第9课DHCP服务的配置和管理

第9课DHCP服务的配置和管理郑州大学信息工程学院本课内容9.1静态IP地址和动态IP地址的比较9.2DHCP的功能9.3使用DHCP的优缺点9.4DHCP的工作原理9.5网络中IP地址的租用和续租9.6DHCP自举向前转发代理9.7Windows2000中DHCP的特点9.8DHCP服务器的安装和设置9.9DHCP服务器的管理郑州大学信息工程学院9.1静态IP地址和动态IP地址的比较9.1.1静态IP地址9.1.2动态IP地址郑州大学信息工程学院9.1.1静态IP地址•当使用静态IP地址时，必须通过手工输入方式，给每一台计算机分配一个固定的IP地址。9.1.2动态IP地址•不需要直接给计算机输入固定的IP地址，而是由DHCP服务器来提供并自动完成设置操作。郑州大学信息工程学院9.2DHCP的功能•DHCP的任务是集中管理IP地址并自动配置IP地址的相关参数（如子网掩码、默认网关等）。•当DHCP客户端向DHCP服务器请求IP地址后，DHCP服务器给它分配一个IP地址。•DHCP服务器有一个IP地址范围，e.g.192.168.0.1~192.168.0.200•若一个DHCP服务器的IP地址分配完，则DHCP服务失败。郑州大学信息工程学院（1）永久租用：当DHCP客户端租用到IP地址后，这个地址就永远分给这个DHCP客户端使用。用于IP地址比较充裕的情况。（2）限定租期：当DHCP客户端租用到IP地址后，暂时可以使用这个地址一段时间。如果原DHCP客户端之后又需要IP地址，它可以向DHCP服务器重新租用另一个IP地址。–解决IP地址不够的困扰–IP地址是动态分配的。租用期到时，由DHCP服务器收回，可提供给其他客户端使用。•为DHCP客户端分配IP地址的两种方式：郑州大学信息工程学院永久租用IP地址与静态IP地址•使用永久租用IP地址与不使用DHCP服务器的静态IP地址有些相似，都会永久使用分配给它的IP地址。•但是获取方式则完全不同：•静态IP地址由管理员手工设置•永久租用IP地址由DHCP服务器动态提供，便于管理，不易出错。郑州大学信息工程学院9.3使用DHCP的优缺点9.3.1DHCP的优点9.3.2DHCP的缺点郑州大学信息工程学院9.3.1DHCP的优点（1）DHCP服务与WinNT/2000操作系统捆绑在一起，用户无需单购买就可以直接使用。（2）只要DHCP客户端与DHCP服务器之间建立联系，DHCP客户端就可以从DHCP服务器上获得IP地址并自动完成配置。（3）方便了IP地址的配置，减少了许多可能引起的混乱和难以发现的问题。（4）IP地址是保留的。254个C类地址，可以让多于254个用户使用。（5）IP地址的配置不需要进行太多的设置。由DHCP客户端自动从DHCP服务器上获得IP地址。郑州大学信息工程学院9.3.2DHCP的缺点（1）DHCP客户端的工作有时还不够稳定。（2）如果DHCP服务器的设置不够完善，将会影响到所有DHCP客户端的正常工作。（3）DHCP服务器出故障会导致网络失效。（4）如果要在一个由多网段网络中使用DHCP，必须在每个网段上各安装一台DHCP服务器，或者保证路由器具有前向自举广播的功能。郑州大学信息工程学院9.4DHCP的工作原理9.4.1DHCP发现9.4.2DHCP提供9.4.3DHCP请求9.4.4DHCP应答•DHCP客户端的计算机第一次启动时，它经过一系列的步骤以获得其TCP/IP配置信息，并得到IP地址的租期。郑州大学信息工程学院DHCPclient-server工作过程DHCPserverarrivingclienttimeDHCPdiscoverDHCPrequestDHCPACK发现提供应答请求DHCPoffer郑州大学信息工程学院9.4.1DHCP发现•DHCP工作的第1步是DHCP发现，也称为IP发现。以下几种情况需要进行DHCP发现。（1）当客户端第1次以DHCP客户端方式使用TCP/IP协议栈时，即第1次向DHCP服务器请求TCP/IP配置时。（2）客户端从使用固定IP地址转向使用DHCP时。（3）该DHCP客户端所租用的IP地址已被DHCP服务器收回，并已提供给其他DHCP客户端使用时。郑州大学信息工程学院•当DHCP客户端发出TCP/IP配置请求时，DHCP客户端既不知道自己的IP地址，也不知道服务器的IP地址。DHCP服务端使用0.0.0.0作为自己的IP地址，255.255.255.255作为服务器端的地址。•然后在UDP的67或68端口广播发送一个DHCP发现信息。该发现信息含有DHCP客户端的网卡的MAC地址和计算机的NetBIOS名称。郑州大学信息工程学院DHCPserver:arrivingclientDHCPdiscoversrc:0.0.0.0,68dest.:255.255.255.255,67srcMAC:xxxx:xxxx…..srcNetBIOSname:xxxx发现6867郑州大学信息工程学院•注意：DHCP发现信息无法被客户端所在的本地子网以外的主机接受到，除非该网络的路由支持自举前向转发能力。多网段网络，每个网段应该至少有一台DHCP服务器。•若网络中没有可用的DHCP服务器，则从地址段169.254.x.y（微软专用）中选取。郑州大学信息工程学院9.4.2DHCP提供•DHCP服务器若能够提供IP地址，就从该DHCP服务器的IP地址池中选取一个没有出租的IP地址，然后利用广播方式提供给DHCP客户端。•DHCP客户端将从收到应答信息的第1台DHCP服务器中获得IP地址及其配置。•提供应答信息是DHCP服务器发送给DHCP客户端的第1个响应，它包含了IP地址、子网掩码、租用期和提供响应的DHCP服务器的IP地址。郑州大学信息工程学院DHCPserver:223.1.2.5arrivingclientDHCPoffersrc:223.1.2.5,67dest:255.255.255.255,68提供6867郑州大学信息工程学院9.4.3DHCP请求•当DHCP客户端收到第1个DHCP服务器的应答信息后，就以广播的方式发送一个DHCP请求信息给网络中所有的DHCP服务器。•在DHCP请求信息中包含有所选择的DHCP服务器的IP地址。郑州大学信息工程学院DHCPrequestsrc:0.0.0.0,68dest::255.255.255.255,67请求DHCPserver:223.1.2.5arrivingclient6867郑州大学信息工程学院9.4.4DHCP应答•DHCP工作的最后一个过程是DHCP应答。一旦被选择的DHCP服务器收到DHCP客户端的DHCP请求信息后，就将已保留的这个IP地址标识为已租用，然后也以广播方式发送一个DHCP应答信息给DHCP客户端。郑州大学信息工程学院DHCPserver:223.1.2.5arrivingclient6867DHCPACKsrc:223.1.2.5,67dest:255.255.255.255,68应答郑州大学信息工程学院9.5网络中IP地址的租用和续租9.5.1DHCP客户端重新启动时的情况9.5.2IP地址的租期超过一半时的情况郑州大学信息工程学院•使用期即租期。•当DHCP客户端的IP地址使用时间达到租期的一半时，它就向DHCP服务器发送一个新的DHCP请求。•当DHCP服务器收到请求时，如果没有理由拒绝时，便回送一个DHCP应答信息（相当于新租用一个IP地址时的最后一个过程：DHCP应答）。•此过程就像对一个合同的续约，只是续约时间必须要在合同期的一半时签约。郑州大学信息工程学院9.5.1DHCP客户端重新启动时的情况•无论IP地址的租期是否到期，每一次启动DHCP客户端时，都会自动利用广播的方式，给网络中所有的DHCP服务器发送一个DHCP请求信息。•如果此时没有DHCP服务器对此请求应答，但原来DHCP客户端的租期还没有到期时，DHCP客户端还是继续使用该IP地址。郑州大学信息工程学院9.5.2IP地址的租期超过一半时的情况•IP地址的租期超过一半时，请求续租。•当续租失败后，DHCP客户端仍然可以继续使用原来的IP地址及其配置。•但是该DHCP客户端将在租期到达87.5%的时候，再次利用广播方式，发送一个DHCP请求信息，以便找到一台可以继续提供租期的DHCP服务器。•如果仍然续租失败，该DHCP客户端立即放弃其正在使用的IP地址，以便重新从DHCP服务器获得一个新的IP地址（需要4个完整过程）。郑州大学信息工程学院•若续租成功，则DHCP服务器会给DHCP客户端发送“DHCPACK”信息，DHCP客户端即可进入一个新的IP地址租用期。•若续租失败，则DHCP服务器会给DHCP客户端发送“DHCPNACK”信息，告诉DHCP客户端该IP地址无效，或被其它DHCP客户端使用。DHCP协议的工作过程客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开①②③④⑤⑥⑦⑧…⑨①：DHCP服务器被动打开UDP端口67，等待客户端发来的报文。DHCP协议的工作过程客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开①②③④⑤⑥⑦⑧…⑨②：DHCP客户从UDP端口68发送DHCP发现报文。src:0.0.0.0,68dest.:255.255.255.255,67DHCP协议的工作过程客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开①②③④⑤⑥⑦⑧…⑨③凡收到DHCP发现报文的DHCP服务器都发出DHCP提供报文，DHCP客户可能收到多个DHCP提供报文。该报文包含了IP地址、子网掩码、租用期和提供响应的DHCP服务器的IP地址.DHCP协议的工作过程客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开①②③④⑤⑥⑦⑧…⑨④：DHCP客户从几个DHCP服务器中选择其中的一个，并向所选择的DHCP服务器发送DHCP请求报文。DHCP协议的工作过程客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDP