系統(tǒng)運(yùn)維 DHCP服務(wù)原理與自動(dòng)獲取實(shí)驗(yàn) 一、DHCP的概念
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol ）——?jiǎng)討B(tài)主機(jī)配置協(xié)議，專門用于為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)自動(dòng)廢品TCP/IP參數(shù)的協(xié)議，屬于應(yīng)用層。
在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，就是由服務(wù)器控制一段IP地址范圍，客戶機(jī)登錄服務(wù)器時(shí)就可以自動(dòng)獲得服務(wù)器分配的IP地址和子網(wǎng)掩碼。
使用DHCP服務(wù)可以為大量客戶機(jī)自動(dòng)分配地址，提供集中管理，從而減輕管理和維護(hù)成本、提高網(wǎng)絡(luò)配置效率。
可分配的地址信息主要包括：網(wǎng)卡的ip地址、子網(wǎng)掩碼；對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址；默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址；dns服務(wù)器地址。
二、DHCP的租約過(guò)程1.Discover——發(fā)現(xiàn)階段，即DHCP客戶機(jī)尋找DHCP服務(wù)器的階段。DHCP客戶機(jī)以廣播方式（因?yàn)镈HCP服務(wù)器的IP地址對(duì)于客戶機(jī)來(lái)說(shuō)是未知的）發(fā)送DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息來(lái)尋找DHCP服務(wù)器，即向地址255.255.255.255發(fā)送特定的廣播信息。網(wǎng)絡(luò)上每一臺(tái)安裝了TCP/IP協(xié)議的主機(jī)都會(huì)接收到這種廣播信息，但只有DHCP服務(wù)器才會(huì)做出響應(yīng)。
2.Offer——提供階段，即DHCP服務(wù)器提供IP地址的階段。在網(wǎng)絡(luò)中接收到DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息的DHCP服務(wù)器都會(huì)做出響應(yīng)，它從尚未出租的IP地址中挑選一個(gè)分配給DHCP客戶機(jī)，向DHCP客戶機(jī)發(fā)送一個(gè)包含出租的IP地址和其他設(shè)置的DHCP offer提供信息。
3.Request——請(qǐng)求（選擇）階段，即DHCP客戶機(jī)選擇某臺(tái)DHCP服務(wù)器提供的IP地址的階段。如果有多臺(tái)DHCP服務(wù)器向DHCP客戶機(jī)發(fā)來(lái)的DHCP offer提供信息，則DHCP客戶機(jī)只接受第一個(gè)收到的DHCP offer提供信息，然后它就以廣播方式回答一個(gè)DHCP request請(qǐng)求信息，該信息中包含向它所選定的DHCP服務(wù)器請(qǐng)求IP地址的內(nèi)容。之所以要以廣播方式回答，是為了通知所有的DHCP服務(wù)器，他將選擇某臺(tái)DHCP服務(wù)器所提供的IP地址。
4.ACK——確認(rèn)階段，即DHCP服務(wù)器確認(rèn)所提供的IP地址的階段。當(dāng)DHCP服務(wù)器收到DHCP客戶機(jī)回答的DHCP request請(qǐng)求信息之后，它便向DHCP客戶機(jī)發(fā)送一個(gè)包含它所提供的IP地址和其他設(shè)置的DHCP ack確認(rèn)信息，告訴DHCP客戶機(jī)可以使用它所提供的IP地址。然后DHCP客戶機(jī)便將其TCP/IP協(xié)議與網(wǎng)卡綁定，另外，除DHCP客戶機(jī)選中的服務(wù)器外，其他的DHCP服務(wù)器都將收回曾提供的IP地址。
5.Relogin——重新登錄。以后DHCP客戶機(jī)每次重新登錄網(wǎng)絡(luò)時(shí)，就不需要再發(fā)送DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息了，而是直接發(fā)送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request請(qǐng)求信息。當(dāng)DHCP服務(wù)器收到這一信息后，它會(huì)嘗試讓DHCP客戶機(jī)繼續(xù)使用原來(lái)的IP地址，并回答一個(gè)DHCP ack確認(rèn)信息。如果此IP地址已無(wú)法再分配給原來(lái)的DHCP客戶機(jī)使用時(shí)（比如此IP地址已分配給其它DHCP客戶機(jī)使用），則DHCP服務(wù)器給DHCP客戶機(jī)回答一個(gè)DHCP nack否認(rèn)信息。當(dāng)原來(lái)的DHCP客戶機(jī)收到此DHCP nack否認(rèn)信息后，它就必須重新發(fā)送DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息來(lái)請(qǐng)求新的IP地址。
6.Update——更新租約。DHCP服務(wù)器向DHCP客戶機(jī)出租的IP地址一般都有一個(gè)租借期限，期滿后DHCP服務(wù)器便會(huì)收回出租的IP地址。如果DHCP客戶機(jī)要延長(zhǎng)其IP租約，則必須更新其IP租約。DHCP客戶機(jī)啟動(dòng)時(shí)和IP租約期限過(guò)一半時(shí)，DHCP客戶機(jī)都會(huì)自動(dòng)向DHCP服務(wù)器發(fā)送更新其IP租約的信息。
三、DHCP的優(yōu)勢(shì) 減少管理； 避免輸入錯(cuò)誤； 避免IP地址沖突； 提高IP地址使用率； 方便客戶端配置。 四、DHCP的分配方式 自動(dòng)分配：當(dāng)DHCP客戶機(jī)第一次成功從DHCP服務(wù)器獲取到一個(gè)IP地址后就永久使用這個(gè)地址 手動(dòng)分配：由DHCP服務(wù)器管理員專門指定IP地址； 動(dòng)態(tài)分配：當(dāng)DHCP客戶機(jī)第一次成功從DHCP服務(wù)器獲取到一個(gè)IP地址后，并非永久使用這個(gè)地址，而是每次使用完后，DHCP客戶機(jī)就會(huì)釋放這個(gè)IP地址，給其他客戶機(jī)使用。（PS：我自己做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的時(shí)候發(fā)現(xiàn)：當(dāng)分配的IP地址范圍足夠大的的情況下，主機(jī)數(shù)不多時(shí)，無(wú)論釋放與否都會(huì)獲取到與之前一樣的IP地址，而當(dāng)范圍極小，比如只有一個(gè)的情況下，一臺(tái)客戶機(jī)獲取到時(shí)其他的是無(wú)法獲取的，除非其釋放之后另外一臺(tái)renew時(shí)才能獲?。? 五、DHCP動(dòng)態(tài)分配實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境：Windows10宿主機(jī)，一臺(tái)win10虛擬機(jī)用作驗(yàn)證，一臺(tái)Centos7作為服務(wù)器進(jìn)行配置。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證DHCP動(dòng)態(tài)分配IP地址，原先的win10虛擬機(jī)是其他網(wǎng)段或者169網(wǎng)段的，根據(jù)你配置連接模式而定，最終可以獲取到你配置的能網(wǎng)段范圍內(nèi)的ip地址。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意的要點(diǎn)：
首先是網(wǎng)卡配置，兩臺(tái)虛擬機(jī)需要同一塊網(wǎng)卡，添加網(wǎng)卡需要重啟宿主機(jī)； 其次是防火墻的關(guān)閉與SELinux增強(qiáng)型安全功能關(guān)閉； 最后是配置文件之后務(wù)必重啟對(duì)應(yīng)的服務(wù)！實(shí)驗(yàn)過(guò)程步驟如下：
（1）下載軟件包
（2）換綁網(wǎng)卡
（3）查看軟件包配置文件和配置靜態(tài)IP地址
（4）關(guān)閉防火墻和SELinux，更改DHCP配置文件并啟用dhcpd服務(wù)
（5）原來(lái)的win10的ip地址是無(wú)效ip
（6）更換win10測(cè)試機(jī)的網(wǎng)卡進(jìn)行renew測(cè)試
六、總結(jié)本文主要介紹的是DHCP的相關(guān)概念和分配ip的原理，以及使用DHCP服務(wù)的優(yōu)勢(shì)，最后結(jié)合一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證DHCP服務(wù)是如何動(dòng)態(tài)分配ip的小實(shí)驗(yàn)。
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