dhcp服务动态主机配置协议

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）是一种网络协议，用于自动分配IP地址和其他网络配置信息给连接到网络的设备。DHCP服务是在网络上运行的服务器软件，它负责向客户端设备提供IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器等网络配置信息。

DHCP服务的工作原理如下：

dhcp 的功能：

dhcp是一种网络协议，它的主要功能是自动为计算机分配IP地址和其他网络配置参数。DHCP服务的功能包括：

IP地址分配：DHCP服务器可以为连接到网络的设备（客户端）自动分配可用的IP地址，确保网络中的每个设备都有一个唯一的IP地址。
子网掩码分配：DHCP服务器还可以分配与IP地址相关联的子网掩码，用于确定设备所在子网的边界。
默认网关配置：DHCP服务器可以告知客户端默认网关的IP地址，这是设备用于与其他网络通信的出口。
DNS服务器设置：DHCP服务器可以为客户端提供DNS（域名系统）服务器的IP地址，这样设备就可以解析域名并进行网络连接。
其他网络参数配置：DHCP服务器还可以提供其他网络配置参数，如域名、NTP服务器地址等。

通过使用DHCP，网络管理员可以简化网络管理过程，减少手动配置的工作量，并确保网络中的设备都拥有正确的网络配置。DHCP还支持IP地址租约机制，允许分配的IP地址在一段时间后归还给DHCP服务器，以便重复使用。这使得网络管理员能够更好地管理IP地址资源。

1 dhcp 工作原理

★ 建立租约的过程（广播）

DHCP客户端	DHCP服务器
DHCP Discover 发现(广播) ----> 用于:发现 DHCP服务器
	<---- DHCP Offer响应(广播) 用于:响应客户端的发现，并提供可用的IP地址
DHCP Request选择(广播) ----> 用于:选择DHCP服务器，并使用所选 DHCP服务器提供IP地址，先到先选
	<---- DHCP Ack确认(广播)用于:确认客户端的选择，从而正式建立租约<---- DHCP Nak拒绝(广播)如果地址已经分配完毕，则对后到的客户端发送该报文

★续租租约的过程(单播) IP租约期限到达50%的时候，DHCP客户端会请求更新IP地址租约

DHCP Request选择(单播) ---->	<---- DHCP Ack确认(单播)

DHCP中继的过程(单播+广播)

<DHCP客户端>和<DHCP中继代理>之间<广播>通讯	<DHCP中继代理>和<上游 DHCP服务器>之间<单播>通讯

注意：对于服务端和客户端来说都是先到先得，如果ip已经被别客户机抢了，则会分配失败，如果有人设置静态ip和分配的ip一样，先登录的和后登录的会出现冲突。

2 安装 dhcp 服务

安装 dhcp组件

yum install -y dhcp* dhclient		

## dhcp*     是涉及：DHCP服务端的服务组件
## dhclient  是用于：DCHP客户端的工具软件
## DCHP客户端依赖dhclient工具软件来动态获取<TCP/IP配置>
                           		
## 安装后会出现 /etc/dhcp/dhcpd.conf 文件，对文件进行增加内容则可以手动分配动态 ip 地址
## 注意：服务机 需要设置静态 ip，最好是边缘ip 如xx.254

注意：要对 /etc/dhcp/dhcpd.conf 配置过后才能启动 dhcp服务，配置内容在下方，还有启动该服务时，让客户机被分配ip时候，需要关闭虚拟机默认的dhcp服务自动分配动态ip地址的功能。

启动 dhcp 服务

systemctl enable dhcpd
systemctl start dhcpd

配置防火墙

firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=67/udp 
firewall-cmd --reload
注意：如果不会配置可关闭防火墙 systemctl stop firewall

禁用 SELinux 机制即设置为 disabled ，可以用 getenforce 查看是什么模式

if ! [[ $(getenforce) == "Disabled" ]]; then
   sed -r -i '/^[ \t]*SELINUX=/c\SELINUX=disabled' /etc/selinux/config
   reboot
fi	
或者 vim /etc/selinux/config   
修该 SELINUX= 后面的内容

3 实战修改配置文件

1 修改 /etc/dhcp/dhcpd.conf 文件

注意：先把服务机的 ip 设置为边缘ip，防止也在被设置 IP 的范围里面

查看文件：

[root@cl ~]# cat /etc/dhcp/dhcpd.conf 
#
# DHCP Server Configuration file.
#   see /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example
#   see dhcpd.conf(5) man page
#

可以去 /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example 文件 查看格式写入
或者直接  ：r /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example  导入

查看例子文件

cat /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example

把注释删掉后，剩如下内容，还有很多内容未列出来，以下是简单的一个内容

  
option domain-name "example.org";	
option domain-name-servers ns1.example.org, ns2.example.org;

default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;

log-facility local7;

subnet 10.152.187.0 netmask 255.255.255.0 {
}

## 例子：
subnet 10.254.239.0 netmask 255.255.255.224 {
  range 10.254.239.10 10.254.239.20;
  option routers rtr-239-0-1.example.org, rtr-239-0-2.example.org;
  }

一个完整的分配例子如下

option domain-name "test.com";
option domain-name-servers 192.168.58.2, 114.114.114.114;
default-lease-time 43200;
max-lease-time 86400;
log-facility local7;
subnet 192.168.58.0 netmask 255.255.255.0 {
range dynamic-bootp 192.168.58.10 192.168.58.11;
option routers 192.168.58.2;
option broadcast-address 192.168.58.255;
}

主要配置：

(1) 配置：全局性参数

(2) 配置：subnet 本地作用域（本地和全局都设置的情况下，先生成本地作用域的ip）

本地作用域：

☛ 它是：一个匹配<本机网卡的IP子网>的<动态IP地址分配范围>。

☛ 要求：必须匹配<本机网卡的IP子网>。

☛ 功能：针对<本机网卡>所在的<广播域>，进行<动态IP地址分配>。

☛ 关键字：subnet

主要：本地作用域可写多个，当机器过多时候，不过要写

覆盖和追加都可以，原文件只有注释内容，不过注释内容里面写了去哪查看如何写入格式的文件，可以去查看，以下是格式

增加文件内容：

注意：被分配IP 的机器要关闭 dhcp服务

随机分配 58.10 和 58.11 两个ip地址给同一个网段下的机器，固定分配 192.168.58.200 ip 给物理地址为 00:0c:29:0e:e6:0a 的机器

[root@dj ~]# cat /etc/dhcp/dhcpd.conf 
#
# DHCP Server Configuration file.
#   see /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example
#   see dhcpd.conf(5) man page
#

## 定义：全局性参数
## 定义：<客户端主机名>的<DNS域名后缀> 可写可不写，test 可随便修改名称
#option domain-name "test.com";

## 定义：<DNS服务器IP地址>  内网一个写网关
option domain-name-servers 192.168.58.2, 114.114.114.114;

## 定义：<默认租约时限>(最短时限)
default-lease-time 43200;

## 定义：<最大租约时限>
max-lease-time 86400;

## 定义：<DHCP服务>的<日志设施>
log-facility local7;

## 定义：subnet 本地作用域(10.0.0.0/24)
## 注意：必须匹配<本机网卡的IP子网> 能否有空格并未测试
subnet 192.168.58.0 netmask 255.255.255.0 {

    ## 定义：可分配的<IP地址范围> 给很多机器随机分配 ip 范围的ip 
    ## 这里分配 58.10 和 58.11 两个IP
    # dynamic-bootp 可省略
    range dynamic-bootp 192.168.58.10 192.168.58.11;

    ## 定义：<网关IP地址>
    option routers 192.168.58.2;

    ## 定义：<子网广播地址>
    option broadcast-address 192.168.58.255;
}

## 以下是固定分配，不需要可不写，一般用于某老板固定ip，上面一般都是随机分配一个范围给多个机器 cl可随便更改，最好与主机名一致方便辨认

host cl{
## 定义：<cl>的<笔记本网卡MAC地址>，从而确保可以识别出<销售经理>的 <笔记本> 
## 00:0c:29:0e:e6:0a 为 cl 服务器的物理地址
hardware ethernet 00:0c:29:0e:e6:0a;
## 定义：<fixed 固定IP地址>，使之与<笔记本网卡MAC地址>永久绑定在一起  分配固定的 ip 192.168.58.200
fixed-address 192.168.58.200;
}
## 注意：固定分配不能有空行和空格，否则重启服务会出现 job 显示 配置文件有错，如果还是不行的话建议本地作用域那里也不要用空行

如果不止一个本地作用域的话，应该如下所写，根据ip进行修改

##  定义：shared-network 超级本地作用域
shared-network mynetwork {
##  定义：本地作用域(第1个网段：10.0.0.0/24)，
  注意：必须有一个<subnet本地作用域>匹配<本机网卡的IP子网>
   subnet 10.0.0.0 netmask 255.255.255.0 {
       ## 排除：<保留的IP地址>和<静态的IP地址>，防止动态分配<重复的IP地址>
       range dynamic-bootp 10.0.0.11 10.0.0.100;
       range dynamic-bootp 10.0.0.102 10.0.0.250;
       option routers 10.0.0.1;
       option broadcast-address 10.0.0.255;
   }

   ##  定义：本地作用域(第2个网段：10.0.1.0/24)
   subnet 10.0.1.0 netmask 255.255.255.0 {
       range dynamic-bootp 10.0.1.11 10.0.1.250;
       option routers 10.0.1.1;
       option broadcast-address 10.0.1.255;
   }
}

2 重启 dhcp 服务

systemctl restart dhcpd

4 例子1

环境

<办公电脑>总数为240台。

通过<交换机>予以网络互连，没有划分VLAN，因此整个<办公网络>就是一个<广播域>。

公司<办公网络>的<网关出口IP地址>是：192.168.58.2/24

公司<办公网络>的<内网DNS服务器IP地址>是：192.168.58.2/24

工作要求

配置<DHCP服务器>，为所有的<办公电脑>动态分配<TCP/IP配置>，确保<办公电脑>可以访问<互联网>

如果不动态分配，可能有重复的动态 ip

技术分析（步骤 6 步）

将<DHCP服务器>连接到<交换机>，确保与<办公电脑>处于<相同的广播域>

因为：<DHCP服务>的<基本工作原理>就是：借助<IP广播>来动态分配<TCP/IP配置>

为<DHCP服务器>手动配置<静态IP地址>

因为：<DHCP服务器>的<IP地址>不允许是<动态的>

安装并启动<DHCP服务> 安装方法看上面
配置</etc/dhcp/dhcpd.conf配置文件>，配置思路如下：

  (1) 哪些<配置参数>与<当前IP子网>没有关联性，从而可以<相对通用与稳定>？

    	<DNS服务器IP地址>：192.168.58.2 和 114.114.114.114  内网一个写网关
    	<客户端主机名>的<DNS域名后缀>：test.com
　     ● 主要用于：<DNS+DHCP>的<DDNS动态更新>，如果无此工作需要，则可省略

    	 <地址租约>的<默认租约时限>：43200(12小时)
       ● <地址租约>到期之后，<原客户端>如需继续使用，则会自动执行<续租>操作

    	 <地址租约>的<最大租约时限>：86400秒(24小时)
       ● 如果<默认租约时限>到期，DHCP会继续保留<租约>，以供<原客户端>续租；

       ● 如果直至<最大租约时限>到期，<原客户端>仍未执行<续租>操作，DHCP则会回收并释放<租约>
       ● 注意：<最大租约时限>不另外计时，而是在<默认租约时限>的基础上<顺延计时>。

     <DHCP服务>的<日志设施>：默认为local7，从而将<日志信息>保存到</etc/log/boot.log日志文件>中

　  (2) 哪些<配置参数>与<当前IP子网>息息相关的？

    采用<C类网络>，最大可容纳：254台网络设备
      <IP子网>的<网络号>为：192.168.58.0/255.255.255.0

    <网关IP地址>：192.168.58.2

    <子网广播地址>：192.168.58.255

　  (3) 针对<办公电脑>，确定一个<可分配的IP地址范围>

    可分配的<IP地址范围>：192.168.58.10 - 192.168.58.250   服务机静态ip最好边缘化，边缘都被使用了 1 2 255都被使用

    不可分配的<IP地址范围>：192.168.58.1 - 192.168.58.9 和 192.168.58.251 - 192.168.58.254 （建议）

创建</etc/dhcp/dhcpd.conf配置文件>

一般安装 dhcp服务就存在，格式可根据提示去复制过来

(1) 配置：全局性参数

(2) 配置：subnet 本地作用域（本地和全局都设置的情况下，先生成本地作用域的ip）

注意：假设里面网关是 192.168.58.2 网段是 192.168.58.0 子网掩码 24位

vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

##  定义：全局性参数
##  定义：<客户端主机名>的<DNS域名后缀>  可不写，test也可以改名
option domain-name "test.com";

##  定义：<DNS服务器IP地址>
option domain-name-servers 192.168.58.2, 114.114.114.114;

##  定义：<默认租约时限>  12小时  单位秒
default-lease-time 43200;

##  定义：<最大租约时限> 24小时
max-lease-time 86400;

##  定义：<DHCP服务>的<日志设施>
log-facility local7;

##  定义：subnet 本地作用域(192.168.58.0/24)，◀◀◀ 注意：必须匹配<本机网卡的IP子网>
subnet 192.168.58.0 netmask 255.255.255.0 {

##  定义：可分配的<IP地址范围>  dynamic-bootp 可省略
range dynamic-bootp 192.168.58.10 192.168.58.250;

##  定义：<网关IP地址> （路由器ip地址）
option routers 192.168.58.2;

##  定义：<子网广播地址>
option broadcast-address 192.168.58.255;
}

简写就是

option domain-name "test.com";
option domain-name-servers 192.168.58.2, 114.114.114.114;
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;
log-facility local7;

subnet 192.168.58.0 netmask 255.255.255.0 {		
  range 192.168.58.180 192.168.58.181;			
  next-server 192.168.58.100;										
}

重启dhcpd服务，生效配置

systemctl restart dhcpd

5 例子2

工作要求

公司<销售主管>在工作中，经常在自己的<笔记本>上通过<共享文件夹>的方式，与<同事>交换数据，由于<销售主管>经常出差，待其出差回来之后，就会发现自己<笔记本>的<IP地址>有时改变，从而给<共享访问>带来麻烦，虽然他可以手动设置<静态IP地址>，但是当他回家或别处使用<笔记本>时，又需要更改<笔记本的IP地址>，比较麻烦，现在他希望在公司可以动态获得一个<固定IP地址>。（简单来说固定 ip 地址）

技术分析（步骤）

假设下面是 10.0.0.1

有两个网段分别是 10.0.0.0/24 和 10.0.1.0/24 网段

cat > /etc/dhcp/dhcpd.conf <<EOF
##定义全局变量：
option domain-name "test.com";
option domain-name-servers 10.0.0.1, 114.114.114.114;
default-lease-time 43200;
max-lease-time 86400;
log-facility local7;

##  定义：shared-network 超级本地作用域
shared-network mynetwork {
##  定义：本地作用域(第1个网段：10.0.0.0/24)，
  注意：必须有一个<subnet本地作用域>匹配<本机网卡的IP子网>
   subnet 10.0.0.0 netmask 255.255.255.0 {
       ##  排除：<保留的IP地址>和<静态的IP地址>，防止动态分配<重复的IP地址>
       range dynamic-bootp 10.0.0.11 10.0.0.100;
       range dynamic-bootp 10.0.0.102 10.0.0.250;
       option routers 10.0.0.1;
       option broadcast-address 10.0.0.255;
   }

   ##  定义：本地作用域(第2个网段：10.0.1.0/24)
   subnet 10.0.1.0 netmask 255.255.255.0 {
       range dynamic-bootp 10.0.1.11 10.0.1.250;
       option routers 10.0.1.1;
       option broadcast-address 10.0.1.255;
   }
}

##  定义：host 主机声明，并赋予一个<fixed 固定IP地址>，即可
host user01 {

     ##  定义：<销售经理>的<笔记本网卡MAC地址>，从而确保可以识别出<销售经理>的 <笔记本>
     hardware ethernet 00:0c:29:39:4e:21;

     ##  定义：<fixed 固定IP地址>，使之与<笔记本网卡MAC地址>永久绑定在一起
     fixed-address 10.0.0.101;
}

EOF

重启dhcpd服务，生效配置

systemctl restart dhcpd

注意:其实 host上方的内容都是类似于例子 1 的内容，不修改的话直接在例子1上的文件内容添加 host 那里的内容即可

6 查看 ip地址租约信息

注意：<fixed 保留IP地址>不计入<租约>

注意：<租约时间>是<格林威治时间>

cat /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases

以下是本虚拟机租约情况
[root@dj ~]# cat /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases
# The format of this file is documented in the dhcpd.leases(5) manual page.
# This lease file was written by isc-dhcp-4.2.5

lease 192.168.58.10 {
  starts 6 2023/08/05 15:10:30;
  ends 0 2023/08/06 03:10:30;
  tstp 0 2023/08/06 03:10:30;
  cltt 6 2023/08/05 15:10:30;
  binding state free;
  hardware ethernet 00:50:56:c0:00:08;
  uid "\001\000PV\300\000\010";
}
lease 192.168.58.11 {
  starts 0 2023/08/06 05:39:06;
  ends 0 2023/08/06 05:41:06;
  cltt 0 2023/08/06 05:39:06;
  binding state active;
  next binding state free;
  rewind binding state free;
  hardware ethernet 00:0c:29:e6:27:f0;
  client-hostname "dj";
}
server-duid "\000\001\000\001,_\327\224\000\014)\346'\346";

7 查看 DHCP 服务的日志信息

cat /var/log/boot.log

1 dhcp 工作原理

2 安装 dhcp 服务

3 实战修改配置文件

1 修改 /etc/dhcp/dhcpd.conf 文件

2 重启 dhcp 服务

4 例子1

环境

工作要求

技术分析（步骤 6 步）

5 例子2

工作要求

技术分析（步骤）

6 查看 ip地址租约信息

7 查看 DHCP 服务的日志信息

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