Linux網路之DHCP原理與配置及實驗圖解

一、DHCP概述
二、DHCP租約作業程序
三、安裝DHCP服務器步驟
四、DHCP配置實驗（包含DHCP中繼配置）
五、固定ip實驗
總結

前言
前面我寫過華為ensp中DHCP的介紹和配置，詳見動態主機配置協議DHCP
與Linux（CentOS7系統）中DHCP原理與配置原理差不多，可以對比來看一下，

一、DHCP概述

（1）簡介

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol，動態主機配置協議)
由Internet 作業任務小組設計開發
專門用于為 TCP/IP 網路中的計算機自分配ТСР/IP引數的協議
（2）DHCP的優點

減少管理員的作業量
避免輸入錯誤的可能
避免IP地址沖突
當更改IP地址段時，不需要重新配置每個用戶的IP地址
提高了IP地址的利用率
方便客戶端的配置
（3）DHCP的分配方式

自動分配：客戶機從DHCP服務器分配到一個IP地址后永久使用
手動分配：由DHCP服務器管理員專門指定IP地址
動態分配：客戶機使用完后釋放該IP，供其它客戶機使用

二、DHCP租約作業程序

客戶機從DHCP服務器獲得IP地址的程序稱為DHCP 的租約程序
總的來說分為四個步驟，如下圖

說明

（1）客戶端在網路中搜索服務器

當一個DHCP客戶機啟動時，客戶機還沒有IP地址，所以客戶機要通過DHCP獲取一個合法的地址，
此時DHCP客戶機以廣播方式發送DHCP Discover發現資訊來尋找DHCP服務器
（2）服務器向客戶端回應服務

DHCP服務器接收到來自客戶機請求IP地址的資訊時，在自己的IP地址池中查找是否有合法的IP地址提供給客戶機，
如果有，DHCP服務器將此IP地址做上標記，加入到DHCP Offer的訊息中，然后廣播一則DHCP Offer 訊息
（3）客戶機選擇IP地址

DHCP客戶機從接收到的第一個DHCP Offer訊息中提取 IP 地址，發出IP地址的DHCP服務器將該地址保留，這樣該地址就不能再分配給另一個DHCP客戶機了
（4）服務器確定租約

DHCP服務器接收到 DHCP Request 訊息后，以DHCP ACK 訊息的形式向客戶機廣播成功確認，該訊息包含有IP地址的有效租約和其他可配置的資訊
當客戶機收到 DHCP ACK 訊息時，配置IP地址，完成TCP/IP的初始化
（5）重新登錄

DHCP客戶機每次重新登錄網路時，不需要再發送DHCP Discover資訊，而是直接發送包含前一次所分配的IP地址的DHCP Request請求資訊
（6）更新租約

當DHCP服務器向客戶機出租的IP地址租期達至50%時就需要更新租約
客戶機直接向提供租約的服務器發送DHCP Request包，要求更新現有的地址租約

三、安裝DHCP服務器步驟

（1）在ensp中配置DHCP中繼

dhcp enable									-開啟DHCP功能

interface Vlanif10
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
 dhcp select relay						-開啟DHCP中繼功能
 dhcp relay server-ip 192.168.100.33			-指向DHCP服務器的地址

interface Vlanif20
 ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
 dhcp select relay
 dhcp relay server-ip 192.168.100.33

interface Vlanif100
 ip address 192.168.100.254 255.255.255.0
 dhcp select relay
 dhcp relay server-ip 192.168.100.33

（2）配置DHCP服務器
CentOS 7光碟中的 dhcp-4.2.5-58.el7.centos.x86_64.rpm
DHCP軟體包的主要檔案
主組態檔：/etc//dhcp/dhcpd.conf
執行程式：/usr/sbin/dhcpd、 /usr/sbin/dhcrelay

yum install -y dhcp
cat /etc/dhcp/dhcpd.conf    -查看主組態檔
cat /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example  -查看示例組態檔

（3）組態檔內容

cp /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf

vim /etc/dhcp/dhcpd.conf   -設定全域配置引數
default-lease-time 600;	 -默認租約為 10分鐘，單位為秒
max-lease-time 7200;	 -最大租約為 1 小時，單位為秒
option domain-name "example.org";  -指定默認域名
option domain-name-servers 8.8.8.8; -指定 DNS 服務器地址
ddns-update-style none;  -禁用 DNS 動態更新

-subnet網段宣告（作用于整個子網段，部分配置引數優先級高于全域配置引數）
subnet 192.168.100.0 netmask 255.255.255.0 {    	-宣告要分配的網段地址
   range 192.168.100.10 192.168.100.20;     -設定地址池
  option routers 192.168.100.254；      -指定默認網關地址
}
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.1.100 192.168.1.120;
  option routers 192.168.1.254;
}
subnet 192.168.2.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.2.200 192.168.2.220;
  option routers 192.168.2.254;
}

-host主機宣告（給單機分配固定的 IP 地址）
host hostname {										-指定需要分配固定 IP地址的客戶機名稱
  hardware ethernet 00:c0:29:85:5a:98;				-指定該主機的 MAC地址
  fixed-address 192.168.100.166;						-指定保留給該主機的 IP地址
}

-后面內容可都洗掉

-關上防火墻
systemctl start dhcpd
systemctl stop firewalld
setenforce 0

netstat -anpu | grep ":67"

-如果DHCP服務啟動失敗，可以查看日志檔案
tail -f /var/log/messages

（4）Linux客戶端使用 DHCP 動態獲取IP

方法一：
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=dhcp

ifdown ens33 ; ifup ens33

方法二：
dhclient -d ens33

查看租約檔案 
less /var/lib/dhcpd/dhcpd.lease

四、DHCP配置實驗（包含DHCP中繼配置）

實驗圖
（1）ensp中SW1和SW2的設定
SW1
sw1
SW2
sw2
（2）虛擬機選擇主機模式，關閉DHCP自動獲取
取消DHCP

（3）設定新網段

（4）配置ensp里cloud
cloud

（5）修改虛擬機網卡地址
修改網卡

（6）驗證能ping通192.168.1.254、192.168.2.254、192.168.100.254
ping通
（7）安裝DHCP軟體
安裝軟體
（8）找到修改dhcp的模板，并復制到目錄/dhcpd.conf
模板1
模板2
（9）在組態檔/dhcpd.conf 里進行全域配置及網段宣告

（10）配置DHCP中繼

（11）驗證
pc1
pc2
pc3