RHEL7版-项目09使用DHCP动态分配主机地址

1、第第1 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三Red Hat Enterprise Linux 7.3（RHEL 7.3）l课程标准课程标准( (教学大纲教学大纲) )l教学设计方案教学设计方案( (教案教案) )lPPTPPT电子课件电子课件l教材习题参考答案教材习题参考答案l模拟试卷及参考答案模拟试卷及参考答案(5(5套套) )l红帽认证红帽认证+ +全国技能大赛资料全国技能大赛资料l知识拓展知识拓展& &网络工程解决方案网络工程解决方案附赠光盘附赠光盘第第2 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置

2、与管理2021年年7月月21日星期三日星期三 会安装会安装DHCP服务软件包服务软件包会配置单一子网的会配置单一子网的DHCP服务器服务器会通过多作用域在一台会通过多作用域在一台DHCP服务器上，实现多个子网的服务器上，实现多个子网的DHCP服务。服务。会架设会架设DHCP中继代理，中继代理，实现多子网的实现多子网的DHCP服务服务会配置会配置DHCP客户机并在其上测试客户机并在其上测试DHCP服务器的配置情况服务器的配置情况第第3 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三网络中的每台计算机要访问网上资源网络中的每台计算机要访问

3、网上资源,都必须进行都必须进行包括包括IP地址在内的基本网络配置。地址在内的基本网络配置。在德雅职业学校的网络升级改造之前在德雅职业学校的网络升级改造之前,计算机的计算机的IP地址、子网掩码、默认网关和地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器的服务器的IP地地址等信息采取员工自己手工配置的方式。址等信息采取员工自己手工配置的方式。经常发生经常发生IP地址冲突、错误配置网关或地址冲突、错误配置网关或DNS服务服务器的器的IP地址地址,导致无法上网导致无法上网,特别是随着校园网内笔特别是随着校园网内笔记本电脑的不断增多记本电脑的不断增多,移动办公的情况越来越多移动办公的情况越来越多,计计算机位置经常

4、变动而不得不频繁修改算机位置经常变动而不得不频繁修改IP地址地址,使得使得此类错误越来越多。此类错误越来越多。第第4 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三地址冲突！IP地址管理麻烦！地址资源紧张！DHCP服务器可以解决服务器可以解决第第5 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三网卡的网卡的IP地址、子网掩码地址、子网掩码对应的网络地址、广播地址对应的网络地址、广播地址缺省网关地址缺省网关地址第第6 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配

5、置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三9.2.2 DHCP的工作过程的工作过程第第7 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三DHCPf服务器1DHCPf服务器2DHCPf服务器3客户端DHCP discover(我需要IP地址)DHCP discover (我需要IP地址)DHCP discover (我需要IP地址)1.IP租用请求租用请求2.IP租用提供租用提供DHCP offer广播包(给你一个地址X)DHCP offer广播包(给你一个地址Y)DHCP offer广播包(给你一个地址Z)3.IP租用选择租用选择

6、DHCP request(我选择了DHCP服务器1的地址X) DHCP request(我选择了DHCP服务器1的地址X) DHCP request(我选择了DHCP服务器1的地址X) DHCP ack广播包(X租给你) 4.IP租用确认租用确认1.IP租用请求2.IP租用提供3.IP租用选择4.IP租用确认第第8 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三9.2.2 DHCP的工作过程的工作过程DHCP客户机成功获得客户机成功获得IP地址后每次重新登录网络时地址后每次重新登录网络时,就就不需要再发送不需要再发送DHCP disc

7、over发现信息了发现信息了,而是直接发送而是直接发送包含前一次所分配的包含前一次所分配的IP地址的地址的DHCP request请求信息。请求信息。当当DHCP服务器收到这一信息后服务器收到这一信息后,它会尝试让它会尝试让DHCP客户客户机继续使用原来的机继续使用原来的IP地址地址,并回答一个并回答一个DHCP ack确认信确认信息。如果此息。如果此IP地址已无法再分配给原来的地址已无法再分配给原来的DHCP客户机客户机使用时使用时(比如此比如此IP地址已分配给其它地址已分配给其它DHCP客户机使用客户机使用),则则DHCP服务器给服务器给DHCP客户机回答一个客户机回答一个DHCP nac

8、k否认否认信息。当原来的信息。当原来的DHCP客户机收到此客户机收到此DHCP nack否认信否认信息后息后,它就必须重新发送它就必须重新发送DHCP discover发现信息来请求发现信息来请求新的新的IP地址。地址。第第9 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三9.2.2 DHCP的工作过程的工作过程DHCP服务器向服务器向DHCP客户机出租的客户机出租的IP地址都有一个租借期限地址都有一个租借期限,期期满后满后DHCP服务器便会收回出租的服务器便会收回出租的IP地址。如果地址。如果DHCP客户机要客户机要延长其延长其IP

9、租约租约,则必须更新其则必须更新其IP租约。当租约。当DHCP客户端的客户端的IP地址使地址使用时间达到租期的用时间达到租期的50%时时,它就会向它就会向DHCP服务器发送一个新的服务器发送一个新的DHCP request,若若DHCP服务器在接收到该信息后并没有可拒绝服务器在接收到该信息后并没有可拒绝该请求的理由该请求的理由,就会回送一个就会回送一个DHCP ack信息信息,当当DHCP客户端收到客户端收到该应答信息后该应答信息后,就重新开始一个租用周期就重新开始一个租用周期;若若DHCP服务器一直没服务器一直没有应答有应答,则在租期的则在租期的87.5%时时,客户机会与任何一个其他的客户机

10、会与任何一个其他的DHCP服务器通信服务器通信,并请求更新其配置信息。若客户机不能与所有的并请求更新其配置信息。若客户机不能与所有的DHCP服务器取得联系服务器取得联系,租期到期后租期到期后,它会放弃当前的它会放弃当前的IP地址地址,并重并重新发送一个新发送一个DHCP discover数据包开始上述的数据包开始上述的IP地址获得过程。地址获得过程。第第10 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三RHEL7.3自带自带DHCP安装软件包安装软件包,相关文件共有相关文件共有3个个: 第第11 页页LinuxLinux网络操作系统

11、配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三rootdyzx # rpm -qa dhc*rootdyzx # mount /dev/cdrom /mntrootdyzx # rpm -ivh /mnt/Packages/dhcp-4.2.5-47.el7.x86_64.rpm(1)systemctl start|stop|restart|reload|status dhcpd .service(2) DHCP服务在系统开机时自动启动或不启动的命令格式如下服务在系统开机时自动启动或不启动的命令格式如下:systemctl enable|disable dhcpd(3)

12、检查检查dhcpd进程进程ps -ef | grep dhcpd(4)查看查看dhcpd运行的端口运行的端口ss -nutap | grep dhcpd 第第12 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三1. DHCP服务的主要配置文件服务的主要配置文件文件(目录)名作用/etc/dhcp/dhcpd.conf主配置文件,可以从/usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.sample复制样本/etc/sysconfig/dhcpdDHCP命令参数配置文件,指定启动DHCP服务的网络接口设备/etc/

13、systemd/system/dhcrelay.service中继代理服务配置文件,可以从/lib/systemd/system/dhcrelay.service复制样本/var/lib/dhcpd/dhcpd.lease租约文件,用于记录分配给客户端的IP地址、对应的MAC地址、租约的起始时间和结束时间等信息,每当发生租约变化时,都会在文件尾添加新的租约记录 /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/存放DHCP说明文档的目录 第第13 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三2DHCP服务的主配置文件服务的主配置文

14、件/etc/dhcp/dhcpd.conf复制主配置文件的样本复制主配置文件的样本rootdyzx # cp -p /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.confDHCP主配置文件主配置文件/etc/dhcp/dhcpd.conf的结构如下的结构如下:参数参数/选项选项; /作用范围是整个作用范围是整个DHCP服务器服务器声明声明1 参数参数/选项选项; /这些这些“参数参数/选项选项”局部有效局部有效声明声明2参数参数/选项选项; 主配置文件分为两个部分主配置文件分为两个部分,即全局配置信息和子网配置信息。通

15、常包括参即全局配置信息和子网配置信息。通常包括参数、选项、声明三种类型的配置项。数、选项、声明三种类型的配置项。第第14 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三(1)参数功能ddns-update-style interim;定义所支持的定义所支持的DNS动态更新类型动态更新类型(必选必选),且放在第一行且放在第一行,其中其中“类型类型”可取可取none/interim/ad-hoc,分别表示不支持动态分别表示不支持动态更新更新/互动更新模式互动更新模式/特殊特殊DNS更新模式更新模式 ignore |allow client

16、-updates; 忽略忽略/允许客户机更新允许客户机更新DNS记录记录 default-lease-time 数字数字; 指定默认租约时间指定默认租约时间,默认单位为秒默认单位为秒 max-lease-time 数字数字; 指定最大租约期限指定最大租约期限,默认单位为秒默认单位为秒 hardware 网卡类型网卡类型 MAC地址地址; 指定网卡接口类型和指定网卡接口类型和MAC地址地址,常用类型为以太网常用类型为以太网(ethernet),该参数只能用于该参数只能用于host声明中声明中 fixed-address ip地址地址; 分配给分配给DHCP客户机一个固定的客户机一个固定的IP地址

17、地址,该选项只能用于该选项只能用于host声明中声明中 server-name 主机名主机名; 通知通知DHCP客户机服务器的主机名客户机服务器的主机名 第第15 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三选项选项功能功能option subnet-mask为客户端指定子网掩码为客户端指定子网掩码 option nis-domain “名称名称”; 为客户端指定所属的为客户端指定所属的NIS域的名称域的名称 option domain-name “域名域名”; 为客户端指定为客户端指定DNS域名后缀名域名后缀名 option do

18、main-name-servers ip地址地址,ip地址地址; 为客户端指定为客户端指定DNS服务器的服务器的IP地址地址 option time-offset 偏移差偏移差; 为客户端指定与格林尼治时间的偏移差为客户端指定与格林尼治时间的偏移差 option ntp-server IP地址地址; 为客户端指定网络时间服务器的为客户端指定网络时间服务器的IP地址地址 option netbios-name-servers ip地址地址,ip地址地址,.; 为客户端指定为客户端指定WINS服务器的服务器的IP地址地址 option netbios-node-type 节点类型节点类型; 为客户

19、端指定节点类型为客户端指定节点类型 option host-name “主机名主机名”; 为客户端指定主机名为客户端指定主机名 option broadcast-address 广播地址广播地址; 为客户端指定广播地址为客户端指定广播地址 option nis-servers IP地址地址; 为客户端指定为客户端指定NIS域服务器的地址域服务器的地址 第第16 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三声明声明功能功能shared-network 名称名称 定义超级作用域定义超级作用域,设置同一个物理网络设置同一个物理网络可以使用

20、不同子网的可以使用不同子网的IP地址地址,通常用于通常用于包含多个包含多个subnet声明声明 subnet 网络号网络号 netmask 子网掩码子网掩码 选项选项/参数参数; 定义作用域（或定义作用域（或IP子网）子网） range dynamic-bootp 起始起始IP 终止终止IP;定义作用域范围定义作用域范围,一个一个subnet中可以有多中可以有多个个range,但多个但多个range所定义所定义IP范围不能范围不能重复重复group 为一组参数提供声明为一组参数提供声明 host 主机名主机名 选项选项/参数参数; 定义保留地址定义保留地址,通常放在通常放在subnet声明声明

21、 第第17 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三#全局配置项全局配置项# 利用利用subnet定义定义DHCP作用域，一个网段应定义一个作用域作用域，一个网段应定义一个作用域 第第18 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三为德雅职业学校其中一个机房架设一台为德雅职业学校其中一个机房架设一台DHCP服务器服务器,其配置要求为其配置要求为:动态分配的动态分配的IP地址的范围为地址的范围为000,子网掩码为子网掩码为2

22、,默认网关为默认网关为54,客户端使用的客户端使用的DNS服务器的服务器的IP地址为地址为,所在的域名为所在的域名为,并为其中的一台教师机保留并为其中的一台教师机保留4地址。地址。第第19 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三步骤步骤1:配置配置DHCP自身的自身的IP地址等网络参数，安装地址等网络参数，安装DHCP服务器软件包服务器软件包步骤步骤2:修改修改DHCP服务器的主配置文件服务器的主配置文件/etc/dhcp/dhc

23、pd.conf启动启动DHCP服务。服务。option domain-name ;option domain-name-servers ;default-lease-time 600;max-lease-time 7200;subnet netmask range 0 00; option routers 54;host teacher hardware ethernet 00:0c:29:ba:0a:11; fixed-address 192.1

24、68.1.64;rootdyzx #dhcpd -t/检查语法有无错误rootdyzx # systemctl restart dhcpd.service/重启DHCP服务使配置生效rootdyzx # systemctl enable dhcpd.service/设置开机自动启动rootdyzx #firewall-cmd -permanent -add-service=dhcp /设置防火墙开放DHCP服务rootdyzx # firewall-cmd -reload第第20 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三步骤步骤

25、3:Linux客户端配置与测试。编辑客户端的网卡配置文件客户端配置与测试。编辑客户端的网卡配置文件,将网卡获取将网卡获取IP地址的方式改为地址的方式改为dhcp重启网络服务重启网络服务查看查看客户端是否获取了客户端是否获取了IP地址等网络参数地址等网络参数rootclient # vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33DEVICE= ens33ONBOOT=yesBOOTPROTO=dhcp/将网卡获取IP地址的方式修改为“dhcp”:wq/保存退出rootclient # systemctl restart network/重启网络服务使

26、新配置的网卡生效rootclient # dhclient -r; dhclient; ip addr /先释放IP地址,后获取IP地址,再查看步骤步骤4:在服务器端使用在服务器端使用cat命令查看租约文件命令查看租约文件dhcpd.leases,了解了解租用情况。租用情况。rootdyzx # cat /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases 第第21 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三 查看查看/var/lib/dhcpd/dhcpd.leases这个文件，可以看到被租出去的这个文件，可以看到被租出去的I

27、P地址和相关信息地址和相关信息第第22 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三由于由于DHCP客户端与客户端与DHCP服务器之间是通过广播包的通信方式服务器之间是通过广播包的通信方式,来寻来寻找对方并获得找对方并获得IP地址等网络参数的地址等网络参数的,当服务器和客户端处在不同网段当服务器和客户端处在不同网段时时,必须通过路由器或具有路由功能的三层交换机实现连接必须通过路由器或具有路由功能的三层交换机实现连接,但广播包但广播包是不能直接穿过路由器或三层交换机的是不能直接穿过路由器或三层交换机的(即路由器即路由器/三层交换机不能

28、转三层交换机不能转发广播包发广播包)。因此。因此,当当DHCP客户端与客户端与DHCP服务器之间有路由器时服务器之间有路由器时,无无法完成法完成IP地址的申请和获取。其解决问题的方法有以下三种地址的申请和获取。其解决问题的方法有以下三种:在每个子网中分别部署一台在每个子网中分别部署一台DHCP服务器服务器,让服务器为各自的子网中的客让服务器为各自的子网中的客户端分配户端分配IP地址等网络参数。此方法管理分散且投入成本较大地址等网络参数。此方法管理分散且投入成本较大,在实际中在实际中很少采用。很少采用。在网络中部署一台在网络中部署一台DHCP服务器服务器,在路由器的每个子网接口或三层交换机在路由

29、器的每个子网接口或三层交换机的每个的每个VLAN端口启动端口启动DHCP中继代理功能。此方法在实际工作中被广泛中继代理功能。此方法在实际工作中被广泛使用。使用。在网络中部署一台在网络中部署一台DHCP服务器服务器,在每个子网的在每个子网的Linux/Winddows Server主机中部署一台主机中部署一台DHCP中继代理服务器。此方法管理集中但投入成本较中继代理服务器。此方法管理集中但投入成本较大大,实际中很少采用。不过实际中很少采用。不过,以下还是以该方法为例以下还是以该方法为例,介绍使用介绍使用RHEL7主机主机搭建搭建DHCP中继代理的方法。中继代理的方法。第第23 页页LinuxLi

30、nux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三2使用使用Linux主机配置主机配置DHCP中继代理中继代理【例例9-2】德雅职业学校有德雅职业学校有300台实训用计算机台实训用计算机,分布在两个分布在两个机房。构建机房。构建DHCP服务器、服务器、DHCP中继代理中继代理,为两个机房的为两个机房的计算机提供动态地址分配服务。其中计算机提供动态地址分配服务。其中,默认租约时间默认租约时间21600秒秒,最大租约时间最大租约时间43200秒秒,客户端使用的客户端使用的DNS服务器地址为服务器地址为0和和。IP地址范围

31、分别为地址范围分别为060和和070,子网子网1和子网和子网2的默认网关分别为的默认网关分别为54、。第第24 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三3.配置配置DHCP中继代理的步骤中继代理的步骤在一台在一台Linux主机上安装、启动和配置主机上安装、启动和配置DHCP服务器，配置每个服务器，配置每个作用域的作用域的IP地址池。地址池。rootdyzx # vim /etc/dhcp/dhcpd

32、.confddns-update-style interim;ignore client-updates;default-lease-time 21600;max-lease-time 43200;option domain-name-servers 0,;shared-network super /定义名为super的超级作用域 subnet netmask /定义作用域1 range 0 60; option routers 54;

33、subnet netmask /定义作用域2 range 0 70; option routers ; rootdyzx # systemctl restart dhcpdrootdyzx # systemctl enable dhcpd第第25 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三在在DHCP中继代理计算机上添加第二块网卡中继代理计算机上添加第二块网卡,并配置相并配置相应的应的IP地址地址安装安装DHCP主

34、程序包。主程序包。rootrelay # nmcli con add con-name ens38 ifname ens38 type ethernet ip4 /24成功添加的连接 ens38(b926e70b-07c6-4934-b020-9f95a1777f4e)。rootrelay # nmcli con up ens38 /激活连接使修改后的网卡配置立即生效rootrelay # mount /dev/cdrom /mntrootrelay # rpm -ivh /mnt/Packages/dhcp-4.2.5-47.el7.x86_64.rpm第第26 页页L

35、inuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三步骤步骤3:在在DHCP中继代理计算机上复制中继代理配置文件到指中继代理计算机上复制中继代理配置文件到指定的目录定的目录编辑配置文件编辑配置文件dhcrelay.service,在在Service部分部分的的ExecStart配置行指派配置行指派DHCP服务器的服务器的IP地址以及侦听地址以及侦听DHCP请求的网络接口。请求的网络接口。rootrelay # cp /lib/systemd/system/dhcrelay.service /etc/systemd/system/rootrelay

36、 # vim /etc/systemd/system/dhcrelay.serviceUnitDescription=DHCP Relay Agent DaemonDocumentation=man:dhcrelay(8)Wants=network-online.targetAfter=network-online.targetServiceType=notifyExecStart=/usr/sbin/dhcrelay -d -no-pid -i ens33 -i ens38 /修改此行InstallWantedBy=multi-user.target:wq/保存退出第

37、第27 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三步骤步骤4:重新载入重新载入systemd,扫描新的或有变动的单元扫描新的或有变动的单元启动或启动或重启重启DHCP中继代理服务。使该中继代理服务生效中继代理服务。使该中继代理服务生效设置中设置中继代理服务在开机时自动启动。继代理服务在开机时自动启动。rootrelay # systemctl -system daemon-reloadrootrelay # systemctl restart dhcrelayrootrelay # systemctl enable dhcrela

38、y步骤步骤5:开启开启DHCP中继代理服务器的中继代理服务器的IP转发功能转发功能,并使修改后并使修改后的配置立即生效。的配置立即生效。rootrelay # vim /usr/lib/sysctl.d/00-system.conf/省略若干行net.ipv4.ip_forward = 1/在文件未 尾添加此行:wq/保存退出rootrelay # sysctl -p /usr/lib/sysctl.d/00-system.conf/使修改后的配置生效步骤步骤6:测试测试第第28 页页LinuxLinux网络操作系统配置与管理网络操作系统配置与管理2021年年7月月21日星期三日星期三某校园网建设完成初期，需要对网络进行测试，需要让学校的所有某校园网建设完成初期，需要对网络进行测试，需要让学校的所有教工和学生免费接入校园网，协助测试。由于指定方式分