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dhcp使用方法,详细介绍了dhcp的设置及使用方法等。
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Dhcp
作用:我们知道在 TCP/IP 网络应用中,网络用户 PC 只有在获取了一个网络地址,才可以和
其他的网络用户进行通讯,在实际应用中,我们经常会遇到一些问题:比如 IP 地址发生冲
突、由于网关或 DNS 服务器地址的设置出现错误而无法访问网络中的其他主机、由于机器
的经常变动位置而不得不频繁地修改 IP 地址。基于这些在网络管理中所存在的种种问题,
解决的方法是引入 DHCP 服务,以动态的方式实现客户机器的信息配置。下面从 DHCP 原理
出发并结合本人在授课过程的实际经验为依据,对 DHCP 的应用以及在实际应用中我们会
遇到的各类问题和相应的解决方法做深入的探讨。 一、DHCP 服务是什么 DHCP 称为动态
主机配置协议。DHCP 服务允许工作站连接到网络并且自动获取一个 IP 地址。配置 DHCP 服
务的服务器可以为每一个网络客户提供一个 IP 地址、子网掩码、缺省网关、一个 WINS 服
务器的 IP 地址,以及一个 DNS 服务器的 IP 地址。 二、DHCP 服务在实际应用中的常见问题
1、在一个子网内是否可以存在多台 DHCP 服务器,如果存在的话,那么该子网中的客户机
能否正确获取地址,将会获取哪个 DHCP 服务器所分配的地址,是否能控制客户机器能从
管理人员所设置的 DHCP 服务器中获取地址而不会从一些非法用户自建的 DHCP 服务器中取
得非法得 IP? 2、如果网络中存在多个子网,而子网的客户机需要 DHCP 服务器提供地址配
置,那么是采取在各个子网都安装一台 DHCP 服务器,还是只在某一个子网中安装 DHCP 服
务器,让它为多个子网的客户机分配 IP 地址,应该如何实现? 3、如果采取在一个子网中
安装 DHCP 服务器,让它为多个子网的客户机分配 IP 地址,那么应该需要在一台 DHCP 服务
器中创建多个不同范围的作用域,而我们如何可以准确地保证相应范围的地址分配给相应
子网地主机呢? 4、如果客户机器无法从 DHCP 服务器中获取 IP 地址,那么 Windows2000
客户机器将会如何处理自己的 TCP/IP 设置?三、DHCP 的工作原理要解析第二点中所提的问
题,首先要搞清楚 DHCP 的实际的工作过程及原理,下面就对此做简单介绍:DHCP 是一个
基于广播的协议,它的操作可以归结为四个阶段,这些阶段是 IP 租用请求、IP 租用提供、
IP 租用选择、IP 租用确认。 1、IP 租用请求:在任何时候,客户计算机如果设置为自动获
取 IP 地址,那么在它开机时,就会检查自己当前是否租用了一个 IP 地址,如果没有,它就
向 DCHP 请求一个租用,由于该客户计算机并不知道 DHCP 服务器的地址,所以会用
255.255.255.255 作为目标地址,源地址使用 0.0.0.0,在网络上广播一个 DHCPDISCOVER 消
息,消息包含客户计算机的媒体访问控制(MAC)地址(网卡上内建的硬件地址)以及它
的 NetBIOS 名字。 2、IP 租用提供:当 DHCP 服务器接收到一个来自客户的 IP 租用请求时,
它会根据自己的作用域地址池为该客户保留一个 IP 地址并且在网络上广播一个来实现,该
消息包含客户的 MAC 地址、服务器所能提供的 IP 地址、子网掩码、租用期限,以及提供该
租用的 DHCP 服务器本身的 IP 地址。 3、IP 租用选择:如果子网还存在其它 DHCP 服务器,
那么客户机在接受了某个 DHCP 服务器的 DHCPOFFER 消息后,它会广播一条包含提供租用
的服务器的 IP 地址的 DHCPREQUEST 消息,在该子网中通告所有其它 DHCP 服务器它已经接
受了一个地址的提供,其他 DHCP 服务器在接收到这条消息后,就会撤销为该客户提供的
租用。然后把为该客户分配的租用地址返回到地址池中,该地址将可以重新作为一个有效
地 址 提 供 给 别 的 计 算 机 使 用 。 4 、 IP 租 用 确 认 : DHCP 服 务 器 接 收 到 来 自 客 户 的
DHCPREQUEST 消息,它就开始配置过程的最后一个阶段,这个确认阶段由 DHCP 服务器发
送一个 DHCPACK 包给客户,该包包括一个租用期限和客户所请求的所有其它配置信息,至
此,完成 TCP/IP 配置。 四、DHCP 服务常见问题的解决方案本文第二点中我们所提出的问
题有四点,以下就此 4 个问题做相应的分析并给出我个人的一些解决方案,相信可以对学
习 DHCP 服务的自学者会有一定的帮助,这些问题也是在实际教学中学生提出疑问最多的
知识难点。 1、根据客户计算机的 IP 租用原理可以知道,在一个子网内,如果存在多台
DHCP 服务器来提供地址配置信息,这是不违反请求、分配原则的,因为只要中有一台客户
计算机在该子网中提出 IP 地址租约请求,由于请求是广播形式的,所以在子网中可以有任
意数量的特定 DHCP 服务器响应一个 IP 租用请求,而客户请求后选中的是这些任意特定
DHCP 服务器中的某一台,这个选择具有随机性,但有一点要注意的是客户只能为每一张网
络接口卡接受一个租用提供,上面所谓特定的 DHCP 服务器是指那些经过系统授权的 DHCP
服务器,而非授权的 DHCP 服务器将无法在网络中提供正常的地址分配服务,这一点非常
重要,因为这样一来客户机器将只会在管理员设定的地址范围中取得地址,Windows 2000
操作系统的这一新增功能,通过对 DHCP 服务器进行认证避免了非法 DHCP 服务器分配非法
IP 地址造成的 IP 地址冲突,在实际应用中,客户机器获取非法的地址经常是造成网络瘫痪
和无法正常通讯的一大原因。综合上面的分析可以做出第一个问题的结论:在一个子网中
可以存在多台 DHCP 服务器来提供地址分配,但能够作为地址提供的不是任意的 DHCP 服务
器,而应该是经过系统认证的那些,客户机请求地址时最终从那一台经过认证机器中获取
时随机的。此外,从另一个角度看,在相同子网上使用多个 DHCP 服务器,将为它所服务
的 DHCP 客户机提供更强的容错能力,如下图所示,在一个子网内(网络号为 192.168.1.0
掩码为 255.255.255.0)共用两个 DHCP 服务器,其中的 DHCP 服务器 1 不可用的话,DHCP
服务器 2 可以取代它并继续租用新的地址或续订现有客户机。可以建议采用的解决方案是
使用 80/20 规则来划分两个 DHCP 服务器之间的作用域地址,具体做法可以是将服务器 1
配置成可使用大多数地址(约 80%),服务器 2 可以配置成让客户机使用其他地址(约
20%)。 2、如果在一个网络中存在多个子网,而多个子网的主机都需要 DHCP 服务器来提
供地址配置信息,那么我们可以采用的方法是在每一个子网中安装一台 DHCP 服务器,让
它们来为各个子网分配 IP 地址,但从节约资源利用出发,我们一般情况下不这样做,可以
采取在一个子网中安装 DHCP 服务器,让它来为多个子网分配 IP 地址,实现多子网地址分
配可以借助 DHCP 的中继代理功能实现,而作为中继代理的设备可以是一台提供中继代理
程序的 Windows2000 服务器或是一个符合 RFC1542 规定的路由器,具备 DHCP/ BOOTP
Relay Agent 的功能(DHCP relay agent 能够把 DHCP/BOOTP 广播信息从一个网段转播到另一
个网段上)。以管理的局域网分为三个子网,用 Win2000 服务器连接。下面是实现跨子网
使用 DHCP 服务器的具体解决方案:(1)安装 DHCP 中继代理程序:在 Windows2000 服务
器的“路由和远程访问”窗口中,依次展开“本地服务器→IP 路由选择→常规”选项,右键点击
“常规”选项,在弹出的菜单中选择“新增路由协议”,然后在“新路由协议”窗口中选择“ DHCP
中继代理程序”,接着点击“确定”按钮。(2)指定 DHCP 服务器:右键点击刚刚添加的
“DHCP 中继代理程序”选项,在弹出菜单中选择“属性”,进入“DHCP 中继代理程序属性”对话
框 , 在 “ 常 规 ” 标 签 页 的 “ 服 务 器 地 址 ” 栏 中 输 入 子 网 1 中 DHCP 服 务 器 的 IP 地 址 :
192.168.1.2,然后点击“添加”按钮,最后点击“确定”按钮关闭该对话框。(3)配置访问接
口:右键点击“DHCP 中继代理程序”选项,在弹出菜单中选择“新增接口”,然后在“DHCP 中
继代理程序的新接口”对话框中的“接口” 列表框中选中可以访问子网 1 中的 DHCP 服务器的
接口,这里新增的接口应该是接口二和接口三,接着点击“确定”按钮。然后在弹出的“DHCP
中继站属性” 对话框中,选中“中继 DHCP 数据包”选项,这样就启用了它的中继功能,最后
点击“确定”按钮。(4)DHCP 服务器中配置一个超级作用域,其中包含三个普通作用域,
作用域地址范围可以分别设置为 192.168.1.10"192.168.1.254(分配给子网 1 的 PC 使用);
192.168.2.10"192.168.2.254(分配给子网 2 的 PC 使用);192.168.3.10"192.168.3.254(分
配给子网 3 的 PC 使用),必须记住 DHCP 只能为每一个子网分配一个范围。完成以上配置
后,子网 2 和子网 3 中的 DHCP 客户机 PC2 及 PC3 就可以通过主机 A 的 DHCP 中继代理程序
访问子网 1 中的 DHCP 服务器。 3、解决了单台 DHCP 服务器为多个子网分配 IP 地址后,我
们还要搞清楚的一个问题是,如果某一个子网的 PC 如子网 2 中的 PC2 或子网 3 中的 PC3 发
出地址请求信息后,主机 A 可以作为中继代理对他们的请求传达子网 1 中的 DHCP 服务器,
但该 DHCP 服务器如何可以确定并准确地将作用域 192.168.2.0 网段的地址分给 PC2 而把作
用域 192.168.3.0 网段的地址分给 PC3 呢?这个是多数学生可能存在的疑问,要搞清楚这个
问题,可以参考以下的原理分析来找答案:以子网 2 中的主机 PC2 为例,DHCP 客户机 PC2
在子网 2 上广播 DHCP/BOOTP discover 消息 (DHCPDISCOVER),广播是将消息以 UDP (User
Datagram Protocol)数据包的形式通过 67 端口发出,当中继代理(relay agent)主机 A 接收
到这个消息后,它检查包含在这个消息报头中的网关 IP 地址,如果网关 IP 地址为 0.0.0.0 ,则
用 relay agent 主机 A 的接口二的 IP 地址 192.168.2.1 替换它,然后将其转发到 DHCP 服务器
所在的子网 1 上(主机 A 还担任路由器功能)。当在子网 1 中的 DHCP 服务器收到这个消
息后,它开始检查消息中的网关 IP 地址,然后判断该网关地址是否包含在 DHCP 的某一个
作用域范围内,从而决定它是否可以使用相应的作用域的地址来提供 IP 地址租约,当然,
本例中 DHCP 服务器将会从作用域 192.168.2.10"192.168.2.254 选取一个地址来配置 PC2;也
就是说 DHCP 客户机的请求地址消息中的网关 IP 地址 (GIADDR) 将是 DHCP 服务器用来确定
从那个 DHCP 范围中挑选 IP 地址来配置客户机的依据。 4、如果 DHCP 客户机无法找到
DHCP 服务器,则它从微软保留的 B 类网段 169.254.0.0 中挑选一个 IP 地址作为自己的 IP 地
址,子网掩码为 255.255.0.0 ,所挑选的地址由 DHCP 客户机利用 ARP 广播来确定自己所挑
选的 IP 地址是否已被网络上的其它设备使用,如果该 IP 地址已被使用,那么客户机会再
挑选另一个 IP 地址重新进行测试,而且最多可以重试十个 IP 地址,直到成功获取配置。在
此之后,客户机会在后台继续每隔 5 分钟尝试与 DHCP 服务器进行通信,一旦与服务器取
得联络,则客户机放弃自动设置的 IP 地址,而使用服务器分配的 IP 地址和其它配制信息。
所以当你在某一天发现你的 PC 的 IP 地址是个 B 类的地址 169.254.0.0/16 网段的地址时,你
就应该知道那是怎么一回事了吧。至此,我们分析了几个关于 DHCP 服务的应用方面的疑
难问题,并且给出了相应的解决方案,对于 DHCP 服务在教学中我们还遇到许多一些其他
问题,比如说 DHCP 服务器本身的地址是否一定要由管理员静态指定,设置为自动获取将
会有什么后果?为什么把客户机器向 DHCP 服务器请求地址称为地址租用,租用时间的长
短对网络中 IP 地址的管理与应用有哪些帮助?如何可以使用 DHCP 服务让一个自动获取 IP
的主机能在任何时候都能取得指定的一个固定地址?这些问题都要求教师在教学当中要认
真地去探究该服务的每一个细节的知识点,才可以对该知识点的原理以及在实际中的应用
进行透彻的讲授,也是我们熟练掌握和使用 DHCP 服务的前提
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