一、什么是DHCP服务器
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)服务器是一种网络服务,用于自动分配IP地址给网络上的设备。DHCP服务器负责管理IP地址池,并在设备加入网络时分配IP地址、子网掩码、网关地址等网络配置信息。这种自动配置的方式简化了网络管理。
二、工作原理
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客户端发现(DHCP Discover): 当一个设备连接到网络时(例如,一台电脑启动或移动到新的网络),它会发送一个DHCP发现消息到网络上的广播地址(255.255.255.255),以寻找可用的DHCP服务器。
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服务器提供(DHCP Offer): DHCP服务器接收到发现消息后,会回应一个DHCP提供消息,其中包含IP地址等网络配置信息。如果有多个DHCP服务器存在,客户端会接收到多个提供消息,但通常会选择第一个到达的提供消息。
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客户端请求(DHCP Request): 客户端收到一个或多个DHCP提供消息后,选择其中一个提供消息,并向该DHCP服务器发送一个请求消息,请求分配网络配置信息。
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服务器确认(DHCP Acknowledge): DHCP服务器收到客户端的请求消息后,确认该请求,并发送一个DHCP确认消息,其中包含了所分配的IP地址等网络配置信息。
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网络配置生效: 客户端收到DHCP确认消息后,配置所分配的IP地址等网络配置信息,并将其应用于网络连接。此时,设备就可以正常地与网络通信了。
三、租约更新过程
DHCP租约更新是指客户端续租其已经分配的IP地址及其他网络配置信息的过程。租约的更新是为了确保网络上的设备能够继续使用其分配的IP地址,同时也是为了网络资源的有效利用和管理。以下是DHCP租约更新的一般过程:
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租约到期检查: 客户端在分配的IP地址使用期限即将到期时,会开始尝试更新租约。在租约到期之前,客户端通常会尝试向DHCP服务器发送请求以更新租约。
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请求更新(DHCP Request): 客户端发送一个DHCP请求消息到DHCP服务器,请求续租其当前使用的IP地址及其他网络配置信息。
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服务器确认更新(DHCP Acknowledge): DHCP服务器收到客户端的更新请求后,会确认该请求,并发送一个DHCP确认消息,其中包含了更新后的网络配置信息。如果DHCP服务器接受了客户端的续租请求,那么它会分配相同的IP地址给客户端,并更新租约的过期时间。
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网络配置更新: 客户端收到DHCP确认消息后,会更新其网络配置,包括IP地址、子网掩码、网关地址等。这样,客户端就可以继续在网络上正常通信,并且不会中断其网络连接。
通过定期的租约更新,DHCP可以确保网络上的设备持续地使用其分配的IP地址,并且有效地管理IP地址的分配和释放,从而提高网络的可用性和资源利用效率。
四、DHCP服务配置
安装DHCP服务器角色
DHCP控制台
DHCP服务器安装成功后,开始菜单—管理工具—DHCP服务器,进入DHCP控制台。
创建作用域
配置作用域选项
配置作用域选项,DHCP服务器可以给客户机分配网关及DNS等相应的网络配置信息。
如何保留特定地址
如果用户想保留特定的IP地址给指定的客户机,以便客户机在每次启动时都获得相同的IP地址,就需要将该IP地址与客户机的MAC地址绑定。
可以用客户机进行测试
ipconfig /release
释放现有IP
ipconfig /renew
重新获取IP
配置DHCP类别选项
通过策略为特定的客户端计算机分配不同的IP地址与选项时,可以通过DHCP客户端所发送的供应商类别、用户类来区分客户端计算机。 EX:通过用户类标识符来识别客户端计算机——假设客户端client1的用户类标识符为“IT”。当client1向DHCP服务器租用IP地址时,会将此标识符“IT”传递给服务器,我们希望服务器根据此标识符来分配客户端的IP地址范围为192.168.10.150/24-192.168.10.180/24,并且将客户端的DNS服务器的IP地址设置为192.168.10.1。
五、DHCP中继代理
1、在网络中存在多个子网时,DHCP消息通常无法跨越子网传输,因为DHCP是基于UDP广播的。这就意味着DHCP服务器必须与DHCP客户端在同一个子网上才能收到客户端的广播消息。为了解决这个问题,可以使用DHCP中继代理。
2、DHCP中继代理的工作原理如下:
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当一个DHCP客户端发送一个DHCP发现消息时,如果它位于一个子网上,而DHCP服务器位于另一个子网上,该消息会被网络上的DHCP中继代理接收。
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DHCP中继代理会将接收到的DHCP发现消息转发给配置的DHCP服务器。
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DHCP服务器收到DHCP发现消息后,会相应地回应一个DHCP提供消息,将其发送给DHCP中继代理。
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DHCP中继代理再将DHCP提供消息转发给原始的DHCP客户端。
3、跨网络DHCP服务器的使用
符合RFC 1542规范的路由器
如果路由器不符合RFC 1542规范
六、无线中继配置
实验环境拓扑图
1、在GW1上安装路由和远程访问
2、在GW1上设置中继代理
七、超级作用域
用于组织和管理 DHCP 服务器上的配置。超级作用域实际上是一个 DHCP 服务器上的逻辑集合,包含了多个作用域(Scope)。作用域是一组 IP 地址范围及其相关的配置参数,如子网掩码、默认网关、DNS 服务器等。在一个 DHCP 服务器上,可以创建多个作用域,以便为不同的网络或子网提供不同的 IP 配置。
超级作用域的主要作用是方便管理和组织作用域。通过将作用域组织成超级作用域,管理员可以更轻松地管理大量的 DHCP 配置。