【网管成长历程】IP地址规划DHCP篇-网络通信专区

【网管成长历程】IP地址规划DHCP篇

作者：务实编辑： IT168 2005-09-02 00:00

【IT168 专稿】 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)服务就是指每台客户机(工作站)都没有自己的固定IP地址，而这个地址是在启动了系统之后，从DHCP服务器上取得的、一个暂时提供给这台机器使用的IP地址。在DHCP服务器上为这些IP地址指定了子网掩码、DNS、网关等信息。在客户机启动时取得这个IP地址，当客户机关闭系统后就自动地退回这个IP地址。

在客户机比较多的情况下，企业网络一旦出现了什么变化的话，我们只是需要在DHCP服务器上进行一下修改，整个网络就又可以重新使用了，而客户端就仅仅需要重新启动一次，重新获得IP就达到了网络设置的修改。

网络中的计算机可以通过DHCP服务器自动获取IP地址信息。DHCP服务器维护着一个容纳有许多IP地址的地址池，并根据计算机的请求而出租。如果计算机设置为自动获取IP地址，当它在启动时，将自动向DHCP服务器申请IP地址。DHCP服务器接收到此消息后，就会从IP地址池中选择一个尚未使用的地址分配给该计算机，并且规定了租赁期限。

当约定的使用期限过半时，计算机需向DHCP服务器申请续租，如获得DHCP服务器同意，计算机将继续持有该IP地址。否则，计算机将在其后再次申请续租。如仍未得到回应，那么在到达租赁期限时，计算机将自动放弃该IP地址，并每隔一段时间后再次向DHCP服务器申请新的租约。当计算机关机后，该IP地址被自动释放，DHCP服务器将其重新放入IP地址池中，等待下一个客户端使用。

DHCP这种分配IP地址的方式提供了安全、可靠、简便的TCP/IP网络配置，既减轻了网络设置的负担，又有效地防止因键入错误而导致的网络通信故障，并能够有效地避免地址冲突，而且也有助于节约IP地址资源。但是，由于该方式采用客户端/服务器模式，客户端与服务器之间要不时地进行交流，因此在一定程度上降低了网络的整体性能。

二、配置DHCP服务器

下面以Red Hat Linux 9来说明建立动态主机配置协议（DHCP）服务器的配置过程。
在服务器上安装Red Hat Linux 9可以选中安装DHCP服务（图1）或者使用Redhat Linux 9.0自身携带rpm包安装。安装结束后, DHCP 端口监督程序 dhcpd配置文件是/etc目录中的名为dhcpd.conf的文件。

图1(点击看大图)

1、配置文件说明

/etc/dhcpd.conf通常包括三部分：parameters、declarations 、option。
DHCP配置文件中的parameters（参数）：表明如何执行任务，是否要执行任务，或将哪些网络配置选项发送给客户；DHCP配置文件中的declarations （声明）：用来描述网络布局、提供客户的IP地址等；DHCP配置文件中的option（选项）：用来配置DHCP可选参数，全部用option关键字作为开始。

配置DHCP 服务器的第一步是创建贮存客户网络信息的配置文件。全局选项可以为所有客户声明，可选选项可以为每个客户系统声明。
该配置文件可以使用任何附加的制表符或空行来进行简单格式化。关键字是区分大小写的，起首为井号（#）的行是注释。

    ddns-update-style interim;
    ignore client-updates;
    subnet 192.168.5.0 netmask 255.255.255.0 {
    option routers          192.168.5.254;
    option subnet-mask      255.255.255.0;
    option broadcast-address        192.168.5.255;
    option domain-name-servers      192.168.5.1;
    option domain-name          "www.ghq.com";　
    option domain-name-servers 192.168.5.1;
    option time-offset      -18000; # Eastern Standard Time
    range dynamic-bootp 192.168.5.10 192.168.5.250;
    default-lease-time 600;
    max-lease-time 7200;
        host ns {
        hardware ethernet 00:A0:78:8E:9E:AA;
       fixed-address 192.168.5.6;
    }
}

配置简单说明如下：

目前Linux实现了两种 DNS 更新方案：特殊 DNS 更新模式和过渡性 DHCP-DNS 互动草图更新模式。如果这两种模式被接受为 IETF 标准进程的一部分，就会出现第三个模式：标准 DNS 更新方法。DHCP 服务器必须配置使用这两种当前方案中的一种。版本 3.0b2pl11 以及更早的版本使用特殊模式；不过，这种模式已经过时。要使用推荐的模式，在配置文件的开头添加以下一行： ddns-update-style interim；后面的一行含义是忽略客户端升级的变化。

在这里我们是采用C类地址192.168.5网段做DHCP服务器，共239个IP地址可以分配的例子。DNS是www.ghq.com对应的ip地址为192.168.5.1，网关为192.168.5.254，子网掩码是255.255.255.0，广播地址为192.168.5.255；它为客户声明一个默认租期、最长租期、以及网络配置值，上例中把 range 192.168.5.10 和 192.168.5.250之间的 IP 地址分配给客户。
host ns 声明表明：网卡的 MAC 地址为 00:A0:78:8E:9E:AA 的系统所分配的 IP 地址将一直是 192.168.5.6。

2、租期数据库

在DHCP 服务器上，/var/lib/dhcp/dhcpd.leases 文件中存放着 DHCP 的客户租期数据库。该文件不应该被手工修改。每个新近分配的 IP 地址的 DHCP 租期信息都会自动储存在租期数据库中。该信息包括租期的长度；IP 地址被分配的对象；租期的开始和终止日期；以及用来检索租期的网卡的 MAC 地址。

租期数据库中所用的时间是格林威治标准时间（GMT），不是本地时间。租期数据库不时被重建，因此它不算太大。首先，所有已知的租期会被储存到一个临时的租期数据库中，dhcpd.leases 文件被重命名为 dhcpd.leases~，然后，临时租期数据库被写入 dhcpd.leases 文件。

在租期数据库被重命名为备份文件，新文件被写入之前，DHCP 守护进程有可能被杀死，系统也有可能会崩溃。如果发生了这种情况，启动服务所需的 dhcpd.leases 文件就不会存在。这时，请不要创建新租期文件。因为这样做会丢失所有原有的旧租期文件，从而导致更多问题。正确的办法是把 dhcpd.leases~ 备份文件重命名为 dhcpd.leases，然后再启动守护进程。

一个典型的dhcpd.leases文件内容如下：

    lease 192.168.5.220 {             #DHCP服务器分配的IP地址#
    starts 1 2005/07/01 09:10:30;       # lease 开始租约时间#
    ends 1 2005/07/30 09:10:30;        # lease 结束租约时间#
    binding state active;
    next binding state free;
    hardware ethernet 00:00:f8:a0:15:78; #客户机网卡MAC地址#
    uid "\001\000\000\250\140%\306";    #用来验证客户机的UID标示#
    client-hostname "ghq123";           #客户机名称#
}

3、启动和停止DHCP服务器

在我们首次启动 DHCP 服务器之时，除非系统上存在 dhcpd.leases 文件，服务器将无法被启动。如果这个文件不存在的话，使用 touch /var/lib/dhcp/dhcpd.leases 命令来创建一个。

要启动 DHCP 服务，使用 /sbin/service dhcpd start 命令；要停止 DHCP 服务器，使用 /sbin/service dhcpd stop 命令。

4、DHCP 转发代理

DHCP 的转发代理（dhcrelay）允许你把无 DHCP 服务器的子网内的 DHCP 和 BOOTP 请求转发给其它子网内的一个或多个 DHCP 服务器。

当某个 DHCP 客户请求信息时，DHCP 转发代理把该请求转发给 DHCP 转发代理启动时所指定的一列 DHCP 服务器。当某个 DHCP 服务器返回一个回应时，该回应被广播或单播给发送最初请求的网络。

除非使用 INTERFACES 指令在 /etc/sysconfig/dhcrelay 文件中指定了接口，DHCP 转发代理监听所有接口上的 DHCP 请求。

要启动 DHCP 转发代理，使用 service dhcrelay start 命令。

三、配置DHCP客户

配置 DHCP 客户的第一步是确定内核能够识别网卡。多数网卡会在安装过程中被识别，系统会为该卡配置恰当的内核模块。如果我们在安装后安装了一张网卡，Kudzu（它是在系统引导时运行的硬件探测工具，它用来判定系统上增加或移除了哪些硬件。）应该会识别它，并提示我们为它配置相应的内核模块。

要手工配置 DHCP 客户，需要修改 /etc/sysconfig/network 文件来启用联网；并修改 /etc/sysconfig/network-scripts 目录中每个网络设备的配置文件。在该目录中，每个设备都有一个叫做 ifcfg-eth0 的配置文件，这里的 eth0 是网络设备的名称。

/etc/sysconfig/network 文件应该包含以下行：
NETWORKING=yes

这个文件中可能有更多信息，但是如果我们想在引导时启动联网，NETWORKING 变量必须被设为 yes。

    /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 文件应该包含以下几行：
    DEVICE=eth0
    BOOTPROTO=dhcp
    ONBOOT=yes

我们也可以选择图形化界面来配置 DHCP 客户，使用网络管理工具来配置网络接口使用 DHCP （图2）。

图2(点击看大图)

至此基于Linux局域网构建的DHCP服务器就全部完成了。

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