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2-3-配置DHCP服务器实现动态地址分配

2024-09-21 03:23:44   220人阅读

学习一个服务的过程：
 
1、  此服务的概述：名字，功能，特点，端口号
2、  安装
3、  配置文件的位置
4、  服务启动关闭脚本，查看端口
5、  此服务的使用方法
6、  修改配置文件，实战举例
7、  排错（从下到上，从内到外）
 
本节所讲内容：
?        DHCP服务器工作原理
?        使用DHCP为局域网中的机器分配IP地址
?        使用DHCP为服务器分配固定IP地址
 
实验环境：
服务端：xuegod63.cn   IP：192.168.1.63
客户端：xuegod64.cn   IP：192.168.1.64
 
DHCP服务概述：（重点掌握DHCP的工作原理）
名称：DHCP  - Dynamic Host Configuration Protocol  动态主机配置协议
功能：DHCP(Dynamic HostConfiguration Protocol，动态主机配置协议)是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作， 主要有两个用途：
1、 给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，主机名，DNS服务器，域名
2、 配合其它服务，实现集成化管理功能。如：无人执守安装服务器
 
特点：C/S 模式
自动分配IP地址，方便管理
DHCP不会同时租借相同的IP地址给两台主机；
DHCP管理员可以约束特定的计算机使用特定的IP地址；
可以为每个DHCP作用域设置很多选项；
客户机在不同子网间移动时不需要重新设置IP地址。每次都自动获取IP地址就可以了。
 
DHCP的缺点:
当网络上存在多服务器时，一个DHCP服务器不能查出已被其它服务器租出去的IP地址；
DHCP服务器不能跨路由器与客户机通信，除非路由器允许BOOTP协议转发。（中继）
 
端口：
DHCP服务使用：端口67(bootps) 68(bootpc) 。
例：查看
# vim /etc/services
技术分享
 
file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg
DHCP协议由bootp协议发展而来，是BOOTP的增强版本，bootps代表服务端端口， bootpc代表客户端端口
 
bootp协议：引导程序协议（BOOTP）。它可以让无盘工作站从一个中心服务器上获得IP地址，为局域网中的无盘工作站分配动态IP地址，并不需要每个用户去设置静态IP地址。
 
BOOTP有一个缺点：您在设定前须事先获得客户端的硬件地址，而且，MCA地址与IP的对应是静态的。换而言之，BOOTP非常缺乏“动态性 ”，若在有限的IP资源环境中，BOOTP的一对一对应会造成非常可观的浪费。
DHCP可以说是BOOTP的增强版本，它分为两个部分：一个是服务器端，而另一个是客户端。所有的IP网络设定数据都由DHCP服务器集中管理，并负责处理客户端的DHCP要求；而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境数据。 DHCP透过“租约和回收”的概念，有效管理动态分配客户端的TCP/IP设定. 而且，作为兼容考虑，DHCP也完全照顾了BOOTP Client的需求。
 
一般linux系统都已安装了客户端 （开发工具包）
  1. [root@xuegod63 ~]# rpm –qa | grep dhc
  2. dhclient-4.1.1-38.P1.el6.x86_64
  3. dhcp-common-4.1.1-38.P1.el6.x86_64
 
 
DHCP服务运行原理：
技术分享

 

file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg
DHCP客户端向服务端请求过程
                   客户端C                                                                    服务器端S
                                                                                                             目标端口      源IP               目标IP
            -------DHCPDISCOVER------->                       udp 目标67  源IP0.0.0.0 目的IP：255.255.255.255
#即DHCP客户机寻找DHCP服务器的阶段。DHCP客户机以广播方式（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信息，但只有DHCP服务器才会做出响应
 
               <------DHCPOFFER ----------      udp  68  源IP是DHCP服务器的IP， 目的IP: 255.255.255.255
即DHCP服务器提供IP地址的阶段。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
 
               -------DHCPREQUEST -------->                                udp    67 源IP0.0.0.0                    目的IP：255.255.255.255
即DHCP客户机选择某台DHCP服务器提供的IP地址的阶段。如果有多台DHCP服务器向DHCP客户机发来的DHCPoffer提供信息，则DHCP客户机只接受第一个收到的DHCPoffer提供信息，然后它就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地址的内容。之所以要以广播方式回答，是为了通知所有的DHCP服务器，他将选择某台DHCP服务器所提供的IP地址
 
               <------DHCPACK ------------                         udp   68 源IP是服务器的IP 目的IP: 255.255.255.255
即DHCP服务器确认所提供的IP地址的阶段。当DHCP服务器收到DHCP客户机回答的DHCPrequest请求信息之后，它便向DHCP客户机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服务器都将收回曾提供的IP地
 
注意：客户端执行DHCP 广播后，如果没有DHCP服务器响应客户端的请求，客户端会随机使用169.254.0.0/16 网段中的一个IP 地址配置本机地址。
169.254.0.0/16是windows的自动专有IP寻址范围，也就是在无法通过DHCP获取IP地址时，由系统自动分配的IP地址段。 

早先的Linux上并不会产生这条路由，现在有这条路由是为了和windows兼容。
 
  1. [root@xuegod63 ~]# route -n
  2. Kernel IP routing table
  3. Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
  4. 192.168.1.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U    0      0        0 eth0
  5. 169.254.0.0     0.0.0.0         255.255.0.0     U    1002   0        0 eth0
  6. 0.0.0.0         192.168.1.1     0.0.0.0         UG   0      0        0 eth0
 
安装DHCP
dhclient-4.1.1-38.P1.el6.x86_64.rpm                   #客户端
dhcp-common-4.1.1-38.P1.el6.x86_64.rpm        #包括DHCP客户端和服务端共同需要的一些文件
dhcp-4.1.1-38.P1.el6.x86_64.rpm                          #DHCP服务端
 
[root@xuegod63 ~]# yum-y install dhcp
 
配置文件位置：
当DHCP 主程序包安装好后会自动生成主配置文件的范本文件
/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/dhcpd.conf.sample
而在/etc 目录下会建立一个空白的dhcpd.conf 主配置文件。
ls /etc/dhcp/dhcpd.conf
现在我们将范本配置文件复制到/etc 目录下替换掉空白dhcpd.conf 主配置文件。
[root@xuegod63 ~]# cp/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/dhcpd.conf.sample  /etc/dhcp/dhcpd.conf
 
服务启动关闭脚本，查看端口
[root@xuegod63 ~]#service dhcpd start
正在启动 dhcpd：                                           [失败]
#这是因为默认配置文件中分配的都是10.17.224.0 网段的IP地址。而我的配置IP地址是192.168.1.0. 必须在一个网段中。
 
启动方法：
方法1：
#service dhcpd restart  /start/stop/status  
 
方法2：
[root@xuegod63 ~]# /etc/init.d/dhcpd  start
 
保证开机启动：
chkconfig dhcpd on   #配置的服务要保证开机启动
chkconfig --list dhcpd  #查看服务当前启动级别
chkconfig --level 3 dhcpd off   #运行级别3关闭自动加载dhcpd 服务
chkconfig --level 3 dhcpd      #运行级别3自动加载dhcpd 服务
 
 
修改配置文件，实战举例
说明：
dhcp 范本配置文件内容包含了部分参数、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，当一行内容结束时，以“;”号结束，大括号所在行除外
 
可以看出整个配置文件分成全局和局部两个部分。但是并不容易看出哪些属于参数，哪些属于声明和选项。
概念与协议：
作用域：可以分配IP的范围 subnet (子网)
地址池：可以分配给客户端的IP，range包括的IP
保留地址：指定某个客户端使用一个特定IP，通过host配置的
租约(时间)：客户端可以使用这个IP地址的时间
 
配置文件：/etc/dhcp/dhcpd.conf
部分配置解释
 
# option definitions common to allsupported networks...    ＃定义全局配置，通用于所有支持的网络选项.
option domain-name"example.org";    #为客户端指定所属的域
option domain-name-serversns1.example.org, ns2.example.org;  #为客户端指定DNS服务器地址
 
default-lease-time 600;     #租约时间（秒）
lease：租赁，租约
作用：定义默认IP 租约时间，以秒为单位的租约时间。
互动：如果设置的比较短，是否会出现租约时间到了以后会重新去获取ip地址，造成用户断网？
50%:续约。(续不上继续用)
87.5%:再次续约。(续不上找别人)
DHCP工作站除了在开机的时候发出 DHCPrequest 请求之外，在租约期限一半的时候也会发出 DHCPrequest，如果此时得不到 DHCP服务器的确认的话，工作站还可以继续使用该IP；当租约期过了87.5%时，如果客户机仍然无法与当初的DHCP服务器联系上，它将与其它 DHCP服务器通信。如果网络上再没有任何DHCP协议服务器在运行时，该客户机必须停止使用该IP地址，并从发送一个Dhcpdiscover数据包开 始，再一次重复整个过程。要是您想退租，可以随时送出DHCPRELEASE 命令解约，就算您的租约在前一秒钟才获得的。
 
max-lease-time number 7200;  #租约时间的最大值
作用：定义客户端IP租约时间的最大值，当客户端超过租约时间，却尚未更新IP 时，最长可以使用该IP 的时间；
例：
比如，机器在开机获得IP地址后，然后关机了。这时，当时间过了default-lease-time 600秒后，没有机器向DHCP续约，DHCP会保留7200秒，保留此IP地址不用于分配给其它机器。当超过7200秒后，将不再保留此IP地址给此机器。
注意:上面参数值都是以秒为单位的租约时间，该项参数可以作用在全局配置中，也可以作用在局部配置中。
 
log-facility local7;   #定义日志类型为  local7
 
 
3.3 常用声明介绍
声明一般用来指定IP 作用域、定义为客户端分配的IP 地址池等等
声明格式如下：
subnet 网络号 netmask 子网掩码 {
选项或参数
}
技术分享
 
file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg
 
注意：网络号必须与DHCP服务器的网络号相同
下面介绍以下每个选项的含意：
（1）range 起始IP地址  结束IP地址
作用：指定动态IP 地址范围
注意：可以在subnet（子网） 声明中指定多个range，但多个range 所定义IP范围不能重复
 
 
常用选项介绍
选项通常用来配置DHCP 客户端的可选参数，比如定义客户端的DNS 地址、默认网关等等。选项
内容都是以option 关键字开始。
常见选项使用如下：
 
（2）option routers  ip地址   #为客户端指定默认网关
如：option routers  10.5.5.1;
 
（3）option domain-name-servers  ip地址  #为客户端指定DNS 服务器地址
 
注意：(1)、(2)、(3)选项可以用在全局配置中，也可以用在局部配置中。
 
 
3.5 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。这个数据库文件是可编辑的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。
DHCP 刚安装好后租约数据库文件dhcpd.leases 是个空文件
  1. [root@xuegod63 ~]# ls  /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases
当DHCP 服务正常运行后就可以使用cat 命令查看租约数据库文件内容了
 
实例：
应用案例
公司有60 台计算机，IP地址段为192.168.0.1-192.168.0.254，子网掩码是255.255.255.0，网关为192.168.0.1，192.168.0.2-192.168.0.30 网段地址给服务器配置，客户端可以使用的地址段为192.168.0.100-200，其余剩下的IP 地址为保留地址。
操作步骤：
定制全局配置和局部配置，局部配置需要把192.168.0.0/24 网段声明出来，然后在该声明中指定一个IP 地址池，范围为192.168.0.100-192.168.0.200，分配给客户端使用，最后重新启动dhcpd 服务让配置生效。
 
 
实验环境：
互动：我的虚拟机使用桥接模式是否可行？ 不行，因为你的局域网中有可能就有DHCP服务器，这样你就很难，让你的客户端是从你的DHCP服务器获得IP地址。另外，也可能造成公司局域网中其它机器因为获得了你DHCP服务器上的IP地址，而上不了网。
技术分享
 
file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.jpg
将xuegod63和xuegod64的网卡模式改为：
技术分享
 
file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg
编辑删除整篇配置内容
dgg   删除到文件首
dG   删除到文件末
 
修改配置文件
  1. subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 {
  2. range 192.168.0.100 192.168.0.200;
  3. option domain-name-servers 192.168.0.1;
  4. option domain-name "xuegod63.cn";
  5. option routers 192.168.0.1;
  6. option broadcast-address 192.168.0.255;
  7. default-lease-time 600;
  8. max-lease-time 7200;
  9. }
 
确保IP地址为192.168.0.0网段
  1. [root@xuegod63 ~]# ifconfig
  2. eth0     Link encap:Ethernet  HWaddr00:0C:29:E0:19:A9  
  3.          inet addr:192.168.0.63 Bcast:192.168.0.255 Mask:255.255.255.0
 
启动服务
  1. [root@xuegod63 ~]# service dhcpd restart
  2. 正在启动 dhcpd：                                           [确定]
  3. 验证：
  4. 登录到xuegod64主机
  5. 开启ip的自动获取
  6. 重启网络通过dhcp服务端分配地址信息
查看分配的IP
  1. [root@xuegod64 ~]# ifconfig
  2. eth0     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:0F:90:4F  
  3.          inet addr:192.168.0.100 Bcast:192.168.0.255 Mask:255.255.255.0
 
查看默认网关
  1. [root@xuegod64 ~]# route -n
  2. Kernel IP routing table
  3. Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
  4. 192.168.0.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U    0      0        0 eth0
  5. 169.254.0.0     0.0.0.0         255.255.0.0     U    1002   0        0 eth0
  6. 0.0.0.0         192.168.0.1     0.0.0.0         UG   0      0        0 eth0
 
查看DNS
  1. [root@xuegod64 ~]# cat/etc/resolv.conf
  2. ; generated by/sbin/dhclient-script
  3. search xuegod63.cn cn
  4. nameserver 192.168.0.1
 
查看租约数据库文件
  1. [root@xuegod63 ~]# cat/var/lib/dhcpd/dhcpd.leases
  2. # The format of this file isdocumented in the dhcpd.leases(5) manual page.
  3. # This lease file was writtenby isc-dhcp-4.1.1-P1
  4. server-duid"\000\001\000\001\036\210\0034\000\014)\340\031\251";
  5. lease 192.168.0.100 {
  6.   starts 5 2016/03/25 14:11:54;
  7.   ends 5 2016/03/25 14:21:54;
  8.   cltt 5 2016/03/25 14:11:54;
  9.   binding state active;
  10.   next binding state free;
  11.   hardware ethernet 00:0c:29:0f:90:4f;
  12. }
 
例2：IP地址绑定
在DHCP 中的IP 地址绑定用于给客户端分配固定IP 地址。比如服务器需要使用固定IP 地址就可以使用IP 地址绑定，通过MAC 地址与IP 地址的对应关系为指定的物理地址计算机分配固定IP地址。
整个配置过程需要用到 host 声明和hardware、fixed-address 参数。
（1）host 主机名 {......}
作用：用于定义保留地址
（2）hardware 类型 硬件地址
作用：定义网络接口类型和硬件地址。常用类型为以太网（ethernet）,地址为MAC 地址。
（3）fixed-address IP 地址
作用：定义DHCP 客户端指定的IP 地址。
  1. subnet 192.168.0.0 netmask255.255.255.0 {
  2.   range 192.168.0.100 192.168.0.200;
  3.   option domain-name-servers 192.168.0.1;
  4.   option domain-name "xuegod63.cn";
  5.   option routers 192.168.0.1;
  6.   option broadcast-address 192.168.0.255;
  7.   default-lease-time 600;
  8.   max-lease-time 7200;
  9.   host xuegod64 {    #xuegod64可自定义，这一段内容要写在subnet字段中和subnet配合使用
  10.         hardware ethernet 00:0C:29:0F:90:4F;
  11.         fixed-address 192.168.0.254;
  12.   }
  13. }
 
验证：
xuegod63重启dhcp服务
  1. [root@xuegod63 ~]# servicedhcpd restart
  2. 关闭 dhcpd：                                              [确定]
  3. 正在启动 dhcpd：                                           [确定]
  4. xuegod64重启network服务
  5. service network restart
 
注意：划分子网时，如果选择直接配置多作用域实现动态IP分配的任务，则必须要为DHCP 服务
器添加多块网卡，并配置多个IP 地址，否则DHCP 服务器只能分配与其现有网卡IP 地址对应网
段的作用域。
 
Linux下ntpdate时间同步
Ntp服务安装
yum –y install ntp
 
时间同步方法
方法一:
同步命令               
# ntpdate ntp 域名或ip          例：# ntpdate192.168.1.10
 
http://www.pool.ntp.org是NTP的官方网站,在这上面我们可以找到离我们国家的NTP Server cn.pool.ntp.org.它有3个服务器地址：
服务器一：        1.cn.pool.ntp.org
服务器二：        2.asia.pool.ntp.org
服务器三：        3.asia.pool.ntp.org
（直接用域名有时有问题，可以先Ping出他们的IP，然后用IP地址同步）
 
自动运行同步时间脚本设定
# crontab –e  (如果没有安装crond 安装yum –y installvixie-cron)
添加脚本例子如下：
*/20 * * * *       /usr/sbin/ntpdate 1.cn.pool.ntp.org           #每20分钟执行一次
30 5 * * *          /usr/sbin/ntpdate ntp1.aliyun.com          #每天早晨5点半执行
※　前面五个*号代表五个数字，数字的取值范围和含义如下：
分钟（0-59）　小時（0-23）　日期（1-31）　月份（1-12）　星期（0-6）//0代表星期天
设定完毕后，可使用#crontab –l 查看上面的设定。


方法二：
使用ntpd服务，要好于ntpdate加cron的组合。因为，ntpdate同步时间，会造成时间的跳跃，对一些依赖时间的程序和服务会造成影响。比如sleep，timer等。而且，ntpd服务可以在修正时间的同时，修正cpu tick。理想的做法为，在开机的时候，使用ntpdate强制同步时间，在其他时候使用ntpd服务来同步时间。
要注意的是，ntpd 有一个自我保护设置: 如果本机与上源时间相差太大, ntpd 不运行. 所以新设置的时间服务器一定要先ntpdate 从上源取得时间初值, 然后启动 ntpd服务。ntpd服务 运行后, 先是每64秒与上源服务器同步一次, 根据每次同步时测得的误差值经复杂计算逐步调整自己的时间, 随着误差减小, 逐步增加同步的间隔. 每次跳动, 都会重复这个调整的过程.


扩展知识：
1、让NTP服务同步硬件时间
最后提及一点，ntp服务，默认只会同步系统时间。如果想要让ntp同时同步硬件时间，可以设置/etc/sysconfig/ntpd 文件。
在/etc/sysconfig/ntpd文件中，添加 SYNC_HWCLOCK=yes 这样，就可以让硬件时间与系统时间一起同步。
如下：
  1. [root@xuegod63~]# vim/etc/sysconfig/ntpd      #允许BIOS与系统时间同步
  2. # Drop root to id ‘ntp:ntp‘ bydefault.
  3. SYNC_HWCLOCK=yes
  4. OPTIONS="-u ntp:ntp -p/var/run/ntpd.pid -g"
手工同步系统时间到硬件时间
hwclock –r      #查看BIOS时间命令
hwclock -w   #将当前系统时间写入BIOS中。
 
如何修改时间：
  1. [root@xuegod63 ~]# date -s "2017-5-1021:13"

2-3-配置DHCP服务器实现动态地址分配


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