP地址，完成TCP/IP的初始化

DHCP的工作方式有点像你在找房子时的流程：

找房子：当你刚搬到一个新城市时，你需要找一处房子住下来。在网络中，新加入的设备也需要一个IP地址来“住”在网络上

发出广播：你会向周围的房东广播你的需求，告诉他们你正在找房子。在网络中，设备会向周围的DHCP服务器发出广播消息，告诉它们它们需要一个IP地址

收到房源信息：房东们收到你的广播后，如果有空房间，就会回复你，告诉你他们有可用的房源。在网络中，DHCP服务器收到广播后会回复设备，提供可用的IP地址和其他网络设置，比如网关和DNS服务器的地址

确认租房：你从收到的房源中选择一处合适的房子，然后告诉房东你要租这个房子。在网络中，设备选择一个DHCP服务器提供的IP地址，并向该服务器发送请求，确认租用这个IP地址

签订合同：房东确认接受你的请求后，你们就达成了租房协议，你可以搬进新家了。在网络中，DHCP服务器确认设备的请求后，将正式分配IP地址给设备，并提供其他网络配置信息，设备就可以开始使用这个IP地址与网络上的其他设备进行通信了

总体来说，DHCP广播过程就是一个设备在网络上寻找并租用IP地址的自动化过程，它使得设备能够快速、方便地加入并使用网络

2.重新登录 

3.更新租约

租期达到50%（T1）时，DHCP客户端会自动以单播的方式向DHCP服务器发送DHCP REQUEST报文，请求更新IP地址租期。如果收到DHCP服务器回应的DHCP ACK报文，则租期更新成功（即租期从0开始计算）；如果收到DHCP NAK报文，则重新发送DHCP DISCOVER报文请求新的IP地址

当租期达到87.5%（T2）时，如果仍未收到DHCP服务器的应答，DHCP客户端会自动以广播的方式向DHCP服务器发送DHCP REQUEST报文，请求更新IP地址租期。如果收到DHCP服务器回应的DHCP ACK报文，则租期更新成功（即租期从0开始计算）；如果收到DHCP NAK报文，则重新发送DHCP DISCOVER报文请求新的IP地址

4.扩展

三、安装DHCP服务 

安装DHCP服务前的准备

rpm -q dhcp      #查看有没有软件包

yum install -y dhcp      #下载软件包

rpm -qc dhcp    #查看配置文件有哪些

cat /etc/dhcp/dhcpd.conf       #查看配置文件

cp -fp /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf    

拷贝模板起名为dhcpd.conf     

四、DHCP局部配置并且测试

编辑配置文件

vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

dhcp默认日志记录在/var/log/messages

客户机预留指定的固定ip地址

编辑配置文件

vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

添加配置信息然后保存退出

重启服务器

验证方法跟上面一样

ipconfig /all

在服务器端可以通过查看租约文件来了解服务器的 IP 地址分配情况，具体操作如下：

less /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases
该租约文件中记录了分配出去的每个IP地址信息（租约记录）， 包括IP地址、客户端的MAC 地址、租用的起始时间和结束时间等
该文件初始为空，且无需管理员手工配置，但管理员可以浏览此文件查看DHCP服务器的运行情况
文件包含租期声明，每次一个租期被获取，更新或释放，它的新值就被记录到文件的末尾 

五、使用DHCP实现不同网段获取地址

5.1问题 

同网段可以通过广播消息来通信，来可以查找主机，那不同网段呢，不同网段不能广播吧，这个时候是不是可以使用DHCP中继这个服务吧，也就是使用中继的技术，你们之前是不是使用过华为的中继嘛，你配一个路由器或者配一个三层交换，然后呢，可以做个DHCP中继指向DHCP服务器，不就是能完成获取DHCP服务吗，就算不在同一网段我通过中继服务器转发不就可以了吗

5.2分析DHCP 

5.3 两种方法可以解决