网络服务-DHCP
1.DHCP简介
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)是一个工作在应用层的局域网网络协议,数据传输时使用UDP不可靠传输协议工作,通常被应用在大型的局域网络环境中,主要作用是集中的管理、分配网络资源,使网络环境中的主机能动态的获得IP地址、Gateway地址、DNS服务器地址等信息,并能够提升地址的使用率。
2.DHCP工作原理
2.1 DHCP客户端进行IP请求
当一个DHCP客户机启动时,会自动将自己的IP地址配置成0.0.0.0,由于使用0.0.0.0不能进行正常通信,所以客户机就必须通过DHCP服务器来获取一个合法的地址。由于客户机不知道DHCP服务器的IP地址,所以它使用0.0.0.0的地址作为源地址,使用255.255.255.255作为目标地址,使用UDP 67端口作为目的端口来广播请求IP地址信息。广播信息DHCP Discover中包含了DHCP客户机的MAC地址和计算机名,以便使DHCP服务器能确定是哪个客户机发送的请求。
2.2 DHCP 服务器响应请求
当DHCP服务器接收到客户机请求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服务器就广播一则包括下列信息的DHCP OFFER消息:
DHCP客户机的MAC地址;DHCP服务器提供的合法IP地址;子网掩码;默认网关(路由);租约的期限;DHCP服务器的IP地址-MAC。
因为DHCP客户机还没有IP地址,所以DHCP服务器使用自己的IP地址作为源地址,使用255.255.255.255作为目标地址,使用UDP 68端口作为源端口来广播DHCP OFFER信息
2.3 DHCP 客户机选择 IP
DHCP客户机从接收到的第一个DHCP OFFER消息中选择IP地址,发出IP地址的DHCP服务器将该地址保留,这样该地址就不能提供给另一个DHCP客户机。当客户机从第一个DHCP服务器接收DHCP OFFER并选择IP地址后,DHCP租约的第三过程发生。客户机将DHCP REQUEST消息广播到所有的DHCP服务器,表明它接受提供的内容。DHCP REQUEST消息包括为该客户机提供IP配置的服务器的服务标识符(IP地址)。DHCP服务器查看服务器标识符字段,以确定它自己是否被选择为指定的客户机提供IP地址,如果那些DHCP OFFER被拒绝,则DHCP服务器会取消提供并保留其IP地址以用于下一个IP租约请求。
在客户机选择IP的过程中,虽然客户机选择了IP地址,但是还没有配置IP地址,而在一个网络中可能有几个DHCP服务器,所以客户机仍然使用0.0.0.0的地址作为源地址,使用255.255.255.255作为目标地址,使用UDP 67端口作为目的端口来广播DHCP REQUEST信息
2.4 DHCP 服务器确认租约
服务器确认租约:DHCP ACK
DHCP服务器接收到DHCP REQUEST消息后,以DHCPACK消息的形式向客户机广播成功的确认,该消息包含有IP地址的有效租约和其他可能配置的信息。虽然服务器确认了客户机的租约请求,但是客户机还没有收到服务器的DHCPACK消息,所以服务器仍然使用自己的IP地址作为源地址,使用255.255.255.255作为目标地址,使用UDP 68端口作为源端口来广播DHCP ACK信息。当客户机收到DHCP ACK消息时,它就配置了IP地址,完成了TCP/IP的初始化。
服务器拒绝租约:DHCP NACK(DHCP NAK)
如果DHCP REQUEST不成功,例如客户机试图租约先前的IP地址,但该IP地址不再可用,或者因为客户机移到其他子网,该IP无效时,DHCP服务器将广播否定确认消息DHCP NACK。当客户机接收到不成功的确认时,它将重新开始DHCP租约过程。
- 注1:如果DHCP客户机无法找到DHCP服务器,它将从TCP/IP的B类网段169.254.0.0/16中挑选一个IP地址作为自己的IP地址,继续每隔5分钟尝试与DHCP服务器进行通讯,一旦与DHCP服务器取得联系,则客户机放弃自动配置的IP地址,而使用DHCP服务器分配的IP地址。
- 注2:DHCP客户机收到DHCP服务器回应的ACK报文后,通过地址冲突检测(arp)发现服务器分配的地址冲突或者由于其他原因导致不能使用,则发送DECLINE报文,通知服务器所分配的IP地址不可用。
2.5 DHCP 客户机续租
DHCP客户机会在租期过去50%的时候,直接向为其提供IP地址的DHCP服务器发送DHCP REQUEST消息包。如果客户机接收到该服务器回应的DHCP ACK消息包,客户机就根据包中所提供的新的租期以及其它已经更新的TCP/IP参数,更新自己的配置,IP租用更新完成。如果没有收到该服务器的回复,则客户机继续使用现有的IP地址,因为当前租期还有50%。
如果在租期过去50%的时候没有更新,则DHCP客户机将在租期过去87.5%的时候再次向为其提供IP地址的DHCP服务器联系。如果还不成功,到租约的100%时候,DHCP客户机必须放弃这个IP地址,重新申请。如果此时无DHCP服务器可用,DHCP客户机会使用169.254.0.0/16中随机的一个地址,并且每隔5分钟再进行尝试。
3.DHCP服务搭建
3.1 实验环境
- 两台虚拟机
- 关闭防火墙
- 关闭SELinux
- 关闭Vmware虚拟网络编辑器的DHCP功能
3.2 DHCP相关信息
软件名:
dhcp #DHCP服务软件包
dhcp-common #DHCP命令软件包(默认已安装)
服务名:
dhcpd #DHCP服务名
dhcrelay #DHCP中继服务名
端口号:
udp 67 #作为客户端的目标端口,接收客户端的请求DHCP请求
udp 68 #作为服务器的源端口,用来向客户端回复数据包
配置文件:
dhcpd/etc/dhcp/dhcpd.conf
#此配置文件默认是空的,需要找模板文件重新生成
dhcpd.conf.sample/usr/share/doc/dhcp-4.*.*/dhcpd.conf.sample
#DHCP的模板配置文件
dhcrelay/etc/sysconfig/dhcrelay
#该文件时中继配置文件,中继实验中用到
3.3 DHCP配置文件详解
subnet 192.168.100.0 netmask 255.255.255.0{ #声明要分配的网段和子网掩码.
range 192.168.100.100 192.168.100.200; #声明可用 IP 地址池
option domain-name "ajaj.com"; #设置 DNS 域
option domain-name-servers 8.8.8.8; #设置 DNS 服务器地址
option routers 192.168.100.1; #默认网关的地址
option broadcast-address 192.168.100.255; #广播地址(可不写)
default-lease-time 600; #默认租约(s)
max-lease-time 7200; #最大租约(s)
}
4 DHCP 实验部署
4.1 DHCP 基本实验
yum install dhcp -y
# 安装dhcp服务端
yum install net-tools -y
# 安装net 组件
4.1.1 生成配置文件
cd /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/
cp -a dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf
4.1.2 修改配置文件
将配置文件的前几个subnet声明注释掉。
subnet 192.168.100.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.100.100 192.168.100.200;
option domain-name-servers 8.8.8.8;
option domain-name "ajaj.com";
option routers 192.168.100.1;
option broadcast-address 192.168.100.255;
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;
}
4.1.3 启动服务
systemctl start dhcpd
查看DHCP端口
netstat -tlun
udp 0 0 0.0.0.0:67 0.0.0.0:*
# 端口已经打开
4.1.4 客户机启动DHCP
vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens192
# 修改自己的网卡
TYPE="Ethernet"
PROXY_METHOD="none"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="dhcp" ## 开启DHCP即可
DEFROUTE="yes"
IPV4_FAILURE_FATAL="no"
IPV6INIT="yes"
IPV6_AUTOCONF="yes"
IPV6_DEFROUTE="yes"
IPV6_FAILURE_FATAL="no"
IPV6_ADDR_GEN_MODE="stable-privacy"
NAME="ens192"
UUID="b81efa3e-24c1-493a-b571-18b5cd8563c1"
DEVICE="ens192"
ONBOOT="yes"
重启网卡
systemctl restart netwokr
4.1.5 查看日志
tail -10 /var/log/messages
Mar 9 22:43:27 localhost systemd: Reloading.
Mar 9 22:43:27 localhost yum[12375]: Installed: net-tools-2.0-0.25.20131004git.el7.x86_64
Mar 9 22:46:34 localhost dhcpd: DHCPDISCOVER from 00:0c:29:c9:0b:9c via ens192
Mar 9 22:46:35 localhost dhcpd: DHCPOFFER on 192.168.100.100 to 00:0c:29:c9:0b:9c via ens192
Mar 9 22:46:35 localhost dhcpd: DHCPREQUEST for 192.168.100.100 (192.168.100.20) from 00:0c:29:c9:0b:9c via ens192
Mar 9 22:46:35 localhost dhcpd: DHCPACK on 192.168.100.100 to 00:0c:29:c9:0b:9c via ens192
Mar 9 22:50:37 localhost dhcpd: DHCPREQUEST for 192.168.100.100 from 00:0c:29:c9:0b:9c via ens192
Mar 9 22:50:37 localhost dhcpd: DHCPACK on 192.168.100.100 to 00:0c:29:c9:0b:9c via ens192
Mar 9 22:54:46 localhost dhcpd: DHCPREQUEST for 192.168.100.100 from 00:0c:29:c9:0b:9c via ens192
Mar 9 22:54:46 localhost dhcpd: DHCPACK on 192.168.100.100 to 00:0c:29:c9:0b:9c via ens19
DHCP 分配成功,客户机分配到的地址为192.168.100.100
4.2 保留地址(固定地址分配)
客户机需要恢复快照或者提供一台新的客户机
4.2.1 获取客户端MAC地址
ip -a
link/ether 00:0c:29:9b:f8:30 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
4.2.2 修改配置文件
host ajaj {
hardware ethernet 00:0c:29:9b:f8:30;
# 客户机的MAC地址
fixed-address 192.168.100.22;
# 固定分给客户机的地址(可以使用ip地址池之外的地址)
}
4.2.3 重启DHCP服务
systemctl restart dhcpd
4.2.4 客户机开启DHCP
#之前讲过就不说了,直接看日志
tail -6 /var/log/messages
Mar 9 23:25:31 localhost dhcpd: DHCPREQUEST for 192.168.100.22 from 00:0c:29:9b:f8:30 via ens192
Mar 9 23:25:31 localhost dhcpd: DHCPACK on 192.168.100.22 to 00:0c:29:9b:f8:30 via ens192
Mar 9 23:25:54 localhost dhcpd: DHCPREQUEST for 192.168.100.100 from 00:0c:29:c9:0b:9c via ens192
Mar 9 23:25:54 localhost dhcpd: DHCPACK on 192.168.100.100 to 00:0c:29:c9:0b:9c via ens192
DHCP 分配成功
4.3 超级作用域
4.3.1 超级作用域介绍
DHCP服务器可为单个物理网络上的客户端提供多个作用域租约地址(不同网段)
4.3.2 实验环境准备
三台虚拟机同一网络模式,一个DHCP服务器,两个客户机
1. 设置DHCP服务器的单臂路由所需子网卡:
cp -a ifcfg-ens192 ifcfg-ens192:0
# 根据自己网卡来配置,修改网卡名和ip地址就行了
vi ifcfg-ens192:0
TYPE="Ethernet"
PROXY_METHOD="none"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="none"
DEFROUTE="yes"
IPV4_FAILURE_FATAL="no"
NAME="ens192:0"
UUID="b81efa3e-24c1-493a-b571-18b5cd8563c1"
DEVICE="ens192:0"
ONBOOT="yes"
IPADDR="192.168.200.20"
PREFIX="24"
GATEWAY="192.168.200.1"
2. 开启路由转发
echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf #写入配置
sysctl -p #刷新内核参数配置文件
3.修改配置文件
之前的网段声明和主机声明全都注释掉
shared-network 100-200 {
subnet 192.168.100.0 netmask 255.255.255.0 {
option routers 192.168.100.20; ## 因为虚拟机做实验不好模拟真实环境,所以这个只分配一个地址。
range 192.168.100.100 192.168.100.100;
}
subnet 192.168.200.0 netmask 255.255.255.0 {
option routers 192.168.200.20;
range 192.168.200.100 192.168.200.200;
}
}
4.重启DHCP
systemctl restart dhcpd
5.开启客户机DHCP
开启后查看日志
tail -10 /var/log/messages
Mar 10 00:19:43 localhost dhcpd: DHCPACK on 192.168.100.100 to 00:0c:29:c9:0b:9c via ens192:0
Mar 10 00:19:43 localhost dhcpd: DHCPREQUEST for 192.168.100.100 from 00:0c:29:c9:0b:9c via ens192
Mar 10 00:19:43 localhost dhcpd: DHCPACK on 192.168.100.100 to 00:0c:29:c9:0b:9c via ens192
Mar 10 00:20:06 localhost dhcpd: DHCPREQUEST for 192.168.200.100 from 00:0c:29:9b:f8:30 via ens192:0
Mar 10 00:20:06 localhost dhcpd: DHCPACK on 192.168.200.100 to 00:0c:29:9b:f8:30 via ens192:0
Mar 10 00:20:06 localhost dhcpd: DHCPREQUEST for 192.168.200.100 from 00:0c:29:9b:f8:30 via ens192
Mar 10 00:20:06 localhost dhcpd: DHCPACK on 192.168.200.100 to 00:0c:29:9b:f8:30 via ens192
分配成功
客户机1 ping 客户机2
ping 192.168.200.100
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=1 ttl=63 time=0.595 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.765 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.270 ms
64 bytes from 192.168.200.100: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.437 ms
可以通信,实验成功
标签:网络服务,客户机,Linux,192.168,服务器,dhcpd,IP地址,DHCP From: https://www.cnblogs.com/ajajroom/p/17215989.html