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1、第五章第五章 TCP/IP TCP/IP服务服务2021/5/231第五节第五节 动态主机配置协议动态主机配置协议学习目标：o 掌握IP地址的分配方法 o 掌握DHCP服务器的安装与配置o 掌握DHCP服务器的管理o 掌握DHCP工作原理2021/5/232一、协议配置二、引导程序协议BOOTP三、动态主机配置协议DHCP2021/5/233一、协议配置一、协议配置o连接到因特网的计算机的协议软件需要配置的项目(1) IP 地址(2) 子网掩码(3) 默认网关(4) 域名服务器的 IP 地址o这些信息通常存储在一个配置文件中，计算机在引导过程中可以对这个文件进行存取。2021/5/234o在协
2、议软件中给这些参数赋值的动作叫做协议配置o一个软件协议在使用之前必须是已正确配置的o具体的配置信息有哪些则取决于协议栈2021/5/235IPIP地址分配地址分配oIP地址分配方法：n 手工分配：静态IP地址n 自动分配：动态IP地址o自动分配IP地址需要DHCP服务2021/5/236配置静态配置静态IP地址地址2021/5/237自动获得自动获得IP地址地址2021/5/238手动 TCP/IP 配置自动 TCP/IP 配置缺点需要在每一台客户机手动输入IP 地址可能输入错误或不合法的IP 地址不正确的配置可能导致通讯和网络问题计算机在网络上频繁的移动将产生管理开销优点IP 地址自动提供给
3、客户机确保客户机始终使用正确的配置信息排除了产生常见网络问题的来源客户机自动更新配置反映网络结构的改变(便携式电脑）2021/5/239二、引导程序协议二、引导程序协议BOOTPBOOTPo也称为自举协议 。oBOOTP 使用客户服务器工作方式。o协议软件广播 BOOTP 请求报文，此报文作为 UDP 用户数据报的数据，UDP 用户数据报再作为 IP 数据报的数据。o收到请求报文的 BOOTP 服务器查找发出请求的计算机的各项配置信息，把配置信息放入 BOOTP 回答报文中，并把回答报文返回给提出请求的计算机。2021/5/2310BOOTP BOOTP 报文的传送报文的传送o由于计算机发送
4、BOOTP 请求报文时自己还没有 IP 地址，因此它使用全 1 广播地址（只在本网络上广播）作为目的地址，而用全 0 地址作为源地址。oBOOTP 服务器可使用广播方式将回答报文返回给该计算机，或使用收到广播帧上的硬件地址进行单播。o只需发送一个 BOOTP 广播报文就可获取所需的全部配置信息。 2021/5/2311三、动态主机配置协议三、动态主机配置协议DHCPDHCP（一）DHCP基础1. 什么是DHCPoDynamic Host Configuration Protocol（动态主机配置协议）oTCP/IP协议簇中应用层协议o功能是自动给使用DHCP的客户计算机分配IP地址oDHCP
5、是扩展了的BOOTPoDHCP 与 BOOTP 是向后兼容的，并且它们所使用的报文格式都很相似。 2021/5/23122. DHCP2. DHCP的特点的特点o 自动分配IP地址，能够避免手工配置的相关问题(如输入错误，地址冲突等)。o 集中管理。通过自动分配IP地址来集中配置Client计算机相关的TCP/IP配置参数(如Default Gateway和DNS等)。2021/5/2313o在一个网络中，如果将PC机设置为自动获得IP地址，则在这个网络中必须有为这些PC机提供IP地址服务的DHCP服务器。o否则，这些PC机将在169.254.*.*中随机给自已分配一个IP地址。o169.25
6、4.*.*为保留地址，不在Internet上使用。2021/5/23143. DHCP 3. DHCP 的运作方式的运作方式IP 地址1IP 地址2IP 地址3DHCP数据库数据库IP 地址2IP 地址1DHCP 服务器DHCP 客户机:被DHCP服务器分配IP地址非DHCP客户机:配置静态IP地址DHCP 客户机:被DHCP服务器分配IP地址2021/5/2315DHCP使用客户机/服务器方式o需要 IP 地址的主机在启动时就向 DHCP 服务器广播发送发现报文，这时该主机就成为 DHCP 客户。o本地网络上所有主机都能收到此广播报文，但只有 DHCP 服务器才回答此广播报文。oDHCP 服
7、务器先在其数据库中查找该计算机的配置信息。若找到，则返回找到的信息。若找不到，则从服务器的 IP 地址池中取一个地址分配给该计算机。DHCP 服务器的回答报文叫做提供报文。 2021/5/23164. DHCP4. DHCP租约的过程租约的过程1 1IP 租约请求3 3IP租约选择2 2提供 IP 租约4 4确认 IP 租约DHCP客户端DHCP服务器2021/5/2317租用期租用期oDHCP 服务器分配给 DHCP 客户的 IP 地址的临时的，因此 DHCP 客户只能在一段有限的时间内使用这个分配到的 IP 地址。DHCP 协议称这段时间为租用期。 o租用期的数值应由 DHCP 服务器自己
8、决定。oDHCP 客户也可在自己发送的报文中（例如，发现报文）提出对租用期的要求。 2021/5/2318（二）（二）DHCPDHCP服务器的安装、配置与管理服务器的安装、配置与管理1、DHCP服务器的安装 DHCP 服务器要求：o Windows 2000 Server 及以上o 静态IP地址, 子网掩码和默认网关2021/5/2319oDHCP是Windows2000组件之一，在安装过程中需要Windows2000安装光盘。2021/5/23202021/5/2321安装成功后：o 在“管理工具”中将出现DHCP。o 在“计算机管理”|“服务”中将有DHCP Server，管理员可以在此启
9、动或停止DHCP服务。o 启动和停止DHCP服务的控制台命令：oNet start dhcpserver 启动DHCPoNet stop dhcpserver 停止DHCP2021/5/23222. DHCP2. DHCP服务器的配置服务器的配置o（1）DHCP服务器授权o（2）建立作用域o（3）保留IP地址2021/5/2323（1 1）DHCPDHCP服务器授权服务器授权o通常只有在域中成员服务器上运行 DHCP 服务器时才需要授权。o可以防止未经授权的服务器随意为客户机分配IP地址，因为随意分配可能会导致IP地址冲突。o未经授权的服务器无法提供DHCP服务。2021/5/2324n如未授
10、权，不响应客户机请求并记录n如已授权，开始提供服务 DHCP DHCP 服务服务检测授权情检测授权情况况客户机DHCP 服务器DHCP 服务器为 DHCP 服务器授权域控制器（DC）或DHCP 服务器2021/5/2325(2) (2) 建立作用域建立作用域作用域即IP地址范围，DHCP服务器将此地址范围内的IP地址分配给DHCP客户端。范围范围192.168.1.1192.168.1.2192.168.1.2192.168.1.4192.168.1.5DHCP 服务器IP地址将分配给客户机2021/5/2326启动新建作用域向导启动新建作用域向导2021/5/2327注意：o如果网络中有使用
11、静态IP地址的客户端，必须把这些已分配的IP地址从DHCP服务器的IP地址段中排除。否则会引起地址使用的混乱。o在一台DHCP服务器的一个作用域中，只能针对一个网段设置一个地址段。2021/5/2328(3) (3) 为客户计算机保留为客户计算机保留IPIP地址地址可以为某个客户机每次分配一个固定的IP地址2021/5/23293. DHCP3. DHCP服务器的管理服务器的管理（1）DHCP数据库的备份（2）DHCP数据库的还原（3）DHCP数据库的优化（4）DHCP数据库的迁移（5）管理其它DHCP服务器2021/5/2330（1 1）DHCPDHCP数据库的备份数据库的备份DHCP 数据
12、库数据库DHCPDHCP数据库数据库systemrootsystem32dhcp存储存储存储存储systemrootsystem32dhcpbackupjetnew备份备份备份备份2021/5/2331（1 1）DHCPDHCP数据库的备份数据库的备份o自动备份： DHCP服务器每隔1小时自动备份，存放路径 WINNTSYSTEM32DHCPbackupjetnew ，文件名为DHCP.MDBo 手工备份 先将DHCP服务停止，将此文件夹中的所有内容拷备到其它磁盘上，以备系统出现故障时还原。2021/5/2332（2 2）DHCPDHCP数据库的还原数据库的还原o自动还原： DHCP服务启动时
13、，如果发现DHCP数据库损坏，会自动用备份文件夹中的数据还原。o手工还原： 先将DHCP服务停止，将先前备份到其它磁盘上的备份文件拷贝到DHCP数据库备份文件夹中，重启DHCP服务。2021/5/2333（3 3）DHCPDHCP数据库的优化数据库的优化 当DHCP服务器运行一段时间后，用户可以利用系统提供的jetpack.exe程序对数据库进行重新调整，优化DHCP数据库。 优化操作: (在winntsystemdhcp目录下)Net stop dhcpserverJetpack dhcp.mdb temp.mdbNet start dhcpserver数据库文件临时文件2021/5/233
14、4（4 4）DHCPDHCP数据库的迁移数据库的迁移DHCP数据库DHCP服务器DHCP服务器DHCP数据库2021/5/2335迁移步骤：o将老DHCP服务器中winntsystem32dhcp文件夹中的全部内容拷贝至新DHCP服务器对应的文件夹中。o 将老DHCP服务器注册表中HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesDHCPServer分支导出并导入到新DHCP服务器注册表中。o 在新DHCP服务器中“协调所有作用域”。2021/5/2336（5 5）管理其它）管理其它DHCPDHCP服务器服务器当一个网络中存在多台DHCP服务器时
15、，为了便于管理，可以选择一台DHCP服务器作为管理服务器，用它来管理其它的DHCP服务器。2021/5/23372021/5/2338（三）（三）DHCPDHCP工作原理工作原理oIP租约过程oIP租约更新oDHCP自举向前转发代理oDHCP中继代理 2021/5/23391 1IP 租约请求3 3IP租约选择2 2提供 IP 租约4 4确认 IP 租约DHCP客户端DHCP服务器1 1、IPIP租约过程租约过程2021/5/2340(1) (1) 租约请求（租约请求（DHCPDHCP发现）：发现）： DHCPDiscover DHCPDiscover当TCP/IP初始化或计算机重启时，客户端
16、发出一个广播请求，即DHCPDiscover广播包。1 1DHCPDiscoverDHCP客户端客户端DHCP服务器服务器源源IP： 0.0.0.0源源MAC：Clients MAC目标目标IP：255.255.255.255“谁有谁有IP地址，给我一个！地址，给我一个！”2021/5/2341DHCP客户端客户端DHCP服务器服务器源源IP： Servers IP源源MAC： Servers MAC目标目标IP：255.255.255.255目标目标MAC：Clients MAC可用可用IP： *.*.*.*所有收到所有收到DHCPDiscover数据包、有效的数据包、有效的DHCP服务器开
17、服务器开始广播一个始广播一个DHCPOffer包包。“我有我有IP，你要不要？，你要不要？”2 2DHCPOffer(2) (2) 租约提供（租约提供（DHCPDHCP提供）提供）: DHCPOffer: DHCPOffer2021/5/2342DHCP客户端客户端DHCP服务器服务器源源IP： 0.0.0.0源源MAC： Clients MAC目标目标IP：255.255.255.255目标目标MAC： Servers MACDHCP 客户机选择收到的第一个租用提供的广播包，并广客户机选择收到的第一个租用提供的广播包，并广播播DHCPRequest包。包。“我用我用*提供的提供的IP地址，行
18、吗？地址，行吗？”(3) (3) 租约选择（租约选择（DHCPDHCP请求）请求）: DHCPRequest: DHCPRequest3 3DHCPRequest2021/5/2343DHCP客户端客户端DHCP服务器服务器源源IP： Servers IP源源MAC： Servers MAC目标目标IP：255.255.255.255目标目标MAC：Clients MACTTL：8天天被选择提供被选择提供IP地址的地址的DHCP服务器广播服务器广播DHCPAck包。包。“你用吧，最多用你用吧，最多用8天天”(4) (4) 租约确认（租约确认（DHCPDHCP应答）应答）: DHCPAck: D
19、HCPAck4 4DHCPAck2021/5/23442 2、IPIP租约更新租约更新放弃放弃IPIP地址，向地址，向其它的其它的DHCPDHCP服务服务器申请器申请在在87.5%87.5%周期时周期时第二次续租第二次续租 继续使用先前继续使用先前IPIP地址地址在在50%50%周期时周期时第一次续租第一次续租1天天8天天4天天7天天失败失败失败失败2021/5/23453 3、DHCPDHCP自举向前转发代理自举向前转发代理BroadcastSubnet 1Subnet 2DHCP ClientDHCP ServerDHCP ClientDHCP Client支持自举向前转支持自举向前转发功
20、能的路由器发功能的路由器router2021/5/2346BroadcastBroadcastDHCP client broadcasts a DHCP messageSubnet 1Subnet 2DHCP relay agent detects the broadcast and sends the message to the DHCP serverDHCP relay agent receives reply from the DCHP server and sends a broadcastDHCP ClientDHCP Relay AgentDHCP ServerDHCP clie
21、nt receives the broadcast4 4、DHCPDHCP中继代理中继代理router2021/5/2347BroadcastSubnet 1Subnet 2DHCP ClientDHCP Relay AgentDHCP Server2021/5/2348总结：总结：o可以给网络中的主机手工配置静态IP地址，也可以从网络中的DHCP服务器那里动态获得IP地址。o可以将一台WINDOWS2000配置为DHCP服务器，为网络中的客户端分配IP地址。oDHCP服务器需要有可分配的地址池。oDHCP客户端从DHCP服务器那里获得IP地址要经过发现、提供、请求、确认四个过程。2021/5/2349o客户端从DHCP服务器那里获得的IP地址有租约期限，在租约周期的50%和87.5%时向服务器续租。o通过自举向前转发代理和中继代理，DHCP服务器可以向另一个子网提供IP地址。2021/5/2350部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！
