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DHCP原理及工作流程,dhcp的工作流程

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DHCP原理及工作流程


('DHCP原理及工作流程一、DHPC概述在常见的小型网络中(例如家庭网络和学生宿舍网),网络管理员都是采用手工分配IP地址的方法,而到了中、大型网络,这种方法就不太适用了。在中、大型网络,特别是大型网络中,往往有超过100台的客户机,手动分配IP地址的方法就不太合适了。因此,我们必须引入一种高效的IP地址分配方法,幸好,DHCP为我们解决了这一难题。DHCP是DynamicHostConfigurationProtocol(动态主机配置协议)缩写﹐它的前身是BOOTP。让我们先简单了解一下BOOTP。BOOTP(BootstrapProtocol,引导程序协议)是一种引导协议,基于IP/UDP协议,也称自举协议。BOOTP用于无盘工作站的局域网中,可以让无盘工作站从一个中心服务器上获得IP地址。随后通过TFTP等文件传输协议从服务器上下载启动文件,实现无硬盘启动的功能。但早期的BOOTP服务器有一个缺点:您必须事先录入客户端的MAC地址,而且,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的这种一一对应会造成非常可观的浪费。为了解决这一困境,DHCP出现了。DHCP可以说是BOOTP的增强版本﹐它分为两个部份﹕一个是服务器端﹐而另一个是客户端。服务器端通常选择架设于局域网中一台性能较为强劲的计算机中,客户端集成于windows系统中,在自动获取IP时生效工作。所有的IP网络设置都由DHCP服务器集中管理﹐并负责处理客户端的DHCP请求。客户端会将从服务器端得到的DHCP信息应用到IP设置当中。比较起BOOTP,DHCP透过"租约"的概念,动态的分配客户端的TCP/IP设定,可以起到节省IP资源,简化网络管理的作用。而且,考虑到了兼容性,目前主流的DHCP服务器也能满足BOOTP客户端的请求。二、DHCP的工作流程DHCP客户端通过和DHCP服务器的交互通讯以获得IP地址租约。为了从DHCP服务器获得一个IP地址,在标准情况下DHCP客户端和DHCP服务器之间会进行四次通讯。DHCP协议通讯使用端口UDP67(服务器端)和UDP68(客户端)进行通讯,UDP68端口用于客户端请求,UDP67端口用于服务器响应,并且大部分DHCP协议通讯使用广播进行。工作流程:DHCP服务的工作过程是这样的:1.发现阶段,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。2.提供阶段,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。3.选择阶段,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。4.确认阶段,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地址。5.重新登录。以后DHCP客户机每次重新登录网络时,就不需要再发送DHCPdiscover发现信息了,而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCPrequest请求信息。当DHCP服务器收到这一信息后,它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址,并回答一个DHCPack确认信息。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时(比如此IP地址已分配给其它DHCP客户机使用),则DHCP服务器给DHCP客户机回答一个DHCPnack否认信息。当原来的DHCP客户机收到此DHCPnack否认信息后,它就必须重新发送DHCPdiscover发现信息来请求新的IP地址。6.更新租约。DHCP服务器向DHCP客户机出租的IP地址一般都有一个租借期限,期满后DHCP服务器便会收回出租的IP地址。如果DHCP客户机要延长其IP租约,则必须更新其IP租约。DHCP客户机启动时和IP租约期限过一半时,DHCP客户机都会自动向DHCP服务器发送更新其IP租约的信息。为了便于理解,我们把DHCP客户机比做餐馆里的客人,DHCP服务器比做服务员(一个餐馆里也可以有多个服务员),IP地址比做客户需要的食物。那么可以这样描述整个过程:客人走进餐馆,问:“有没有服务员啊?”(DHCPdiscover),多个服务员同时回答:“有,我这有鸡翅”“有,我这有汉堡”(DHCPoffer)。客人说:“好吧,我要一份汉堡”(DHCPrequest,这个客人比较死板,总是选择第一次听到的食物),端着汉堡的服务员回应了一声:“来啦”(DHCPack),并把食物端到客人面前,供其享用(将网卡和IP地址绑定)。客人下次来的时候,就直接找上次那个服务员点自己喜欢的汉堡了(DHCPrequest),如果还有汉堡,服务员会再次确认并上菜(DHCPack),而如果已经卖完了,服务员则会告诉客人:“不好意思,已经卖完了”(DHCPnack)。当然,服务员隔一段时间会来收拾一次桌子,除非客人特别说明这菜还要继续吃的,服务员会将剩菜端走。三、DHCP的优缺点优点:1.网络管理员可以验证IP地址和其它配置参数,而不用去检查每个主机;2.DHCP不会同时租借相同的IP地址给两台主机;3.DHCP管理员可以约束特定的计算机使用特定的IP地址;4.可以为每个DHCP作用域设置很多选项;5.客户机在不同子网间移动时不需要重新设置IP地址。缺点:1.DHCP不能发现网络上非DHCP客户机已经在使用的IP地址;在实际工作的局域网中,有可能遇到用户手动设置IP地址接入局域网的情况。这种情况DHCP服务器是无法探测到的,因此地址池中并不会将所用地址过滤掉。所以在后续分配IP的过程中,有可能产生IP冲突,造成网络故障。同时,该非法主机也处于失管失控状态。若是相对固定的局域网,可以采用在交换机上通过ACL控制表,将局域网内主机全部加入白名单,从而阻止非授权主机的接入,避免造成IP混乱和冲突。2.当网络上存在多个DHCP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。以同一个网段存在2台DHCP服务器的情况来举例:2台DHCP服务器的IP地址池如果存在交叉的情况,就可能出现不同主机分别向不同的DHCP服务器租用IP地址,却租用到相同IP地址的情况。从而造成IP冲突无法上网的情况。若局域网中主机数量不是很多的情况,可以将一个网段划分为多个DHCP作用域,互不交叉,以此来避免IP冲突的情况,同时,也可以互相作为对方的备份服务器,提高稳定性。3.单一的dhcp服务器不能跨物理网络来实现ip地址的动态下发。举一个例子:1.A,B,C为三个公司的三个部门,中间连接着一个路由器,三个部门都想动态分配地址,于是在每个部门均设立一个dhcp服务器,这样有点资源浪费,怎么办?但是假如A有dhcp服务器但是B,C的广播;路由又不给转发,B,C也获取不到ip,怎么办?解决办法:我们配置路由器成为DHCP的中继器(DHCPRelay)B,C端再次广播时,路由单播将B,C内客户端的请求发送给A中的DHCP服务器,DHCP服务器再单播发送给路由,路由再广播给客户端,然后客户端Request请求,路由器单播给服务器,服务器单播ACK给路由,路由广播给客户端。思考:A网段的DHCP的服务器,如何得知B、C网段的主机所用的网段,并分配IP地址?答案:首先需要在DHCP服务器中设置好B、C网段的作用域。此后,路由器在作为DHCP中继的同时,也担负着B、C段网关的功能。在转发B、C段主机的DHCP请求至A网段时,不是采用广播,而是采用单播的形式。DHCP从单播请求中读取到客户端的IP所在网段,查找本地设置好的地址池,分配合适的IP地址出去。',)


  • 编号:1700806919
  • 分类:述职汇报
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