网络管理讲义chapter2.docx

网络管理讲义chapter2.docx

《网络管理讲义chapter2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络管理讲义chapter2.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

网络管理讲义chapter2

第二章使用DHCP服务自动分配IP参数

一．IP参数概述

*在TCP/IP网络中，任何一个主机（Host）都至少需要一个唯一确定的IP地址等参数。

*所谓“TCP/IP网络”，是指使用TCP/IP协议进行通信的网络。

在这样的网络中，所有的计算机均使用TCP/IP协议进行通信。

*所谓“主机”，是指把计算机、路由器等连接到网络上的网络连接设备，如：

网卡、Modem等。

所以，严格地讲，“主机”并不是计算机。

*IP参数主要包括：

IP地址、子网掩码、默认网关。

1．IP地址（必配）

*是一组32位的二进制数。

*为了描述方便，把这组32位的二进制数每8位为一组，一共分为4组，并用句号“.”将彼此分开；再把每一组8位二进制数用一个0－255之间的十进制数等价地描述出来。

如：

131.107.1.200。

*IP地址由“网络ID”和“主机ID”两部分组成。

*网络ID：

用来标识使用该IP地址的主机所处的局域网。

显然，处在同一个局域网中的主机的IP地址中的“网络ID”部分一定相同。

*主机ID：

用来区分处在同一个局域网中的不同主机。

显然，处在同一个局域网中的主机的IP地址中的“主机ID“部分一定不同。

*按照规定，一个IP地址中的前一部分是“网络ID”，而后一部分是“主机ID”。

*网络ID位数的判断方法：

子网掩码。

2．子网掩码（必配）

*是一组32位的二进制数，同样分为4组。

*子网掩码本身没有任何意义。

它需要与IP地址共同使用，从而利用它指明与之对应的IP地址中到底前多少位是网络ID。

*在子网掩码中，一定是前面连续多少位为“1”，而后面连续多少位为“0”。

*因此，如果子网掩码中的前面连续多少位为“1”，即意味着与之对应的IP地址中前多少位应该理解为网络ID；而子网掩码中的后面连续多少位为“0”，即意味着与之对应的IP地址中的后多少位应该理解为主机ID。

*计算机在判断网络ID时，是把IP地址与子网掩码逐位作“与”的逻辑运算，其运算的结果即为该IP地址所在的网络ID号。

3．默认网关（可选）

*即为默认的路由器的IP地址。

*当一个主机只需要与本局域网内的主机进行网内通信时，则不需要配置默认网关；当一个主机需要与其它局域网内的主机进行跨网通信时，则必须配置默认网关，此时需要把数据包先送给默认网关所代表的路由器，然后再由路由器把数据包进行层层转发，直至到达终点。

二．什么是“服务”？

*“服务”等同于“功能”。

即：

提供了某种服务即意味着提供了某种功能。

*一台计算机究竟被称作“服务器”还是“客户机”，总是针对某个具体的服务（功能）而言的。

*如果在一台计算机上安装了某个服务，并由它为网络中的其它计算机提供这个服务所具有的功能，那么这台计算机便被称作这个服务的“服务器”。

*如果某台计算机需要请求某个服务，需要使用某个服务所提供的功能，那么这台计算机便被称作这个服务的“客户机”。

*一台计算机可以是某个服务的服务器，而同时又是另一服务的客户机。

三．分配IP参数的方法

*在TCP/IP网络中，由于任何一个主机（Host）都至少需要一个唯一确定的IP地址等参数，所以管理员在建立起网络后，必须为每个主机分配正确的IP参数。

*分配IP参数的方法有两种：

“手工分配”和“自动分配”。

1．手工分配

*管理员可以直接为每个主机手工分配IP参数。

*手工分配的IP参数，除非手工修改，否则不会自动发生变化。

所以，手工分配的IP参数又被称作“静态IP参数”。

*手工分配IP参数的不足之处：

•由于手工分配IP参数，所以当网络中的主机数量较多时，增大了管理员的工作负担。

•有可能分配不正确的或无效的IP参数。

•由于配置了错误的IP参数，会导致网络的通信出现问题。

而这种问题一旦发生，又很难迅速地找到问题的原因所在。

•如果网络中有较多的频繁移动用户，则为这些用户分配IP参数将非常不方便，从而增加了管理员的工作量。

*设置步骤。

2．自动分配

*可以使用DHCP服务为网络中的主机自动分配IP参数，自动分配的IP参数有可能会发生改变，所以又被称作“动态IP参数”。

*由于自动分配IP参数，这将大大减轻管理员的工作负担。

*只要DHCP服务配置正确，就不会出现分配错误IP参数的问题，也就避免了由此带来的通信问题。

*即使网络中有大量的频繁移动用户，他们也会在各自的网络中自动获得所需要的IP参数，从而减轻了管理员的工作负担。

*综上所述，动态分配要比手工分配更理想。

四．DHCP概述

*DHCP是“DynamicHostConfigurationProtocol（动态主机配置协议）”的缩写。

*DHCP服务提供了一种功能，能够为网络中的主机自动分配IP参数。

*安装并提供DHCP服务的计算机，被称作“DHCP服务器”。

*请求并使用DHCP服务的计算机，被称作“DHCP客户机”。

1．DHCP服务可以分配的IP参数

必配的参数：

*IP地址、子网掩码。

可选分配的参数：

*默认网关、DNS服务器的IP地址、WINS服务器的IP地址等。

2．DHCP的工作过程

*当DHCP客户机开机后，会自动执行四个步骤来获取IP参数。

IP租约发现（DHCPDISCOVER）

*当DHCP客户机开机后会自动发出求租IP地址的广播请求信息。

*在广播请求中包含：

•DHCP客户机的IP地址：

0.0.0.0。

•DHCP服务器的IP地址：

255.255.255.255。

•DHCP客户机的MAC地址。

•DHCP客户机的名称。

*注意：

•如果DHCP客户机联系尝试4次均未成功，则实现自动私有IP地址分配。

即：

DHCP客户机为自己临时分配一个微软保留的B类IP地址：

169.254.x.y（255.255.0.0）。

此后，仍然每隔5分钟尝试与DHCP服务器联系，若成功则使用由DHCP服务器提供的IP参数来更新自己的配置。

IP租约提供（DHCPOFFER）

*当同一个局域网中的DHCP服务器收到DHCP客户机所发出的广播后，都会对它作出广播应答。

*在应答中包括：

•DHCP服务器的IP地址。

•分配给DHCP客户机的IP地址。

•租期长度（默认8天）。

•DHCP客户机的MAC地址。

IP租约请求（DHCPREQUEST）

*DHCP客户机从若干DHCP服务器中选择一个（谁先对它的请求作出应答就选谁），然后再向该DHCP服务器发出IP地址的租用广播请求。

IP租约确认（DHCPACK）

*该DHCP服务器响应DHCP客户机的请求，将IP地址等参数租给DHCP客户机，并指明租期长度。

*其它DHCP服务器则会退出为该DHCP客户机分配IP租约的过程。

3．DHCP租约的续订

*通常，DHCP服务器给DHCP客户机分配的IP租约都具有一定的时间期限。

*DHCP客户机为了能够继续使用IP租约，则必须进行租约续订的工作。

自动租约续订

*当租约期过一半时，DHCP客户机向其租用的DHCP服务器续订租约。

如果成功，则使用新租约；如果失败则继续使用原租约。

*当租约期过7/8时，DHCP客户机向所有DHCP服务器发出IP地址租用请求。

如果成功，则使用新租约；如果失败则继续使用原租约。

*如果租约到期并且未联系到DHCP服务器，则DHCP客户机会释放其租用的IP地址，重新申请。

手工租约续订

*ipconfig/release：

释放原租约，IP参数全部丢失。

*ipconfig/renew：

进行手工续订。

五．配置DHCP服务器

1．配置DHCP服务器的要求

*运行的必须是服务器端的操作系统。

*必须具有静态的IP参数（IP地址、子网掩码、默认网关）。

2．配置DHCP服务器的步骤

3．打开DHCP管理控制台

六．创建作用域（Scope）

*在安装了DHCP服务器之后，必须建立作用域。

*作用域中包含了DHCP服务器能够给DHCP客户机分配的IP地址范围。

1．创建作用域的步骤

2．激活作用域

3．创建作用域的原则

*在同一台DHCP服务器上，针对同一个网络ID号只能建立一个作用域。

*在同一台DHCP服务器上，针对不同的网络ID号可以分别建立多个不同的作用域。

*在不同的DHCP服务器上，针对同一个网络ID号可以分别建立多个不同的作用域。

•注意：

需要由管理员人为保证：

这些作用域中的IP地址不允许发生重复。

4．管理作用域

（1）查看IP地址范围

（2）查看IP地址租约

（3）设置IP地址保留（Reservation）

*为了确保把一个IP地址只分配给特定的DHCP客户机，必须把该IP地址保留给该客户机的MAC地址。

这样，只有当具有该MAC地址的DHCP客户机才会获得该IP地址。

*设置步骤

*如果在网络中有多台DHCP服务器，那么为了使DHCP客户机无论从哪台DHCP服务器处均能获取同一个IP地址，则需要在这些DHCP服务器上分别为其作相同的IP地址保留。

七．配置DHCP客户机

*操作步骤。

*自动获得的IP地址可以使用命令“ipconfig/all”查看。

*当自动获得IP地址后，管理员又为其手工分配了IP地址，则以手工分配的IP地址为准。

八．配置DHCP选项参数（DHCPOption）

1．什么是DHCP选项参数？

*IP地址和子网掩码，是DHCP服务器必须给DHCP客户机必须分配的两个参数。

*所谓“DHCP选项参数”，是指除了IP地址、子网掩码外，DHCP服务器根据客户机的需求而给客户机额外可选分配的其它一些参数。

例如：

默认网关、DNS服务器的IP的地址、WINS服务器的IP的地址。

2．为什么需要分配DHCP选项参数？

*在实际的使用中，DHCP客户机不仅需要为自己获取IP地址和子网掩码，还经常需要额外获取其它一些参数以实现更多的功能。

3．如何为DHCP客户机分配DHCP选项参数？

*处在不同局域网中的DHCP客户机可能会需要相同的DHCP选项参数，如：

DNS服务器的IP地址。

*处在不同局域网中的DHCP客户机可能会需要不同的DHCP选项参数，如：

默认网关。

*为了解决DHCP选项参数分配给不同范围的DHCP客户机的问题，因此可以在不同的“级别”（Level）上给客户机分配DHCP选项参数。

（1）“服务器”级别

*如果在“服务器”级别上为客户机分配DHCP选项参数，则这些DHCP选项参数会被分配给所有从该台DHCP服务器（不管从哪个作用域）上获取IP地址的DHCP客户机。

*设置步骤。

（2）“作用域”级别

*如果在“作用域”级别上为客户机分配DHCP选项参数，则这些DHCP选项参数会被分配给所有从该作用域中获取IP地址的DHCP客户机。

*设置步骤

4．“服务器”级别与“作用域”级别之间的关系

*如果“服务器”级别与“作用域”级别上设置的DHCP选项参数没有冲突，则会共同被分配给从该DHCP服务器上的该作用域中获取IP地址的DHCP客户机。

*如果“服务器”级别与“作用域”级别上设置的DHCP选项参数有冲突，则以“作用域”级别上的DHCP选项参数为准。

即：

此时，只有“作用域”级别上的该DHCP选项参数会被分配给从该DHCP服务器上的该作用域中获取IP地址的DHCP客户机。

九．在多个局域网中配置DHCP

*主要有以下三种解决方案

1．每个局域网中至少配置一台DHCP服务器

*默认时，DHCP客户机所发出的IP地址租用的广播请求无法通过普通的路由器。

*为此，可以为每个局域网分别配置一台或多台DHCP服务器，由它为本局域网中的DHCP客户机分配IP地址。

*缺点：

如果局域网的数量较多时，则需要配置较多的DHCP服务器，增大了管理员的负担。

2．RFC1542路由器

*如果希望一个局域网中的DHCP客户机可以把自己的IP地址租用的广播请求发送给另一个局域网中的DHCP服务器，则可以使用RFC1542路由器来代替普通的路由器。

*RFC1542路由器允许通过IP地址租用请求的广播数据包。

*缺点：

会把广播信息扩散到多个局域网中，造成网络性能下降。

3．DHCP中继代理（DHCPRelayAgent）

*DHCP中继代理是一个服务，被安装在普通的路由器上，它能够把一个局域网中的DHCP客户机的广播请求以点到点的方式送给另一个局域网中的DHCP服务器上。

*DHCP中继代理应该安装在与申请IP地址的DHCP客户机直接相连的路由器上。

只有这样，才能接收到所连局域网中DHCP客户机所发出的广播请求。

*DHCP中继代理与其指向的DHCP服务器之间可以不在同一个局域网中。

因为，它们之间的通信是点到点的方式。

*优点：

DHCP中继代理既可以把DHCP客户机的IP地址租用请求转发给另一个局域网中DHCP服务器，同时又把广播流量限制在客户机所在的局域网内。

*在设置DHCP中继代理时，需要解决两方面的问题：

从哪个局域网中接收DHCP客户机的广播请求、以及向哪个DHCP服务器转发请求。

（1）配置路由器

（2）安装DHCP中继代理

*在路由器上安装。

（3）设置DHCP中继代理接口

*在路由器上安装DHCP中继代理服务后，必须把某个路由接口指定为DHCP中继代理接口。

*一旦把某个路由接口指定为DHCP中继代理接口，则意味着DHCP中继代理服务将侦听该接口所连局域网中的DHCP客户机的广播请求。

*因此，如果希望接收哪个局域网的DHCP客户机的广播请求，则必须把与该局域网相连的路由接口指定为DHCP中继代理接口。

*设置步骤。

（4）设置DHCP中继代理所指向的DHCP服务器

*设置步骤。

*如果在服务器列表中有多台DHCP服务器，那么DHCP客户机会按照由上到下的顺序去一一尝试。

十．管理DHCP数据库

1．什么是DHCP数据库？

*DHCP服务器把自己的作用域信息、IP地址保留信息、DHCP选项信息以及IP地址租约信息等保存在DHCP数据库中。

*DHCP数据库的文件名为：

dhcp.mdb。

*DHCP数据库的存储路径为：

%systemroot%\system32\dhcp\。

2．DHCP数据库的备份与还原

（1）自动备份与还原

*DHCP服务会每隔60分钟对DHCP数据库进行自动备份，并把它存储在：

%systemroot%\system32\dhcp\backup\new\。

*当DHCP数据库出故障时，系统会自动把备份的DHCP数据库还原回来。

（2）手工备份与还原

手工备份

*管理员可以随时对DHCP数据库执行手工备份。

*操作步骤。

手工还原

*管理员可以随时进行DHCP数据库的手工还原。

*操作步骤。

*系统会自动重启DHCP服务。

3．DHCP数据库的压缩

*当对DHCP数据库进行频繁读写操作后，会导致数据库产生碎片，造成数据库所占空间增大。

为此，需要对DHCP数据库定期进行压缩。

*步骤：

•停止DHCPServer服务。

（netstopdhcpserver）

•在%systemroot%\system32\dhcp\路径中，执行：

jetpack.exedhcp.mdbtemp.mdb

（其中，temp.mdb为临时生成的数据库文件）（jetpack命令会把dhcp.mdb文件自动压缩到temp.mdb，然后再把temp.mdb转换成dhcp.mdb。

）

•重新启动DHCPServer服务。

（netstartdhcpserver）