实验13 DHCP服务器的配置

实验13DHCP服务器的配置一、实验目的二、实验工具与设备三、实验预备知识四、实验内容和步骤五、实验总结一、实验目的1．了解DHCP的基本原理。2．了解DHCP服务器为客户机分配IP地址的过程。3．掌握Linux下DHCP服务器的安装和设置。二、实验工具与设备1．交换机（或集线器）。2．带网卡的计算机，包括装有Windows系统的学生机和Linux系统的服务器。3．网线若干。4．RedHatLinux9.0安装光盘。三、实验预备知识1．BOOTP协议及DHCP的基本原理DHCP协议是在BOOTP协议的基础上发展起来的。BOOTP协议的主要作用是远程引导（客户机不包括引导盘，如无盘工作站），在客户机启动时分配IP地址。但BOOTP是静态分配IP地址，而DHCP却是动态的。DHCP的全称是DynamicHostConfigurationProtocol，即动态主机分配协议，是一个简化主机IP地址分配管理的TCP/IP标准协议。用户可以利用DHCP服务器管理动态的IP地址分配及其他相关的环境配置工作（如DNS、WINS、Gateway的设置）。（1）几个基本概念DHCP客户机：一台通过DHCP服务器来获得网络配置参数（主要指IP地址）的计算机，通常是普通用户的工作站。DHCP服务器：提供网络设置参数（主要指IP地址）给DHCP客户机的主机。作用域：一个网络中所有可分配IP地址的连续范围。地址池：可供DHCP客户机使用的地址范围。租约：DHCP服务器指定客户机获得的IP地址的时间长度（允许使用的时间）。在租约到期前，客户机需要更新IP地址的租约，否则不能继续使用该IP地址。保留地址：子网中指定硬件设备使用的IP地址。排除范围：不用于DHCP分配IP地址范围。（2）DHCP的基本原理DHCP客户机启动时，强制发送一个有限地址广播（32位全为1的IP地址，即255.255.255.255）。该地址称为有限广播地址，对该地址的广播称为有限地址广播或本地网络广播。本地网络中的DHCP服务器收到广播后，根据收到的物理地址(PhysicalAddress)在服务器上查找相应的配置，并从划定的IP地址池中发送一个IP地址及附加选项（如租用到期时间等）给客户机；DHCP客户机收到响应后，要发送一条注册消息，告诉服务器该IP已被租用，以防止IP地址冲突。如果客户机重新启动或租约时间达到50%时，客户机需要更新租约。此时，客户机将直接向提供租约的DHCP服务器发送请求，要求更新及延长现有地址的租约，如果DHCP服务器收到请求，则发送DHCP确认信息给客户机，更新客户机的租约；如果客户机无法与提供租约的DHCP服务器取得联系，则客户机一直等到租期达到87.5%时，向网络上所有的DHCP服务器广播请求，以更新现有的地址租约，如服务器响应客户机的请求，则客户机用该服务器提供的地址信息更新现有的租约；否则租约过期，客户机无法使用现有的地址租约，客户机返回最初始启动状态，重新发送广播，申请新的IP地址租约。2．DHCP服务器的安装RedHatLinux9.0自带DHCP服务器，安装时是可选项。如果没有安装，在图形界面的“主菜单”中选择“系统设置→添加删除应用程序”选项进行安装，如图13-1所示。按提示操作即可。图13-1添加或删除软件包窗口在字符界面下，需要在光盘中找到相应的安装包进行安装。插入RedHatLinux9.0的2号安装盘，系统自动装载CD-ROM设备。如果不能自动装载，可以用命令mount/mnt/cdrom装载。在/mnt/cdrom/Redhat/RPMS目录下可以找到文件dhcp-3.0pl1-23.i386.rpm，该文件即DHCP服务器软件。安装命令：rpm–ivh/mnt/cdrom/Redhat/RPMS/dhcp-3.0pl1-23.i386.rpmrpm是redhat公司开发的软件包管理器，可以方便地对rpm格式的软件包进行安装和整理。命令格式：rpm–ioptiongsfile1.rpm…fileN.rpm命令中参数的意义如下。-i：install，安装。-v：显示附加信息。-h：安装时输出hash记号（“#”号）来标记安装进度。如果需要最新的版本，可以到网站中查看相关的资料并下载DHCP最新版本的安装包。3．DHCP服务器的配置在Linux系统中，几乎全部程序的配置都由文本文件来控制，这是传统的UNIX的配置方法。DHCP也是用配置文件来控制的，其配置文件在目录/etc/dhcpd.conf下面。DHCP服务器的配置主要通过/etc/dhcpd.conf文件进行。在缺省情况下，安装DHCP后该文件不存在，需要手工创建，可以用文本编辑器来创建dhcpd.conf文件。系统自带一个例子文件，可以从/usr/share/doc/dhcp-3.0pl1目录下将例子文件dhcpd.conf.sample复制到/etc目录下，改名为dhcpd.conf，然后在该文件的基础上进行修改。以下是一个典型的dhcpd.conf文件内容：default-lease-time600;max-lease-time7200;ddns-update-stylead-hoc;optionsubnet-mask255.255.255.0;optionbroadcast-address192.168.0.255;optionrouters192.168.0.254;optiondomain-name-servers192.168.0.1,192.168.0.2;optiondomain-namemydomain.org;subnet192.168.0.0netmask255.255.255.0{range192.168.0.10192.168.0.100;range192.168.0.150192.168.0.200;}hosthaagen{hardwareethernet00:00:E8:4B:88:27；fixed—address192.168.0.222；}说明如下。defauh—lease—time：定义缺省的租期时间，它的单位是秒。max-lease-time：定义最大租约时间，单位是秒。它定义了可以使用的租期最大值。ddns-update-style：DHCP服务器可以动态的升级域名系统，这个选项用来设置动态升级域名系统的模式，目前，可以支持的模式有三种：ad-hoc、interim和none，none表示不支持自动升级模式。optionsubnet-mask：这里定义分配给客户机的子网掩码。optionbroadcast-address：定义分配给客户机的广播地址。optionrouters：定义分配给客户机的默认网关的地址。optiondomain-name-servers：定义分配给客户机的域名解析服务器地址，可以设置多个。optiondomain-name：定义分配给客户机的域名。subnet192.168.0.0netmask255.255.255.0{range192.168.0.10192.168.0.100;range192.168.0.150192.168.0.200;}定义用来给客户机分配的IP地址池。hosthaagen{hardwareethemet00:00:E8:4B:88:27；fixed-address192.168.0．222；}DHCP服务器可以进行MAC地址绑定，即实现对同一网卡总是分配固定的IP地址。hardwareethernet指定客户机网卡的MAC地址，而fixed-address指定要为该主机分配的IP地址。4．DHCP服务器的控制dhcpd是服务器端程序，以守护模式运行在系统中，进程名字是dhcpd。（1）运行DHCP服务器方法一：/usr/sbin/dhcpd方法二：servicedhcpdstart（2）停止DHCP服务器方法一：killalldhcpd方法二：servicedhcpdstop（3）重启DHCP服务器：servicedhcpdrestart可以在图形环境下控制，效果相同。方法：在“主菜单”中选择“系统设置→服务器设置→服务”选项，打开“服务配置”窗口，如图13-2所示。图13-2服务配置窗口四、实验内容和步骤1．实验环境的构建将实验的设备按图13-3所示连接好。其中，在PC1上安装RedHatLinux作为服务器，并配置网络，IP地址为192.168.0.1；本实验中，PC1作为DHCP服务器。PC2～PCn为安装有Windows操作系统的PC，并且配置网络，IP地址设置为自动获取。在本实验中，PC2～PCn为DHCP客户机。图13-3实验环境的结构2．DHCP服务器的配置DHCP服务器的配置主要通过/etc/dhcpd.conf文件进行。在缺省情况下，该文件需要手工创建。本实验用文本编辑器手工生成。用文本编辑器编辑内容如下的文本文件，文件名为/etc/dhcpd.conf。default-lease-time600;max-lease-time7200;ddns-update-stylead-hoc;optionsubnet-mask255.255.255.0;optionbroadcast-address192.168.0.255;optionrouters192.168.0.254;optiondomain-name-servers192.168.0.1,192.168.0.2;optiondomain-namemydomain.org;subnet192.168.0.0netmask255.255.255.0{range192.168.0.10192.168.0.100;range192.168.0.150192.168.0.200;}文件内容中包含了以下配置信息。（1）DHCP的客户机如果没有指定IP地址的租用时间，默认的租用时间为600秒，否则，最大允许的租用时间为7200秒。（2）DHCP服务器提供给客户端从192.168.0.10～192.168.0.100，或者192.168.0.150～192.168.0.200的IP地址使用范围，客户端的子网掩码为255.255.255.0，192.168.0.255为广播地址，192.168.0.254作为路由（缺省网关，在TCP/IP网络中，可以将路由和网关看为同一概念），192.168.0.2作为DNS服务器。3．启动DHCP服务器DHCP服务器用文件dhcpd.leases存储当前信息。在某些Linux系统中，如果没有该文件，则需要手工创建。创建命令：touch/var/lib/dhcp/dhcpd.leases第一次启动DHCP服务器时，可以使用命令：/usr/sbin/dhcpd–d–f这是个排错的模式，可以通过服务器端查看DHCP的一些工作情况。如果希望以后每次开机都自动执行dhcpd服务，可执行ntsysv命令并选中dhcpd服务，然后选择OK退出，则每次开机都自动执行DHCP服务。如果希望手动启动DHCP，直接输入dhcpd命令即可启动DHCP。4．测试DHCP服务器完成服务器的安装与设置后，开启客户端计算机（PC2～PCn）。在启动过程中，DHCP服务器的监视器屏幕出现类似如图13-4的信息。图13-4DHCP服务器的监视器屏幕在PC2～PCn端运行命令ipconfig.exe，可以查看PC2～PCn由DHCP服务器（PC1）获得的IP地址。获得的IP地址的范围应该在dhcpd.conf定义的范围内，如图13-5所示。图13-5客户端获得的IP地址等信息5．DHCP服务器的停止DHCP服务器的停止即停止dhcpd服务。可以在图形界面GNOME的“服务”对话框中进行停止操作，也可以用命令：Stopservicedhcpd停止。五、实验总结1．写出实验报告。2．写出一个dhcpd.c