DHCP工作原理主講教師：周棟數據網組建與維護CONTENTS目錄1DHCP產生背景

2DHCP工作原理PART1DHCP產生背景DHCP產生背景地址規劃地址分配地址配置地址維護手工配置網絡參數IP地址網絡掩碼網關地址DNS服務器地址丨手工配置網絡參數存在以下問題：靈活性差容易出錯IP地址資源利用率低工作量大人員素質要求高手工配置網絡參數存在的問題DHCP產生背景響應請求DHCP客戶端DHCP服務器DHCP的基本概念DHCP是一種用于集中對用戶IP地址進行動態管理和配置的協議。DHCP采用C/S（Client/Server，客戶端/服務器）通信模式，協議報文基于UDP的方式進行交互，采用67（DHCP服務器）和68（DHCP客戶端）兩個端口號：正常工作時由客戶端向服務器提出配置申請。服務器返回為客戶端分配的IP地址等相應的配置信息。DHCP相對于手工配置有如下優點：效率高靈活性強易于管理PART2DHCP工作原理DHCPClientDHCPServer二層廣播域DHCP工作原理DHCP客戶端首次接入網絡的工作原理1.發現階段，即DHCP客戶端發現DHCP服務器的階段。DHCP客戶端發送DHCPDISCOVER報文來發現DHCP服務器。DHCPDISCOVER報文中攜帶了客戶端的MAC地址、需要請求的參數列表選項、廣播標志位等信息。2.提供階段，即DHCP服務器提供網絡配置信息的階段。服務器接收到DHCPDISCOVER報文后，選擇跟接收DHCPDISCOVER報文接口的IP地址處于同一網段的地址池，并且從中選擇一個可用的IP地址，然后通過DHCPOFFER報文發送給DHCP客戶端。3.選擇階段，即DHCP客戶端選擇IP地址的階段。如果有多個DHCP服務器向DHCP客戶端回應DHCPOFFER報文，則DHCP客戶端一般只接收第一個收到的DHCPOFFER報文，然后以廣播方式發送DHCPREQUEST報文，該報文中包含客戶端想選擇的DHCP服務器標識符和客戶端IP地址。4.確認階段，即DHCP服務器確認所分配IP地址的階段。DHCP客戶端收到DHCPACK報文，會廣播發送免費ARP報文，探測本網段是否有其他終端使用服務器分配的IP地址。1發現階段DHCPDISCOVER（廣播）2提供階段DHCPOFFER（單播/廣播）3選擇階段DHCPREQUEST（廣播）4確認階段DHCPACK（單播）TypeLengthValue1Byte1ByteNByte53DHCP工作原理DHCP報文通過Options選項中的Type=53來表示DHCP的報文類型。如下圖所示，當Type=53，Length=1，Value取值從01到08分別表示不同的DHCP報文類型。DHCP的消息類型1-DHCPDISCOVER2-DHCPOFFER3-DHCPREQUEST4-DHCPDECLINE5-DHCPACK6-DHCPNAK7-DHCPRELEASE8-DHCPINFORMDHCPClientDHCPServer二層廣播域DHCP工作原理DHCP地址續租DHCP客戶端根據IP地址的剩余租期的不同而產生不同形式的續租請求。當租期達到50%（T1）時，DHCP客戶端會自動以單播的方式向DHCP服務器發送DHCPREQUEST報文，請求更新IP地址租期。如果收到DHCP服務器回應的DHCPACK報文，則租期更新成功。當租期達到87.5%（T2）時，如果仍未收到DHCP服務器的應答，DHCP客戶端會自動以廣播的方式向DHCP服務器發送DHCPREQUEST報文，請求更新IP地址租期。如果收到DHCP服務器回應的DHCPACK報文，則租期更新成功。如果租期時間到時都沒有收到服務器的回應，客戶端停止使用此IP地址，重新發送DHCPDISCOVER報文請求新的IP地址。思考：為什么每次電腦被分配的IP地址都是同一個呢？客戶端單播發送DHCPREQUEST報文客戶端廣播發送DHCPREQUEST報文T1T2DHCPClientDHCPServer二層廣播域1選擇階段DHCPREQUEST（廣播）2確認階段DHCPACK（單播）DHCP客戶端重用曾經使用過的地址DHCP客戶端非首次接入網絡時，可以重用曾經使用過的地址。例如，網絡中的主機作為DHCP客戶端，在關機再開機的過程中，需要重新獲取相關網絡參數，則可以請求分配曾經使用過的IP地址。DHCP工作原理1.選擇階段客戶端廣播發送包含前一次分配的IP地址的DHCPREQUEST報文，報文中的Option50（請求的IP地址選項）字段填入曾經使用過的IP地址。2.確認階段DHCP服務器收到DHCPREQUEST報文后，根據DHCPREQUEST報文中攜帶的MAC地址來查找有沒有相應的租約記錄。如果有則返回DHCPACK報文，通知DHCP客戶端可以繼續使用這個IP地址，如果沒有租約記錄，則不響應。MAC靜態綁定的IP已使用過的IP空閑狀態的IP超過租期的IP產生沖突的IPDHCP分配IP地址順序DHCP工作原理DHCP服務器按照如下次序為客戶端選擇IP地址：DHCP服務器的數據庫中與客戶端MAC地址靜態綁定的IP地址。客戶端以前曾經使用過的IP地址，即客戶端發送的請求報文中請求IP地址選項的地址。在DHCP地址池中，順序查找可供分配的空閑IP地址，最先找到的IP地址。如果在DHCP地址池中未找到可供分配的空閑IP地址，則依次查詢超過租期、發生沖突的IP地址，如果找到可用的IP地址，則進行分配，否則報告錯誤。DHCP產生背景01DHCP工作原理02內容小結DHCP基本配置-接口地址池主講教師：周棟數據網組建與維護1DHCP基本配置——接口地址池CONTENTS目錄PART1DHCP基本配置—接口局地址池[Huawei]interfaceinterface-typeinterface-number[subinterface-number]1.配置基于接口方式的地址池[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]DHCPservergateway-listip-address2.配置接口地址池的網關IP地址[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]DHCP

serverstatic-bindip-addressip-addressmac-addressmac-address[descriptiondescription]3.配置為指定DHCPClient分配固定IP地址[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]DHCPserverexcluded-ip-addressstart-ip-address[end-ip-address]4.配置地址池中不參與自動分配的IP地址[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]DHCPserverlease{day

day[hour

hour[minute

minute]]|unlimited}5.配置地址池的地址租期[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ipaddressip-address{mask|mask-length}接口地址所屬的IP地址網段即為接口地址池。并且接口地址的掩碼不能配置為31，否則會導致接口地址池配置失敗。DHCP基本配置——接口地址池DHCP服務器SW1PC1R1PC2GE0/0/0GE0/0/1SW2DHCP客戶端PC3IP：192.168.2.2/24MAC：00e0-fc00-00aa接口地址池配置案例DHCP基本配置——接口地址池實驗要求采用基于接口地址池的方式為PC1分配IP地址。采用基于接口地址池的方式為PC2和PC3分配IP地址，且PC3獲取固定的IP地址。[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]ipaddress192.168.2.124[R1-GigabitEthernet0/0/1]DHCPselectinterface#選擇接口地址池[R1-GigabitEthernet0/0/1]DHCPserverexcluded-ip-address192.168.2.254[R1-GigabitEthernet0/0/1]DHCPserverstatic-bindip-address192.168.2.2mac-address00e0-fc00-00aa#為PC3分配固定的IP地址DHCP服務器SW1PC1R1PC2GE0/0/0GE0/0/1SW2DHCP客戶端PC3IP：20.1.1.2/24MAC：00e0-fc00-00aa接口地址池配置案例DHCP基本配置——接口地址池[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]ipaddress20.1.1.124[R1-GigabitEthernet0/0/1]DHCPselectinterface#選擇接口地址池[R1-GigabitEthernet0/0/1]DHCPserverexcluded-ip-address20.1.1.254[R1-GigabitEthernet0/0/1]DHCPserverstatic-bindip-address192.168.2.2mac-address00e0-fc00-00aa#為PC3分配固定的IP地址實驗要求采用基于全局地址池的方式為PC1分配IP地址。采用基于接口地址池的方式為PC2和PC3分配IP地址，且PC3獲取固定的IP地址。接口地址池配置案例DHCP基本配置——接口地址池內容小結DHCP基本配置——接口地址池01DHCP基本置—全局地址池主講教師：周棟數據網組建與維護1DHCP基本配置——全局地址池CONTENTS目錄PART1DHCP基本配置—全局局地址池[Huawei]ippool

ip-pool-name1.創建全局地址池[Huawei-ip-pool-HW]gateway-list

ip-address2.配置DHCP客戶端的網關地址[Huawei-ip-pool-HW]network

ip-address[mask{mask|mask-length}]3.配置全局地址池可動態分配的IP地址范圍[Huawei-ip-pool-HW]excluded-ip-address

start-ip-address

[

end-ip-address

]

4.配置地址池中不參與自動分配的IP地址[Huawei-ip-pool-HW]lease{dayday

[hourhour

[minuteminute

]]|unlimited}

5.配置地址池的地址租期[Huawei-ip-pool-HW]static-bindip-addressip-addressmac-addressmac-address[option-templatetemplate-name|descriptiondescription]6.配置為指定DHCPClient分配固定IP地址DHCP基本配置——全局地址池DHCP服務器SW1PC1R1PC2GE0/0/0GE0/0/1SW2DHCP客戶端PC3IP：192.168.2.2/24MAC：00e0-fc00-00aaDHCP基本配置——全局地址池全局地址池配置案例[R1]DHCPenable[R1]ippoolHW

[R1-ip-pool-HW]gateway-list192.168.1.1[R1-ip-pool-HW]network192.168.1.0mask24

[R1-ip-pool-HW]excluded-ip-address192.168.1.200192.168.1.254[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/0[R1-GigabitEthernet0/0/0]DHCPselectglobal#選擇全局地址池實驗要求采用基于全局地址池的方式為PC1分配IP地址