DHCP服务器原理、部署和攻防
0 引言
1 DHCP概述
2 原理
2.1 DHCP原理☆☆☆
2.2 续约原理
3 部署DHCP服务器——以Windows为例
3.1 前言
3.2 部署DHCP服务器
3.3 地址租期
3.4 保留特定IP地址
4 相关DOS命令
5 多个地址池的配置及选项优先级
6 DHCP服务端口号UDP 67/68相关的操作
7 DHCP攻击与防御
8 练习
参考文献：
0 引言
本节主要介绍了DHCP服务器原理、部署和攻防，以win2003为例具体介绍了DHCP服务器的部署、 设置DHCP保留、备份与还原，并在客户机上验证。还扩展了解了与ipconfig相关命令以及与安全相关的知识如：端口号的操作、简单的攻防思路。
1 DHCP概述
概念： Dynamic Host Configuration Protocol动态主机配置协议（协议即规则）。
作用： 自动分配IP地址。方便不熟悉计算机的人使用。
地址池\作用域： 在用户定义了 DHCP 可用IP范围及排除范围后，剩余的地址构成了一个地址池，址池中的地址可以动态的分配给网络中的客户机使用。拥有IP、子网掩码、网关、DNS、租期等参数。（除了微软叫做作用域外，linux、路由器和交换机等都称为地址池）
DHCP协议端口号：UDP67和UDP68.
DHCP优点： 减少工作量、避免IP冲突、提高地址利用率。
2 原理
2.1 DHCP原理☆☆☆
也称为DHCP租约过程。主要分为4个步骤：
（1）客户机发送DHCP Discovery广播包：客户机广播请求IP地址，发送的DHCP discovery包中包含了客户机的MAC地址。
（2）服务器响应DHCP Offer广播包：服务器响应并提供IP地址，但无网关等其他信息。注意，客户机可能收到多个offer广播包，但只选择第一个到达客户机的包回复。（可以是单播，也可以是广播，其实大多数是单播。）
（3）客户机发送DHCP Request广播包：客户机选择IP（一般选择第一个到达的DHCP Offer广播包提供的IP地址），同时请求服务器把该IP地址相关的参数给我。
（4）服务器发送DHCP Ack（acknowledge-确认）包：服务器确认租约，并提供IP、子网掩码、网关、DNS、租期等参数。（可单播，也可广播，大多数是单播，其他没有被选择的服务器有些可能会回复—我还不给你用呢，有些可能不会回复，看服务器版本）。
2.2 续约原理
（1）当租期到50%时，客户机再次发送DHCP Request包，表示要续约。服务器收到后，发送DHCP ack包，表示续约成功，之前的租期作废，从续约那一刻起重新计算租期。注意，当已有IP地址，再发送DHCP Request包时，表示请求续约。
（2）如果服务器无响应，则继续使用并在87.5%（windows系统）再次发送DHCP Request包进行续约，如仍然无响应，并释放IP地址，及重新发送DHCP Discovery广播包来获取IP地址。
（3）当无任何服务器响应是，网络会打一个感叹号，同时电脑网卡自动给自己分配一个169.254.x.x/16的IP地址，该地址属于全球统一无效地址，用于临时内网通信。
（4）查一下是否如此。
tips:
（1）租期还没到期，若客户机未主动释放地址，即使客户机关机、拔掉网线或已离开，该IP地址还是属于那个客户机，直到租期已到。
（2）租约长点好还是短点好？需要根据实际情况，如肯德基那种公共地方，人流量大、频繁，租期越长越好；比如银行、证券、学校机房租约越长越好。
3 部署DHCP服务器——以Windows为例
3.1 前言
Windows、Linus、三级交换机、路由器等均可部署DHCP服务器，小型公司及家庭采用路由器自带的DHCP服务器，中大型公司另外部署DHCP服务器且一般部署多台。
打开虚拟机，winxp作为客户机，win2003作为服务器，将两者均配置到同一局域网中如VMnet1中。
部署DHCP服务器，需要服务器软件开启服务端口，win服务器系统一般在“开始”→“管理工具”中可以找已经安装好的服务器软件。
3.2 部署DHCP服务器
以winxp作为客户机，win2003作为服务器，下面开始部署DHCP服务器：
（1）将两者均配置到同一局域网中如VMnet1中。
（2）将win2003的IP地址固定（服务器必须固定IP地址)，winxp的IP地址为自动获取状态。（部署服务器前对未来所需服务器数量进行预判规划，预留一定数量的固定IP地址，常用前20位，同时规划地址池/作用域）。注意，服务器IP地址确定了，相当于公司网段已经确定下来了。
（3）安装DHCP服务器软件。一般微软的2003和2008所有的自带服务软件一般去“>>单机开始>>单机管理工具”里面找，如果没有，可以去系统安装包（镜像文件里找）。win2003系统较老，需要将2003的系统镜像文件插入虚拟光盘中，之后打开我的电脑，可以看到光驱，双击运行。
tips:
win2008比较新，>>开始>>管理工具中依然找不到DHCP，但是不需要把win2008的镜像文件放入光盘，提前把所有服务安装包都放在C盘中了。
（4）点击安装可选的windows组件→找到网络服务双击进入→勾选DHCP勾选确定。若未为服务器设置固定IP地址，则会弹出IP配置窗口进行配置。
tips: 凡是服务器软件，只要装上那一刻，服务器就打开了，相当于端口号就打开了。DHCP的协议端口号是UDP67和UDP68.
（5）开启与关闭服务器。win服务器系统一般在“开始”→“管理工具”中可以找到已经安装好的服务器软件。找到后双击DHCP服务器，进入以下界面。右键服务器在所有任务中可以开启关闭服务器。
（6）创建地址池/作用域。右键服务器→新建作用域→命名一般为公司名→下一步配置作用域起止范围。
（7）添加排除。对于作用域中一些特殊的IP，不想动态分配出去，在此剔除。可以逐个添加排除，也可范围添加排除，也可以不排除。
（8）设定租期，并配置网关、DNS等其他参数，网关和DNS称为该作用域的选项。
（9）配置网关IP及地址。根据公司实际网关填写→添加→下一步。
（10）DNS服务器IP地址。根据地区添加，或者公司网络一般通信商会有提供。同时添加其他备用。
（11）wins服务器，很老的服务器，是DNS的上一代，直接忽略跳过。
（12）激活作用域。
（13）查看当前服务器信息，地址池设置可用地址，地址租约显示已分配过的地址，作用域选项中检查路由器网关和DNS服务器是否正确配置。
（14）打开winxp，检查是否能自动获取IP地址。打开后发现winxp自动获取的是另外一台DHCP服务器分配的地址。通过停用网络连接再启用连接的方式、或通过重启电脑等方式重新获取IP地址，还是获得的原来的地址，由于在租期内，且未主动释放地址，且原分配IP的服务器在线。
（14）winxp自动获取的是另外一台DHCP服务器分配的地址的原因是VMware在安装好在交换机VMnet1上已部署好了一台虚拟交换机。因此需要干掉VMware自动的DHCP服务器，单机编辑，单机>>虚拟网络编辑器。
（18）winxp停用网络连接再启用连接，重新获取IP，查看是否成功获取自己配置的服务器IP地址。
（16）服务器备份。一个服务器可以对应处理多个作用域、多个网段。若服务器坏了，重新建很麻烦，可以对服务器进行备份，右键当前服务器，右键可以备份，之后可以右键还原，避免了重复部署。
3.3 地址租期
租期还没到期，若客户机未主动释放地址，即使客户机关机、拔掉网线或已离开，该IP地址还是属于那个客户机，直到租期已到。
租期还没到期，若客户机主动释放地址，该IP地址租期结束，会被重新放入地址池。主动释放地址有两者方法—一种是通过“ipconfig /release”命令，一种是当点击手动配置IP时。
续约成功，之前的租期作废，从续约那一刻起重新计算租期。
3.4 保留特定IP地址
对指定的MAC地址，固定动态分配地址。
例子：老板希望自己的笔记本电脑在公司时能有个固定的IP地址，如果手动配置IP，回家就上不了网了。这时需要动态分配，但是又需要在公司时具有固定的IP地址。即需要将其网卡MAC地址与IP地址绑定。
在win2003中打开DHCP服务器，右键保留→新建保留，输入固定IP并在客户机上查询MAC地址，将两者绑定。
4 相关DOS命令
ipconfig #查看IP地址基本信息
ipconfig /all #查看IP地址详细信息;
ipconfig /release #释放IP，取消租约；（当点击手动配置IP时，也可以释放租约）。
ipconfig /renew #当无IP时，发送DHCP discovery包，重新获取；当有IP时发送DHCP request包，手工续约。
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5 多个地址池的配置及选项优先级
每个作用域的作用域选项需要单独设置自己的网关，而DNS服务器可以统一在服务器选项中设置。当作用域选项没有配置而服务器选项中有配置时，可从服务器选项中继承，若是作用域选项配置了，则优先级高于服务器选项。
6 DHCP服务端口号UDP 67/68相关的操作
cmd输入netstat -an查看端口开启情况。开启了这两个端口，才能接发DHCP相关数据包。
安装DHCP软件后，可以查看到UDP 67与68两个端口号已启动。
打开DHCP服务器后，在所有任务选择关闭，可以关闭上述两个端口号。
打开DHCP服务器，删除作用域，可以关闭上述两个端口号。
开启防火墙可用屏蔽上述端口号。
7 DHCP攻击与防御
攻击DHCP服务器：kali伪造MAC地址频繁发送DHCP请求，服务器无法识别其真假，导致DHCP资源很快耗尽。
防御措施：在企业级管理型交换机的端口上做动态MAC地址绑定。（动态MAC地址绑定：谁连上了那个端口，就绑定谁的MAC地址，在拔掉网线前只能用一个MAC地址；静态MAC地址绑定，该端口只认一个MAC地址，其他MAC地址插在该端口上不了网，一般用在银行证券公司等）。
疑惑： 假如不通过插网线上网，只是无线网络呢，管理型交换机还能防御吗？
攻击客户机：将自己伪装布署成DHCP服务器，收到discovery包后，为客户机提供非法IP地址。其中一部分人可以上网，一部分人上不了网（谁先到选择谁的），上不了网的人拔掉网线再插上，也还是无法上网，由于IP地址有租期，租期还没到期，又没主动释放IP地址，连上网线后还是那个IP地址。
防御措施：在企业级管理型交换机上，除合法的DHCP所在接口外，全部设置为禁止发送DHCP Offer包。
8 练习
（1）部署DHCP服务器，并在客户机上验证，并练习ipconfig /release与ipconfig /renew
（2）设置DHCP地址保留
（3）练习备份与还原（公司一般情况下会有个统一的服务器专门做备份）
出现的小问题：
（1）练习备份与还原时把以下的服务器给删除了，删除作用域就可以了，不要删除服务器。假如把服务器删除了，DHCP服务器仍然没有停止，只是在这不显示了，作用域删了才是真删了。若是把服务器删了，对准>>DHCP,右键点击添加服务器，点击浏览，点击高级，点击立即查找，选中之前的服务器，点击确定。
（2）假如2003开着防火墙，DHCP服务器部署会失败，因为防火墙是默认阻止端口UDP67和UDP68。
（3）假如服务器手动配置的IP地址是20.1.1.1，而作用域中的IP地址是10.1.1.0网段的，服务器的地址与默认要提供的IP地址网段需要一致。
参考文献：
[1] 第11节 DHCP服务器原理、布署及攻防——以win2003为例
[2] DHCP（Dynamic Host Configure Protocol）动态主机配置协议详解
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