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05-网络

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26-DHCP

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26-DHCP

 

本帮助主要介绍以下内容:

·     特性简介

·     DHCP服务器

¡     DHCP地址池

¡     DHCP服务器分配IP地址的次序

¡     DHCP选项

¡     DHCP服务器的IP地址冲突检测功能

·     配置指南

特性简介

DHCPDynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)用来为网络设备动态地分配IP地址等网络配置参数。

DHCP采用客户端/服务器通信模式,由客户端向服务器提出请求分配网络配置参数的申请,服务器返回为客户端分配的IP地址等配置信息,以实现IP地址等信息的动态配置。

DHCP的典型应用中,一般包含一台DHCP服务器和多台客户端(如PC和便携机)。如果DHCP客户端和DHCP服务器处于不同物理网段时,客户端可以通过DHCP中继与服务器通信,获取IP地址及其他配置信息。

DHCP服务器

在以下场合通常利用DHCP服务器来完成IP地址分配:

·     网络规模较大,手工配置需要很大的工作量,并难以对整个网络进行集中管理。

·     网络中主机数目大于该网络支持的IP地址数量,无法给每个主机分配一个固定的IP地址。

·     网络中只有少数主机需要固定的IP地址,大多数主机没有固定的IP地址需求。

DHCP服务器通过地址池来保存为客户端分配的IP地址、租约有效期限、网关信息、域名后缀、DNS服务器地址、WINS服务器地址、NetBIOS节点类型和DHCP选项信息。服务器接收到客户端发送的请求后,选择合适的地址池,并将该地址池中的信息分配给客户端。

DHCP服务器在将IP地址分配给客户端之前,还需要进行IP地址冲突检测。

DHCP地址池

地址池的地址管理方式有以下几种:

·     静态绑定IP地址,即通过将客户端的硬件地址或客户端IDIP地址绑定的方式,实现为特定的客户端分配特定的IP地址;

·     动态选择IP地址,即在地址池中指定可供分配的IP地址段,当收到客户端的IP地址申请时,从该地址段中动态选择IP地址,分配给该客户端。

DHCP地址池中还可以指定这两种类型地址的租约有效期限。

DHCP服务器为客户端分配IP地址时,地址池的选择原则如下:

1.     如果存在将客户端MAC地址或客户端IDIP地址静态绑定的地址池,则选择该地址池,并将静态绑定的IP地址和其他网络参数分配给客户端。

2.     如果不存在静态绑定的地址池,则按照以下方法选择地址池:

¡     如果客户端与服务器在同一网段,则将DHCP请求报文接收接口的IP地址与所有地址池配置的网段进行匹配,并选择最长匹配的网段所对应的地址池。

¡     如果客户端与服务器不在同一网段,即客户端通过DHCP中继获取IP地址,则将DHCP请求报文中giaddr字段指定的IP地址与所有地址池配置的网段进行匹配,并选择最长匹配的网段所对应的地址池。

DHCP服务器分配IP地址的次序

DHCP服务器为客户端分配IP地址的优先次序如下:

1.     与客户端MAC地址或客户端ID静态绑定的IP地址。

2.     DHCP服务器记录的曾经分配给客户端的IP地址。

3.     客户端发送的DHCP-DISCOVER报文中Option 50字段指定的IP地址。Option 50为客户端请求的IP地址选项(Requested IP Address),客户端通过在DHCP-DISCOVER报文中添加该选项来指明客户端希望获取的IP地址。该选项的内容由客户端决定。

4.     按照动态分配地址选择原则,顺序查找可供分配的IP地址,选择最先找到的IP地址。

5.     如果未找到可用的IP地址,则从当前匹配地址池中依次查询租约过期、曾经发生过冲突的IP地址,如果找到则进行分配,否则将不予处理。

DHCP选项

DHCP利用选项字段传递控制信息和网络配置参数,实现地址动态分配的同时,为客户端提供更加丰富的网络配置信息。

Web页面为DHCP服务器提供了灵活的选项配置方式,在以下情况下,可以使用Web页面DHCP选项功能:

·     随着DHCP的不断发展,新的DHCP选项会陆续出现。通过该功能,可以方便地添加新的DHCP选项。

·     有些选项的内容,RFC中没有统一规定。厂商可以根据需要定义选项的内容,如Option 43。通过DHCP选项功能,可以为DHCP客户端提供厂商指定的信息。

·     Web页面只提供了有限的配置功能,其他功能可以通过DHCP选项来配置。例如,可以通过Option 4IP地址1.1.1.1来指定为DHCP客户端分配的时间服务器地址为1.1.1.1

·     扩展已有的DHCP选项。当前已提供的方式无法满足用户需求时(比如通过Web页面最多只能配置8DNS服务器地址,如果用户需要配置的DNS服务器地址数目大于8,则Web页面无法满足需求),可以通过DHCP选项功能进行扩展。

下表为常用的DHCP选项编号。

表-1 DHCP选项编号

选项编号

选项名称

推荐的选项填充类型

3

Router Option

IP地址

6

Domain Name Server Option

IP地址

15

Domain Name

ASCII字符串

43

Vendor Specific Information

十六进制数串

44

NetBIOS over TCP/IP Name Server Option

IP地址

46

NetBIOS over TCP/IP Node Type Option

十六进制数串

66

TFTP server name

ASCII字符串

67

Bootfile name

ASCII字符串

 

DHCP服务器的IP地址冲突检测功能

为防止IP地址重复分配导致地址冲突,DHCP服务器为客户端分配地址前,需要先对该地址进行探测。

DHCP服务器的地址探测是通过ping功能实现的,通过检测是否能在指定时间内得到ping响应来判断是否存在地址冲突。DHCP服务器发送目的地址为待分配地址的ICMP回显请求报文。如果在指定时间内收到回显响应报文,则认为存在地址冲突。DHCP服务器从地址池中选择新的IP地址,并重复上述操作。如果在指定时间内没有收到回显响应报文,则继续发送ICMP回显请求报文,直到发送的回显请求报文数目达到最大值。如果仍然没有收到回显响应报文,则将地址分配给客户端,从而确保客户端获得的IP地址唯一。

配置指南

配置DHCP服务器

要实现DHCP服务器功能,需要进行如下配置:

·     启用DHCP服务。

·     配置设备接口工作在DHCP服务器模式。

·     配置DHCP地址池。可以选择使用动态分配或静态绑定两种模式为DHCP客户端分配IP地址。在DHCP地址池下还可以配置其他网络参数,包括租约有效期限、域名后缀、网关地址等。

 

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