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DHCP服务器毕业论文

毕业设计（论文）

题目DHCP服务器的配置

与学号孟令茹

指导教师高强

所在系及专业通信工程系计算机程序师

2011年4月6日

毕业设计（论文）任务书

题目DHCP服务器的配置

与学号孟令茹

指导教师高强

所在系及专业通信工程系计算机程序师

2011年4月6日

毕业设计（论文）任务书

一、题目：

DHCP服务器的配置

二、容和要求（包括需达到的技术指标、规定阅读的文献和应完成的电路设计图等）

通过阅读《Linux服务器配置与管理》《企业级Linux服务攻略》《Linux系统网络服务器组建、配置和管理实训教程》等文献。

了解了linux系统下DHCP服务概述、DHCP服务器的打建、管理和维护DHCP服务器、DHCP的优缺点等。

并做好了相关截图及文字叙述流程。

三、起讫日期及进度安排

起讫日期：

2010年12月22日至2011年4月4日

进度安排：

第一阶段——完成文献阅读和开题报告

第二阶段——进一步搜集资料，确定毕业设计（论文）总体框架

第三阶段——初稿完成

第四阶段——修改

第五阶段——答辩

指导教师年月日

四、教研室审查意见

教研室主任年月日

DHCP服务器的配置

摘要：

生活与互联网的联系越来越紧密。

搭建了许多不同的网络。

网络管理是大型计算机网络成功的关键因素，利用DHCP服务已经显得相当流行。

动态主机主机分配协议（DHCP）的运用也显得越来越重要。

在实际的操作过程中，构建DHCP服务器也越来越常见。

而采用DHCP动态的为主机配置参数，可以有效解决IP地址资源不足和用户的移动性问题，并能极大的减轻大型网络管理员的工作量，减少手工网络配置的错误。

有利于快速的搭建一个大型网络或修改其网络配置。

本文描述了如何在Linux系统下配置DHCP服务器。

本文以DHCP服务器为基础，一步步描述了DHCP服务器的构建过程。

关键词：

Linux;DHCP;DHCP的构建

Abstract:

WiththespreadoftheInternet,people'swork,studyandlifeareincreasinglylinkedwiththeInternet.Builtmanydifferentnetworks.Networkmanagementisalargecomputernetworkthecriticalsuccessfactors,usingDHCPserviceshaveappearquitepopular.Thedynamichosthostdistributionagreement（DHCP）usealsoappearsmoreandmoreimportant.Intheactualoperationprocess,constructaDHCPserveralsomoreandmorecommon.AnduseDHCPdynamicforhostconfigurationparametersandcaneffectivelysolvetheIPaddressresourcesshortageanduser'smobilityproblems,andcangreatlyreducelargenetworkadministratorworkload,reducemanualnetworkconfigurationerrors.Tobuildalargenetworkofquicklyorchangethenetworkconfiguration.ThispaperdescribeshowtoconfigureaDHCPserverunderLinuxsystem.ThispaperisbasedonaDHCPserver,stepbystep,describestheprocessoftheconstructionoftheDHCPserver.Keywords:

linux;DHCP;TheconstructionofaDHCPserver

1DHCP服务概述6

1.1DHCP的概述6

1.2DHCP分配地址的方式7

1.3DHCP的工作过程7

1.4DHCP的作用10

2DHCP服务器的搭建11

2.1安装DHCP服务器11

2.2DHCP服务器配置文件介绍12

2.3应用实例18

2.4启动和检查DHCP服务器20

2.5配置DHCP客户端21

2.5.1Linux客户端配置22

2.5.2Windows客户端配置23

3管理和维护DHCP服务器25

3.1DHCP服务器常见故障排除25

3.2DHCP服务器的安全28

4DHCP的优缺点29

4.1DHCP的优点29

4.2DHCP的缺点29

总结30

致31

参考文献32

1DHCP服务概述

1.1DHCP的概述

DHCP是“动态主机配置协议（DynamicHostConfigurationProtocol）的简写，主要是用来给网络客户机分配动态的IP地址。

这些被分配的IP地址都是DHCP服务器预先保留的一个由多个地址组成的地址集，并且一般是一段连续的地址。

在一个网络中，每一台计算机都必须适当地配置TCP/IP协议。

这意味着包括网络IP地址，子网掩码，默认网关，DNS服务器地址等都要配置在每一台计算机上。

如果工作站的数量很大，这对网络安装，维护人员来说将是一项非常大的工程，并且所有的工作站都设置这样的参数，要避免不出问题是很困难的。

如果同一个I5P地址被使用了两次，这将引起IP地址的冲突，而且有可能影响整个网络不能正常工作。

此外，如果你只拥有30个合法的IP地址，而你管理的机器有60台，只要这60台机器中，同时使用服务器DHCP服务的不超过30台，则可以解决IP地址资源不足的情况。

一台DHCP服务器可以让网络管理员集中指派和指定全局的或子网特有的TCP/IP参数供整个网络使用。

客户机不需要手动配置TCP/IP，并且当客户机断开与服务器的连接后，旧的IP地址将被释放以便重新使用。

有了DHCP服务器，它就能激活“从DHCP服务器获得IP地址“选项，此时DHCP服务器就接管了对工作站的TCP/IP进行适当配置的责任，这也有助于大幅度降低网络维护和管理的耗费。

1.2DHCP分配地址的方式

DHCP使用客户机/服务器模式，网络管理员建立一个或多个DHCP服务器，在这些服务器中保存了可以提供给客户机的TCP/IP配置信息。

这些信息包括网络客户的有效配置参数、分配给客户的有效IP地址池（其中包括为手工配置而保留的地址）、服务器提供的租约持续时间。

如果将TCP/IP网络上的计算机设定为从DHCP服务器获得IP地址，这些计算机则成为DHCP客户机。

启动DHCP客户机时，它与DHCP服务器通信以接收必要的TCP/IP配置信息。

该配置信息至少包含一个IP地址和子网掩码，以及与配置有关的租约。

DHCP服务器有3种为DHCP客户机分配TCP/IP地址的方式：

1.2.1、自动分配（AutomaticAllocation）

当DHCP客户机第一次向DHCP服务器租用到IP地址后，这个地址就永久的分配给了该DHCP客户机，而不会再分配给其他客户机。

1.2.2、动态分配（DynamicAllocation）

当DHCP客户机向DHCP服务器租用IP地址时，DHCP服务器只是暂时分配给客户机一个IP地址。

只要租约到期，这个地址就会还给DHCP服务器，以供其他客户机使用。

如果DHCP客户机仍需要一个IP地址来完成工作，则可以再要求另外一个IP地址。

1.2.3、手动分配：

在手工分配中，网络管理员在DHCP服务器通过手工方法配置DHCP客户机的IP地址。

当DHCP客户机要求网络服务时，DHCP服务器把手工配置的IP地址传递给DHCP客户机。

动态分配方法是唯一能够自动重复使用IP地址的方法，它对于暂时连接到网上的DHCP客户机来说尤其方便，对于永久性与网络连接的新主机来说也是分配IP地址的好方法。

DHCP客户机在不再需要时才放弃IP地址，如DHCP客户机要正常关闭时，它可以把IP地址释放给DHCP服务器，然后DHCP服务器就可以把该IP地址分配给申请IP地址的DHCP客户机。

使用动态分配方法可以解决IP地址不够用的困扰，如C类网络只能支持254台主机，而网络上的主机有三百多台，但如果网上同一时间最多有200个用户，此时如果使用手工分配或自动分配将不能解决这一问题。

而动态方式的IP地址并不固定分配给某一客户机，只要有空闲的IP地址，DHCP服务器就可以将它分配给要求地址的客户机；当客户机不再需要IP地址时，就由DHCP服务器重新收回。

1.3DHCP的工作过程

DHCP分为两个部分：

一个是服务器端，另一个是客户端。

所有客户机的IP地址设定资料都由DHCP服务器集中管理，DHCP还负责处理客户端的DHCP要求，而客户端则会使用从服务器分配下来的IP地址。

DHCP客户机在启动时，会搜寻网络中是否存在DHCP服务器，如果找到，则给DHCP服务器发送一个请求。

DHCP服务器接到请求后，为DHCP客户机选择TCP/IP配置的参数，并把这些参数发送给客户端。

如果已配置冲突检测设置，则DHCP服务器在将租约中的地址提供给客户机之前会试用ping测试作用域中的每个可用地址的连通性。

这可确保提供客户的每个IP地址都没有被使用手动TCP/TP配置的另一台非DHCP计算机使用。

。

客户端从DHCP服务器上获得IP地址的整个过程分为以下6个步骤。

根据客户端是否第一次登录网络，DHCP的工作形式会有所不同

1.3.1、寻找DHCP服务器

当DHCP客户端第一次登录网络的时候，计算机发现本机上没有任何IP地址设定，将以广播方式（因为DHCP服务器的IP地址对于客户机来说是未知的）发送DHCPdiscover发现信息来寻找DHCP服务器，即向地址255.255.255.255发送特定的广播信息。

网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收到这种广播，但只有DHCP服务器才会做出响应，如图所示:

图1.1DHCPDISCOVER

1.3.2、分配IP地址

在网络中接收到DHCPdiscover发现信息的DHCP服务器都会做出响应，它从尚未出租的IP地址中挑选一个分配给DHCP客户机，向DHCP客户机发送一个包含出租的IP地址和其他设置的DHCPoffer提供信息，如图所示：

图1.2DHCPOFFER

1.3.3、接收IP地址

DHCP客户端接收到DHCPoffer提供信息之后，选择第一个接收到的提供信息，然后以广播方式回答一个DHCPrequest请求信息，该信息中包含向它所选定的DHCP服务器请求IP地址的容。

如图所示：

图1.3DHCPREQUEST

1.3.4、IP地址分配确认

当DHCP服务器收到DHCP客户机回答的DHCPrequest请求信息之后，便向DHCP客户端发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCPack确认信息，告诉DHCP客户机可以使用它所提供的IP地址。

然后，DHCP客户机便将其TCP/IP协议与网卡绑定，另外，除DHCP客户机选中的服务器外，其他的DHCP服务器将收回曾提供的IP地址，如图所示：

图1.4DHCPACK

1.3.5、重新登录

以后DHCP客户机每次重新登录网络时，就不需要再发送DHCPdiscover发现信息了，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCPrequest请求信息。

当DHCP服务器收到这一信息后，它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCPack确认信息。

如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时啊（比如此IP地址已分配给其他DHCP客户机使用），则DHCP服务器给DHCP客户机回答一个DHCPnack否认信息。

当原来的DHCP客户机收到此DHCPnack否认信息后，它就必须重新发送DHCPdiscover发现信息来请求新的IP地址。

1.3.6、更新租约

DHCP服务器向DHCP客户机出租的IP地址一般都有一个租借期限，期满后DHCP服务器便会收回出租的IP地址。

如果DHCP客户机要延长其IP租约，则必须更新其IP租约。

DHCP客户机启动时和IP租约期限过一半时，DHCP客户机都会自动向DHCP服务器发送更新其IP租约的信息。

1.4DHCP的作用

随着计算机网络技术的迅猛发展，网络的结构越来越复杂，用户数量众多，如果手工配置的话，不仅繁琐而且工作效率低。

所以，动态主机分配协议（DHCP）的运用显得越来越重要。

在实际的操作过程中，企业架构DHCP服务器也越来越常见。

动态主机分配协议（DHCP）是一个简化主机IP地址分配管理的TCP/IP标准协议。

用户可以利用DHCP服务器管理动态的IP地址及子网掩码所产生的错误，同时也避免了把一个IP地址分配给多台工作站所造成的地址冲突。

降低了管理IP地址设置的负担。

大型网络中使用DHCP服务器大大缩短了配置或重新配置网络中工作站所发费的时间，同时通过对DHCP服务器的设置可灵活的设置地址的租期。

同时，DHCP地址租约的更新过程有助于用户确定那个客户的设置需要经常更新（如：

使用便携机的客户经常更换地点），且这些变更由客户机与DHCP服务器自动完成，无需网络管理员干涉，这样可提高工作效率。

2DHCP服务器的搭建

2.1安装DHCP服务器

2.1.1、本论文DHCP服务器安装软件版本如下：

dhcp-3.0.5-3.el5.i386.rpm（DHCP主程序包，包括DHCP服务和中继代理程序。

安装该软件包，进行相应配置，即可以为客户机动态分配IP地址及其他TCP/IP信息）。

dhcp-devel-3.0.5-3.el5.i386.rpm（DHCP服务器开发工具软件包，为DHCP开发提供库文件系统）。

dhcpv6-0.10-33.el5.i386.rpm（DHCP的IPv6扩展工具，使DHCP服务器能够支持IPv6的最新功能）。

dhcpv6_client-0.10-33.el5.i386.rpm（DHCP客户端IPv6软件包，帮助客户端获取动态IP地址）

2.1.2、DHCP的安装

在安装DHCP服务器之前，使用rpm–qa|grepdhcp命令检测系统是否安装了DHCP相关软件包，如图所示：

图2.1查看系统是否安装了DHCP相关软件包

图所显示结果表明系统还未完全安装DHCP软件包，软件包的安装方法有两个，一个是用rpm–ivh命令安装，另一个是单击软件包安装，而这所采用的是单击软件包安装，安装完后再用rpm–qa命令查看，如图所示：

图2.2查看系统是否安装了DHCP相关软件包

从图中可看出DHCP服务器软件包已全部安装上了。

2.2DHCP服务器配置文件介绍

2.2.1、主配置文件dhcpd.conf

dhcpd.conf是最核心的配置文件，它包括DHCP服务的配置信息。

绝大部分的设置都需要修改该配置文件来完成。

dhcpd.conf文件大致包括两个部分，分别为全局配置和局部配置。

全局配置可以包含参数和选项，该部分设置对整个DHCP服务器生效。

局部配置通常由声明部分表示，该部分仅对局部生效，如仅对某个IP作用有效。

dhcpd.conf文件的格式如下：

#全局配置

参数或选项；//全局有效

#局部配置

声明{

参数或选项；//局部有效

}

在RedHatEnterpriseLinux5中dhcp的配置文件不存在，需要手动建立，这样不太方便，但是当主程序包安装后，会自动生成一个配置文件本，存放于/usr/share/doc/dhcp-3.0.5/dhcpd.conf.sample,可以用cp命令把该文件复制到/etc/目录下，然后重命名为dhcpd.conf,使用命令如下：

cp/usr/share/doc/dhcp-3.0.5/dhcpd.conf.sample/etc/dhcpd.conf

将本文件复制并重命名后使用vi命令编辑/etc/dhcpd.conf文件，该文件的容包含了部分参数，声明以及选项的用法，其中注释部分可以放在任何位置，并以“#”号开头，如下所示。

#全局配置

ddns-update-styleinterim；//指明DNS的更新方式

ignoreclient-updates；//忽略客户端机更新DNS记录

#局部配置

subnet192.168.0.0netmask255.255.255.0{//声明一个网段，该网段相当于是windows中的作用域

#---defaultgateway

optionrouters192.168.0.1；//网关地址

optionsubnet-mask255.255.255.0；//分配给客户机的netmask

optionnis-domain“domain.org”；//为客户端指定所属的NIS域服务器的地址

optiondomain-name“domain.org”；//域名，要与DNS的域名保持一致

optiondomain-name-servers192.168.1.1；//DNS服务器的地址

optiontime-offset-18000；#EasternstandardTime//为客户端设定和格林威治时间的偏移时间，单位是秒

#optionntp-servers192.168.1.1；//为客户端设定网络时间服务器IP地址

#optionnetbios-name-servers192.168.1.1；//为客户端指定WINS服务器的IP地址

#---Selectspoint-to-pointnode（defaultishybrid）.Don’tchangethisunless

#---youunderstandNetbiosverywell

#optionnetbios-node-type2；//为客户端指定节点类型

rangedynamic-bootp192.168.0.128192.168.0.254；//该网段中哪些用于对客户端进行分配

default-lease-time21600；//默认的租约时间

max-lease-time43200；//最大的租约时间

#wewantthenameservertoappearatafixedaddress

hostns{//对主机名为ns的主机做host声明

next-servermarvin.RedHat.；设置服务器从引导文件中装主机名，应用于无盘工作站hardwareethernt12:

34:

46:

78:

AB:

CD；//该主机的MAC地址

fixed-address202.185.42.254；//该地址始终分配给该主机

}打开dhcpd.conf文件可见原配置文件，如图所示：

图2.3dhcpd.conf文件

从上述配置文件中看出，整个配置文件分为全局和局部两个部分。

2.2.2、常用参数介绍

parameters：

表明服务器如何执行任务，是否执行任务，或者将哪些网络配置选项发给客户，或者是否检查客户端所用的IP地址等。

如设置IP地址租约的时间，或者是否检查客户端所用的IP地址等。

主要参数如表2.1所示：

参数

解释

ddns-update-style（none|interim|ad-hoc）

定义所支持的DNS动态更新类型（不支持更新|DNS互动更新|特殊DNS更新）

default-lease-time

定义默认的IP租约时间

max-lease-time

定义客户端IP租约时间的最大值

hardware

定义网络接口类型及硬件地址

fix-addressip

定义DHCP客户端指定的IP地址

authritative

拒绝不正确的IP地址的需求

ignoreclient-updates

忽略客户端更新

server-name

通知DHCP客户服务器名称

get-lease-hostnamesflag

检查客户端使用的IP地址

表2.1常用参数表

2.2.3、常用选项介绍

option：

某些参数必须以option关键字开头，它们被称为选项，通常用来配置DHCP客户端的可选参数。

如定义客户端的DNS服务器地址，定义客户端的默认网关等。

主要参数如表2所示：

选项

解释

routers

为客户端指定默认网关

broadcast-address

为客户端设定广播地址

domain-name

为客户端指定dns服务器域名

domain-name-servers

为客户端指定dns服务器的地址

time-offset

为客户端设定和格林威治时间的偏移时间

ntp-servers

为客户端设定网络时间服务器IP地址

host-name

为客户端设定主机名称

表2.2常用选项表

2.2.4、常用声明介绍

declaration：

描述网络布局；描述客户；提供客户的地址；或把一组参数应用到一组声明中，通常用来指定IP作用域，定义为客户端分配的IP地址池等。

声明

解释

subnet网络号netmask子网掩码

定义作用域，即指定子网

rang起始ip地址结束ip地址

指定动态IP地址围

host主机名称

用于定义保留地址

Group

为一组参数提供声明

Sunbet

描述一个IP地址是否属于该子网

subnet-mask

设置客户机的子网掩码

shared-network

用来告知是否一些子网分享相同网络

allow|denyunknown-clients

是否动态分配IP给未知的使用者

allow|denybootp

是否响应激活查询

allow|denybooting

是否响应使用者查询

next-name

开始启动文件的名称，应用于无盘工作站

next-server

设置服务器，重引导文件中装入主机名

表2.3常用声明表

2.2.5、租约数据库文件

租约数据库文件用于保存一系列的租约声明。

其中包含客户端的主机名，Mac地址，分配到的IP地址，以及IP地址的有效期等相关信息。

该数据库是一个可编辑的ASCII格式文本文件。

每当发生租约变化的时候，都会在文件结尾添加新的租约记录。

当DHCP被安装好后，租约数据库并不存在。

然而，它在启动时却需要这个数据库。

所以只需要建立一个空文件/var/lib/dhcpd.lease即可。

RedHatEnterpriseLinux5版本在安装过DHCP后会自动建立该租约数据库文件。

当服务器正常运行后，可以使用cat命令查看租约数据库文件。

一个典型的文件容如下：

lease19