DHCP服务器的配置.docx

实验十六 DHCP服务器的配置
一、 实验要求：
1．了解动态主机配置协议（DHCP）工作原理。
2．熟练配置DHCP服务器。
3．了解DHCP服务的优点
二、 实验步骤：
1．安装DHCP服务器
（1）单击“开始” →“所有程序”→“管理工具” →“管理您的服务器”；单击“添加或删除角色”，再按“下一步”按钮。配置向导自动检测所有网络连接的设置情况，若没有发现问题则进入“服务器角色”向导页，如图1 所示。

图 1 服务器角色
（2）单击“下一步”，会出现“选择总结”向导页，如果总结里面有“安装DHCP服务器”和“运行新建作用域向导配置一个新的DHCP作用域”，则单击“下一步”。提示你插入Windows 2003 Server 光盘，按提示做即可安装完成。
2．配置DHCP服务器
完成DHCP服务器的安装后并不能立即为客户端计算机自动分配IP地址，还需要经过一些设置工作。首先要做的就是根据网络中的结点或计算机数确定一段IP地址范围，创建一个IP作用域。具体操作步骤如下：
（1）单击“开始” →“所有程序”→“管理工具” →“DHCP”，打开“DHCP”控制台窗口。在左窗格中右击DHCP服务器名称，执行“新建作用域”命令。
（2）打开“新建作用域向导”对话框，单击“下一步”按钮打开“作用域名”向导页。在“名称”编辑框中为该作用域输入一个名称和一段描述性信息，单击“下一步”按钮。
（3）在打开的“IP地址范围”向导页中，分别在“起始IP地址”和“结束IP地址”编辑框中输入已经确定好的IP地址范围的起止IP地址（根据实际网络结构填写，或者老师先分配好IP地址），单击“下一步”按钮。如图2所示。

图 2 IP地址范围
（4）打开“添加排除”向导页，在这里可以指定需要排除的IP地址或IP地址范围（根据实际网络结构填写，或者老师先分配好IP地址）。在“起始IP地址”编辑框中输入排除的IP地址并单击“添加”按钮。重复操作即可，接着单击“下一步”按钮，如图 3 所示。

图 3 添加排除
（5）在打开的“租约期限”向导页中，默认将客户端获取的IP地址使用期限限制为8天。如果没有特殊要求保持默认值不变，单击“下一步”按钮。
（6）打开的“配置DHCP选项”向导页，保持选中“是，我想现在配置这些选项”单选框，单击“下一步”按钮。
（7）在打开的“路由器（默认网关）”向导页中根据实际情况输入网关地址，并单击“添加”按钮。如果没有可以不填，直接单击“下一步”按钮。如图 4 所示。（如果实际环境中没有则可以跳过）

图 4 默认网关
（8）在打开“域名称和DNS服务器”向导页中根据实际情况输入，并单击“添加”按钮。如果没有可以不填，直接单击“下一步”按钮。如图 5 所示。（如果实际环境中没有则可以跳过）

图 5 域名称和DNS服务器
（9）在打开“WINS服务器”向导页中根据实际情况输入，并单击“添加”按钮。如果没有可以不填，直接单击“下一步”按钮。如图 6 所示。（如果实际环境中没有则可以跳过）
图 6 WINS服务器
（10）在打开的“激活作用域”向导页中选中“是，我想现在激活此作用域”单选框，并单击“下一步” →“完成”按钮完成配置。
3．DHCP客户端设置
为了使客户端计算机能够自动获取IP地址，除了DHCP服务器正常工作以外，还需要将客户端计算机配置成自动获取IP地址的方式。实际上在默认情况下客户端计算机使用的都是自动获取IP地址的方式，一般清楚下并不需要进行配置。

图 7 设置DHCP客户端
以Windows XP为例对客户端计算机进行了配置，具体方法如下：
① 在桌面上右击“网上邻居”图标，并执行“属性”命令。
② 在打开的“网络连接”窗口中右击“本地连接”图标并执行“属性”命令，打开“本地连接属性”对话框。接着双击“Internet协议（TCP/IP）属性”选项，选中“自动获得IP地址”单选框，并单击“确定”按钮即可，如图 7 所示。
至此，DHCP服务器端和客户端已经全部设置完成了，一个基本的DHCP服务器环境已经部署成功。在DHCP服务器正常运行的情况下，首次开机的客户端会自动获取一个IP地址并拥有8天的使用期限。
4． 测试DHCP服务器是否正常工作
在客户端计算机打开DOS窗口，输入命令ipconfig /all ，能获取到IP地址则表示DHCP服务器配置正确。如图 8 所示。
图 8 获取的IP地址
ipconfig /release，接口的租用IP地址便重新交付给DHCP服务器（归还IP地址）。
ipconfig /renew，本地计算机设法与DHCP服务器取得联系，并租用一个IP地址。
三、 思考
1、 在网络管理工作中，备份一些必要的配置信息是一项重要的工作，以便当网络出现故障时，能够及时恢复正确的配置信息，保障网络正常的运转。如何对DHCP服务器的配置信息进行备份和还原呢？
2、 在DHCP服务器中，通常会保留一些IP地址给一些特殊用途的网络设备，如路由器、交换机、打印服务器等，如果客户机私自将自己的IP地址更改为这些地址，就会造成这些设备无法正常工作。这时，我们需要合理的配置这里IP地址与MAC地址进行绑定，来防止保留的IP地址被盗用。应该如果设置呢？
3、 结合上周实验内容，配置好DNS服务器后，客户端自动获取DNS服务器提供的地址。
四、 补充资料
1．什么是 DHCP？
DHCP 是 Dynamic Host Configuration Protocol(动态主机分配协议)缩写，它的前身是 BOOTP。BOOTP 原本是用于无磁盘主机连接的网络上面的：网络主机使用 BOOT ROM 而不是磁盘起动并连接上网络，BOOTP 则可以自动地为那些主机设定 TCP/IP 环境。但 BOOTP 有一个缺点：您在设定前须事先获得客户端的硬件地址，而且，与 IP 的对应是静态的。换而言之，BOOTP 非常缺乏 "动态性" ，若在有限的 IP 资源环境中，BOOTP 的一对一对应会造成非常可观的浪费。
DHCP 可以说是 BOOTP 的增强版本，它分为两个部份：一个是服务器端，而另一个是客户端。所有的 IP 网络设定数据都由 DHCP 服务器集中管理，并负责处理客户端的 DHCP 要求；而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境数据。比较起 BOOTP ，DHCP 透过 "租约" 的概念，有效且动态的分配客户端的 TCP/IP 设定，而且，作为兼容考虑，DHCP 也完全照顾了 BOOTP Client 的需求。
BOOTP ：英文原义：Bootstrap Protocol ；中文释义：自举协议
注解：该协议是一个基于TCP/IP协议的协议，它可以让无盘站从一个中心服务器上获得IP地址，为局域网中的无盘工作站分配动态IP地址，并不需要每个用户去设置静态IP地址。使用BOOTP协议的时候，一般包括Bootstrap Protocol Server（自举协议服务端）和Bootstrap Protocol Client（自举协议客户端）两部分。
应用：该协议主要用于有无盘工作站的局域网中，客户端获取IP地址的过程如下：首先，由BOOTP启动代码启动客户端，这个时候客户端还没有IP地址，使用广播形式以IP地址0.0.0.0向网络中发出IP地址查询要求。接着，运行BOOTP协议的服务器接收到这个请求，会根据请求中提供的MAC地址找到客户端，并发送一个含有IP地址、服务器IP地址、网关等信息的FOUND帧。最后，客户端会根据该FOUND帧来通过专用TFTP服务器下载启动镜像文件，模拟成磁盘启动。
2、DHCP的工作原理
DHCP的实际的工作过程及原理，下面就对此做简单介绍：DHCP是一个基于广播的协议，它的操作可以归结为五个阶段，这些阶段是IP租用请求、IP租用提供、IP租用选择、IP租用确认、IP租用更新。
（1）IP租用请求：
DHCP客户机初始化TCP/IP，通过UDP端口67向网络中发送一个DHCPDISCOVER广播包，请求租用IP地址。该广播包中的源IP地址为0.0.0.0，目标IP地址为255.255.255.255；包中还包含客户机的MAC地址和计算机名。
（2）IP租用提供：
任何接收到DHCPDISCOVER广播包并且能够提供IP地址的DHCP服务器，都会通过UDP端口68给客户机回应一个DHCPOFFER广播包，提供一个IP地址。该广播包的源IP地址为DCHP服务器IP，目标IP地址为255.255.255.255；包中还包含提供的IP地址、子网掩码及租期等信息。
（3）IP租用选择：
客户机从不止一台DHCP服务器接收到提供之后，会选择第一个收到的DHCPOFFER包，并向网络中广播一个DHCPREQUEST消息包，表明自己已经接受了一个DHCP服务器提供的IP地址。该广播包中包含所接受的IP地址和服务器的IP地址。所有其他的DHCP服务器撤消它们的提供以便将IP地址提供给下一次IP租用请求。
（4）IP租用确认：
被客户机选择的DHCP服务器在收到DHCPREQUEST广播后，会广播返回给客户机一个DHCPACK消息包，表明已经接受客户机的选择，并将这一IP地址的合法租用以及其他的配置信息都放入该广播包发给客户机。客户机在收到DHCPACK包，会使用该广播包中的信息来配置自己的TCP/IP，则租用过程完成，客户机可以在网络中通信。DHCP客户机在发出IP租用请求的DHCPDISCOVER广播包后，将花费1秒钟的时间等待DHCP服务器的回应，如果1秒钟没有服务器的回应，它会将这一广播包重新广播四次（以2，4，8和16秒为间隔，加上1~1000毫秒之间随机长度的时间）。四次之后，如果仍未能收到服务器的回应，则运行Windows 2000的DHCP客户机将从169.254.0.0/16这个自动保留的私有IP地址（APIPA）中选用一个IP地址，而运行其他操作系统的DHCP客户机将无法获得IP地址。DHCP客户机仍然每隔5分钟重新广播一次，如果收到某个服务器的回应，则继续IP租用过程。
（5）IP租用更新：
①在当前租期已过去50%时，DHCP客户机直接向为其提供IP地址的DHCP服务器发送DHCPREQUEST消息包。如果客户机接收到该服务器回应的DHCPACK消息包，客户机就根据包中所提供的新的租期以及其它已经更新的TCP/IP参数，更新自己的配置，IP租用更新完成。如果没收到该服务器的回复，则客户机继续使用现有的 IP地址，因为当前租期还有50%。
②如果在租期过去50%时未能成功更新，则客户机将在当前租期过去87.5%时再次向为其提供IP地址的DHCP联系。如果联系不成功，则重新开始IP租用过程。
③如果DHCP客户机重新启动时，它将尝试更新上次关机时拥有的IP租用。如果更新未能成功，客户机将尝试联系现有IP租用中列出的缺省网关。如果联系成功且租用尚未到期，客户机则认为自己仍然位于与它获得现有IP租用时相同的子网上（没有被移走）继续使用现有IP地址。 如果未能与缺省网关联系成功，客户机则认为自己已经被移到不同的子网上，将会开始新一轮的IP租用过程。
3、使用DHCP的优点
DHCP使服务器能够动态地为网络中的其他服务器提供IP地址，通过使用DHCP，就可以不给Intranet网中除DHCP、DNS和WINS服务器外的任何服务器设置和维护静态IP地址。使用DHCP可以大大简化配置客户机的TCP／IP的工作，尤其是当某些TCP／IP参数改变时，如网络的大规模重建而引起的IP地址和子网掩码的更改。
DHCP服务器上的IP地址数据库包含如下项目：
● 对互联网上所有客户机的有效配置参数。
● 在缓冲池中指定给客户机的有效IP地址，以及手工指定的保留地址。
● 服务器提供租约时间，租约时间即指定IP地址可以使用的时间。
在网络中配置DHCP服务器有如下优点：
● 管理员可以集中为整个互联网指定通用和特定子网的TCP／IP参数，并且可以定义使用保留地址的客户机的参数。
　　● 提供安全可信的配置。DHCP避免了在每台计算机上手工输入数值引起的配置错误，还能防止网络上计算机配置地址的冲突。
　　● 使用DHCP服务器能大大减少配置花费的开销和重新配置网络上计算机的时间，服务器可以在指派地址租约时配置所有的附加配置值。
　　● 客户机不需手工配置TCP／IP。
　　● 客户机在子网间移动时，旧的IP地址自动释放以便再次使用。在再次启动客户机时，DHCP服务器会自动为客户机重新配置TCP／IP。