DHCP架设Word文档格式.docx
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应用物理班级：
01
组号：
1指导教师：
报告人：
学号：
实验地点：
科技楼302实验时间：
2015年11月05日
实验报告提交时间：
2015年11月10日
教务处制
1.实验目的
1．理解DHCP服务器的工作原理。
2．掌握DHCP服务器的安装与配置
实验环境：
1.微机两台。
实验任务：
1.安装、配置DHCP服务器。
2.测试DHCP服务器。
2.实验内容/实验原理
实验原理：
在一个使用TCP/IP协议的网络中，每一台计算机都必须至少有一个IP地址，才能与其他计算机连接通信。
在为主机分配IP地址有两种方法：
1.静态IP地址：
手工输入每台主机的IP地址，子网掩码，网关。
其特点是每台主机有固定的IP地址，便于主机直接通信。
缺点是在主机较多时容易出错，管理不当容易造成IP冲突。
2.动态IP地址：
用户不用输入IP地址等相关信息，由DHCP（DynamicHostConfigureProtocol，动态主机配置协议）服务器自动分配IP地址给客户端主机。
其优点是可以避免手工设置可能出现的错误，在主机较多时容易管理，可以减轻管理员的负担。
缺点是局域网中的主机直接通信不方便。
这两种IP配置方式各有利弊。
在主机较少时，一般采用静态IP地址分配。
在主机很多时采用DCHP方式可以对IP进行集中管理，统一规划和管理网络中的IP地址，可以对校园网或企业网中的主IP地址进行有效管理，而不需要一个一个手动指定，极大地减轻管理员的负担。
一、DHCP的运行原理
当DHCP客户端的计算机启动时，他会与DHCP服务器通信，以便从DHCP服务器获得IP地址，子网掩码、默认网关等TCP/IP配置信息。
DHCP客户端通过和DHCP服务器的交互通讯以获得IP地址租约。
为了从DHCP服务器获得一个IP地址，在标准情况下DHCP客户端和DHCP服务器之间会进行四次通讯。
DHCP协议通讯使用端口UDP67（服务器端）和UDP68（客户端）进行通讯，并且大部分DHCP协议通讯使用广播进行。
如果在DHCP客户端和DHCP服务器不属于相同的网络，那么必须具备以下两个条件之一，才能让DHCP客户端和路由器正常进行通讯：
•DHCP客户端网络上部署有DHCP中继代理，并且配置为转发DHCP消息的DHCP服务器；
•两个网络间的路由器兼容RFC1542（支持BOOTP/DHCP转发）。
无论上述哪种方式，DHCP中继代理或兼容RFC1542的路由器在转发DHCP客户端的租约请求时，都会修改转发的DHCP请求数据包中的Gateway字段，将其设置为自己接收到DHCP客户端租约请求的网络接口的IP地址，而DHCP服务器则使用此Gateway字段来决定分配IP地址租约的DHCP作用域。
DHCP客户端和DHCP服务器的这四次通讯分别代表不同的阶段，分别为：
1、DHCPDISCOVER
当DHCP客户端计算机处于以下三种情况之一时，触发DHCPDISCOVER广播消息：
当TCP/IP协议作为DHCP客户端（自动获取IP地址）进行初始化（DHCP客户端启动计算机、启用网络适配器或者连接到网络时）；
DHCP客户端请求某个IP地址被DHCP服务器拒绝，通常发生在已获得租约的DHCP客户端连接到不同的网络中；
DHCP客户端释放已有租约并请求新的租约。
此时，DHCP客户端发起DHCPDISCOVER广播消息，向所有DHCP服务器获取IP地址租约。
此时由于DHCP客户端没有IP地址，因此在数据包中，使用0.0.0.0作为源IP地址，然后广播地址255.255.255.255作为目的地址。
在此请求数据包中同样会包含客户端的MAC地址和计算机名，以便DHCP服务器进行区分。
如果没有DHCP服务器答复DHCP客户端的请求，DHCP客户端在等待1秒后会再次发送DHCPDISCOVER广播消息。
除了第一个DHCPDISCOVER广播消息外，DHCP客户端还会发出三个DHCPDISCOVER广播消息，等待时延分别为9秒、13秒和16秒加上一个长度为0～1000毫秒之间的随机时延。
如果仍然无法联系DHCP服务器，则认为自动获取IP地址失败，默认情况下将随机使用APIPA（自动专有IP地址，169.254.0.0/16）中定义的未被其他客户使用的IP地址，子网掩码为255.255.0.0，但是不会配置默认网关和其他TCP/IP选项，因此只能和同子网的使用APIPA地址的客户端计算机进行通讯。
你可以通过注册表中的DWORD键值IPAutoconfigurationEnabled来禁止客户端计算机使用APIPA地址进行自动配置，此键值位于
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters
当其值设置为0时，则不使用APIPA地址进行自动配置。
在WindowsXP和WindowsServer2003中，针对客户端计算机的TCP/IP选项中有一个备用配置选项，只有当客户端计算机配置为DHCP客户端（自动获取IP地址）时才有此备用配置。
你可以通过备用配置来为DHCP客户端在无法联系DHCP服务器时为DHCP客户端指定静态IP地址，如下图1所示：
图1指定备用IP地址
如果没有配置APIPA地址和备用IP地址，则DHCP客户端会每隔5分钟再发送DHCPDISCOVER广播消息，直到从DHCP服务器获取IP地址为止。
2、DHCPOFFER
所有接收到DHCP客户端发送的DHCPDISCOVER广播消息的DHCP服务器会检查自己的配置，如果具有有效的DHCP作用域和富余的IP地址，则DHCP服务器发起DHCPOFFER广播消息来应答发起DHCPDISCOVER广播的DHCP客户端，此消息包含以下内容：
客户端MAC地址；
DHCP服务器提供的客户端IP地址；
DHCP服务器的IP地址；
DHCP服务器提供的客户端子网掩码；
其他作用域选项，例如DNS服务器、网关、WINS服务器等；
租约期限等。
因此DHCP客户端没有IP地址，所以DHCP服务器同样使用广播进行通讯：
源IP地址为DHCP服务器的IP地址，而目的IP地址为255.255.255.255。
同时，DHCP服务器为此客户保留它提供的IP地址，从而不会为其他DHCP客户分配此IP地址。
如果有多个DHCP服务器给予此DHCP客户端回复DHCPOFFER消息，则DHCP客户端接受它接收到的第一个DHCPOFFER消息中的IP地址。
3、DHCPREQUEST
当DHCP客户端接受DHCP服务器的租约时，它将发起DHCPREQUEST广播消息，告诉所有DHCP服务器自己已经做出选择，接受了某个DHCP服务器的租约。
在此DHCPREQUEST广播消息中包含了DHCP客户端的MAC地址、接受的租约中的IP地址、提供此租约的DHCP服务器地址等，所有其他的DHCP服务器将收回它们为此DHCP客户端所保留的IP地址租约，以给其他DHCP客户端使用。
此时由于没有得到DHCP服务器最后确认，DHCP客户端仍然不能使用租约中提供的IP地址，所以在数据包中仍然使用0.0.0.0作为源IP地址，广播地址255.255.255.255作为目的地址。
4、DHCPACK
提供的租约被接受的DHCP服务器在接收到DHCP客户端发起的DHCPREQUEST广播消息后，会发送DHCPACK广播消息进行最后的确认，在这个消息中同样包含了租约期限及其他TCP/IP选项信息。
如果DHCP客户端的操作系统为Windows2000及其后版本，当DHCP客户端接收到DHCPACK广播消息后，会向网络发出三个针对此IP地址的ARP解析请求以执行冲突检测，确认网络上没有其他主机使用DHCP服务器提供的IP地址，从而避免IP地址冲突。
如果发现该IP已经被其他主机所使用（有其他主机应答此ARP解析请求），则DHCP客户端则会广播发送（因为它仍然没有有效的IP地址）DHCPDECLINE消息给DHCP服务器拒绝此IP地址租约，然后重新发起DHCPDISCOVER进程。
此时，在DHCP服务器管理控制台中，会显示此IP地址为BAD_ADDRESS。
如果没有其他主机使用此IP地址，则DHCP客户端的TCP/IP使用租约中提供的IP地址完成初始化，从而可以和其他网络中的主机进行通讯。
至于其他TCP/IP选项，如DNS服务器和WINS服务器等，本地手动配置将覆盖从DHCP服务器获得的值。
3.实验步骤/实验截图
DHCP服务的安装
首先打开服务器管理器，点击开始菜单——>
管理工具——>
服务器管理器。
服务器管理器打开后，点击左侧面板中的角色，然后点击右侧面板中的添加角色。
点击下一步，从窗口中选择要安装的DHCP服务器，如下图：
如果有域控制器，则父域填域控制器的名称，如果没有域控制器，则可以随便填写一个。
填写首选DNS服务器和备用DNS服务器的IPv4地址。
深圳大学的首选DNS服务器的地址为210.39.0.33，备用地址为：
210.39.0.34，202.96.134.133，如下图：
WINS服务器负责将计算机名转换成IP地址，如果有WINS服务器则填写WINS服务器的IP地址，否则勾选“此网络上的应用不需要WINS”。
接着进入作用域的页面，我们将在安装后设置作用域，此处直接下一步。
添加角色向导最后给出安装的摘要信息，让用户确认安装。
安装完成后，系统会添加DHCP服务。
用户可以通过【开始】-【所有程序】-【管理工具】-【DHCP】管理DHCP服务。
启动DHCP管理程序后，在下图的IPv4条目上单击右键，在弹出的菜单中选择“新建作用域...”
设置此作用域的范围（为了便于区分，建议同学们将IP地址范围第三段设置成自己学号的后三位（不能大于254）），及子网掩码。
其中的长度表示网络地址的位数。
这里用学号最后两位32和40；
添加排除地址。
设置不分配第地址，如网关地址。
设置租约的期限。
配置DHCP的其他选项，如DNS，网关等。
设置网关地址。
为客户端设置DNS地址。
激活作用域后，DHCP服务器即可以为其他主机分配IP地址。
测试时，可以将测试主机的本地连接禁用，然后重新启用。
这时测试主机会重新获取IP地址。
注意：
很有可能测试主机无法从自己的DHCP服务器得到IP地址，因为主机是向最先向它响应的主机申请IP地址。
可以通过ipconfig/all查询主机的ip地址是哪一台DHCP服务器分配的。
从下图可以看出，分配给该主机IP地址的DHCP服务器的IP地址为192.168.1.1。
4.实验总结与心得体会
通过本次实验，我掌握了DHCP服务器的工作原理，并且实际动手安装，架设DHCP服务，在Windows2008R2系统上配置。
了解到互联网中计算机IP寻址的重要性，以及通过DHCP可为PC机分配IP地址并通信的原理。
同时在实验过程中进一步了解到IP地址的结构意义，不同段所代表的信息和作用。
指导教师批阅意见：
成绩评定：
实验操作与结果（50）
实验报告（50）
总分
指导教师签字：
年月日
注：
1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。
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