DHCP服务器
一、DHCP服务简介
1. DHCP服务简介
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol),动态主机配置协议，DHCP 协议主要是用来自动为局域网中的客户机分配TCP/IP 信息的网络协议，并完成每台客户机的TCP/IP 协议配置。当我们将局域网中客户机IP地址设置为动态获取方式时，DHCP服务器就会根据DHCP协议给客户机自动分配IP地址，使得客户机能够使用这个IP地址。
DHCP的前身是BOOTP协议（Bootstrap Protocol）,BOOTP被创建出来为连接到网络中的设备自动分配地址，后来被DHCP取代了，DHCP比BOOTP更加复杂，功能更强大。所有的IP网络参数（包括IP地址、网关和DNS服务器地址等）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的IP网络参数。
２. 使用DHCP的优点
• 减少管理员的工作量；
• 避免IP冲突；
• 减少收入错误的可能；
• 能方便地更改网络的IP网段；
• 移动计算机后不用重新配置网络信息；
• 提高IP地址的利用率。
３. DHCP的工作过程(面试经常会被问到)
DHCP Client发现阶段：
即DHCP客户端寻找DHCP服务端的过程，对应于客户端发送DHCP Discovery，因为DHCP Server对应于DHCP客户端是未知的，所以DHCP 客户端发出的DHCP Discovery报文是广播包，源地址为0.0.0.0目的地址为255.255.255.255。网络上的所有支持TCP/IP的主机都会收到该DHCP Discovery报文，但是只有DHCP Server会响应该报文。
注意：客户端执行DHCP DISCOVER 后，如果没有DHCP 服务器响应客户端的请求，客户端会随机使用169.254.0.0/16 网段中的一个IP 地址配置本机地址。看到这个网断的ip，你的DHCP就已经有问题了。
169.254.0.0/16是windows的自动专有IP寻址范围，也就是在无法通过DHCP获取IP地址时，由系统自动分配的IP地址段。
早先的Linux上并不会产生这条路由，现在有这条路由大概是为了和windows兼容。
[root@localhost default]# route -n
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
192.168.1.0 0.0.0.0 255.255.255.224 U 0 0 0 eth1
172.17.0.0 0.0.0.0 255.255.240.0 U 0 0 0 eth0
169.254.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 1002 0 0 eth0
0.0.0.0 172.17.0.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0
DHCP Server 提供阶段：
DHCP Server提供阶段，即为DHCP Server响应DHCP Discovery所发的DHCP Offer阶段，即DHCP服务器提供IP地址的阶段。在网络中接收到DHCPdiscover发现信息的DHCP服务器都会做出响应，它从尚未出租的IP地址中挑选一个分配给DHCP客户机，向DHCP客户机发送一个包含出租的IP地址和其他设置的DHCPoffer提供信息
DHCP Client 确认阶段：
即DHCP客户机选择某台DHCP服务器提供的IP地址的阶段。如果有多台DHCP服务器向DHCP客户机发来的DHCPoffer提供信息，则DHCP客户机只接受第一个收到的DHCPoffer提供信息，然后它就以广播方式回答一个DHCPrequest请求信息，该信息中包含向它所选定的DHCP服务器请求IP地址的内容。之所以要以广播方式回答，是为了通知所有的DHCP服务器，他将选择某台DHCP服务器所提供的IP地址
DHCP Server确认阶段：
即DHCP服务器确认所提供的IP地址的阶段。当DHCP服务器收到DHCP客户机回答的DHCPrequest请求信息之后，它便向DHCP客户机发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCPack确认信息，告诉DHCP客户机可以使用它所提供的IP地址。然后DHCP客户机便将其TCP/IP协议与网卡绑定，另外，除DHCP客户机选中的服务器外，其他的DHCP服务器都将收回曾提供的IP地址
DHCP Client重新登录网络：
当DHCP Client重新登录后，就不需要再发送DHCP discover发现信息了，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request请求信息。当DHCP服务器收到这一信息后，它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCP ack确认信息。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时（比如此IP地址已分配给其它DHCP客户机使用），则DHCP服务器给DHCP客户机回答一个DHCP nack否认信息。当原来的DHCP客户机收到此DHCP nack否认信息后，它就必须重新发送DHCP discover发现信息来请求新的IP地址。
DHCP Client更新租约：
DHCP获取到的IP地址都有一个租约，租约过期后，DHCP Server将回收该IP地址，所以如果DHCP Client如果想继续使用该IP地址，则必须更新租约。更新的方式就是，当当前租约期限过了一半后，DHCP Client都会发送DHCP Renew报文来续约租期。
为了便于理解，我们把DHCP客户机比做餐馆里的客人，DHCP服务器工作原理当中，服务器比做服务员（一个餐馆里也可以有多个服务员），IP地址比做客户需要的食物。那么可以这样描述整个过程：客人走进餐馆，问：“有没有服务员啊？”（DHCP discover），多个服务员同时回答：“有，我这有鸡翅”“有，我这有汉堡”（DHCP offer）。客人说：“好吧，我要一份汉堡”（DHCP request，这个客人比较死板，总是选择第一次听到的食物），端着汉堡的服务员回应了一声：“来啦”（DHCP ack），并把食物端到客人面前，供其享用（将网卡和IP地址绑定）。客人下次来的时候，就直接找上次那个服务员点自己喜欢的汉堡了（DHCP request），如果还有汉堡，服务员会再次确认并上菜（DHCP ack），而如果已经卖完了，服务员则会告诉客人：“不好意思，已经卖完了”（DHCP nack）。当然，服务员隔一段时间会来收拾一次桌子，除非客人特别说明这菜还要继续吃的，服务员会将剩菜端走。
4. DHCP客户机自动更新IP租约
客户机租约期限已过去50%，自动尝试更新租约；当期限过去87.5% 时，发出广播再次更新租约；若租约已经到期(100%)，客户机必须立即停止使用当前的IP地址。然后客户机开始新的DHCP租约过程，尝试租用新的IP地址。
二、系统环境
系统平台： CentOS 7.3
DHCP Server： 172.17.1.150
更改主机名，写/etc/hosts记录
# vim /etc/hosts
172.17.1.150 DHCP --最后添加DHCP服务器IP地址和主机名/别名
关闭防火墙
# systemctl stop firewalld --临时关闭防火墙
# systemctl disable firewalld --永久关闭防火墙
关闭selinux
临时关闭：
# setenforce 0
永久关闭：
# vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled --将enforcing改为disabled
# reboot --重启系统永久生效
三、CentOS下的DHCP服务
准备两台机器，一台作为DHCP服务器，一台作为客户机，如下图：
1. 在服务器上安装DHCP软件包
[root@localhost default]# yum -y install dhcp* --安装dhcp软件包
如果已经安装过了，则显示“无须任何处理”
安装好后，配置文件目录：/etc/dhcp/dhcpd.conf
分给客户端IP的记录文件：/var/lib/dhcpd/dhcpd.leases
2. 配置DHCP
把系统默认的样例复制到/etc/dhcp/dhcpd.conf文件里
[root@localhost default]# cp /usr/share/doc/dhcp-4.1.1/dhcpd.conf.sample /etc/dhcp/dhcpd.conf
cp：是否覆盖"/etc/dhcp/dhcpd.conf"？y --输y覆盖原文件
[root@localhost default]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf --修改配置文件
7 option domain-name "example.org"; --DNS域名
8 option domain-name-servers ns1.example.org, ns2.example.org; --DNS的域服务器
9
10 default-lease-time 600; --默认的租约时间，秒为单位
11 max-lease-time 7200; --最大的租约时间，秒为单位
14 #ddns-update-style none; --表示要不要把IP地址的更新情况告诉DNS服务器，默认是关闭的
22 log-facility local7; --定义日志服务，可以在日志配置文件中查看具体日志位置，默认是：/var/log/boog.log，但是在/var/log/messages里面也会记录dhcp日志
47 subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 { --分配的网段及子网掩码，代表只在192.168.8.x这个C类网段里生效，子网掩码设为255.255.255.0
48 range 192.168.1.100 192.168.1.200; --代表给客户机分配可用的IP范围，起始到结束,尽量不要包含DHCP服务器的IP地址
49 option domain-name-servers 192.168.1.1; --配置要分配给客户端的DNS地址，这里我们设为DHCP服务器的IP地址
50 option domain-name “yunweimao.org"; --DNS的域名
51 option routers 192.168.1.1; (改为自己本机的路由地址，否则服务器连不上) --配置分配给客户机的路由网关，这里我们设为DHCP服务器的IP地址
52 option broadcast-address 192.168.1.255; --给客户机指定广播地址，配置192.168.8.x这个网段的广播地址
53 default-lease-time 600; --指定租约时间，秒为单位
54 max-lease-time 7200; --指定最大租约时间，秒为单位
55 }
75 host fantasia { --将MAC地址和IP绑定，host后面的名字随意，如：fantasia
76 hardware ethernet 08:00:07:26:c0:a5; --MAC地址
77 fixed-address fantasia.fugue.com; --IP地址
78 }
85 class "foo" { --定义多个子网，class后面写组名
86 match if substring (option vendor-class-identifier, 0, 4) = "SUNW";
87 }
88
89 shared-network 224-29 { --定义多个子网，要从大往小写
90 subnet 10.17.224.0 netmask 255.255.255.0 {
91 option routers rtr-224.example.org;
92 }
93 subnet 10.0.29.0 netmask 255.255.255.0 {
94 option routers rtr-29.example.org;
95 }
96 pool {
97 allow members of "foo";
98 range 10.17.224.10 10.17.224.250;
99 }
100 pool {
101 deny members of "foo";
102 range 10.0.29.10 10.0.29.230;
103 }
104 }
修改红色标注位置就可以了，修改完成之后，保存退出。
[root@localhost default]# ifconfig eth1 192.168.1.0 broadcast 192.168.1.255 netmask 255.255.255.224 #给eth1配置ip
[root@localhost default]# vim /etc/sysconfig/dhcpd #指定网卡eth1
# Command line options here
DHCPDARGS=eth1
结果展示：
[root@localhost default]# ip add
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 02:00:5e:f7:03:9d brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.17.1.150/20 brd 172.17.15.255 scope global eth0
3: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 02:00:05:1c:00:2b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.1.0/27 brd 192.168.1.255 scope global eth1
3、启动DHCP服务
[root@localhost default]# service dhcpd restart --重启DHCP服务
[root@localhost default]# netstat -anlp|grep dhcpd --查看dhcp服务端口为67
4、来到客户机验证
把客户端机的网卡配置成dhcp,再重启网络服务
[root@localhost default]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-eth0 ifcfg-eth1
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-eth1
TYPE="Ethernet"
PROXY_METHOD="none"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="dhcp" ##改成dhcp模式
DEFROUTE="yes"
IPV4_FAILURE_FATAL="no"
NAME="ens35"
UUID="5e02ab66-a084-404a-bb4c-50bf47bd1bd5"
DEVICE="ens35"
ONBOOT="yes"
重启网卡:
[root@localhost network-scripts]# ifdown eth1 && ifup eth1
然后发现主机会自动获取IP地址。
打开日志文件查看分配的IP地址
服务器：
# tail -f /var/log/messages --在服务器上监听日志
客户机：
打开两个终端窗口：一个查看日志，一个重启网络。
查看日志
# tail -f /var/log/messages
重启网络
# systemctl restart NetworkManager --重启这个服务，每次重启网络服务时，系统都会重新去DHCP服务器上获取IP地址
查看IP
# ifconfig --查看IP
查看网关
# route -n | grep UG --查看网关
查看路由
# cat /etc/resolv.conf --查看路由
5、如果要把客户机分配的IP给固定的话，可以在服务器做如下配置
[root@localhost network-scripts]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf --分给客户机IP的记录文件
在文件的最下面加上下面一段代码即可
75 host Client { --host后面接的是客户机主机名称，可以自定义，建议为主机名
76 hardware ethernet 00:0c:29:82:6f:db; --代表客户机的物理MAC地址
77 fixed-address 192.168.8.40; --代表如果有遇到物理MAC地址为上面一行的，则分配这行的IP给它
78 }
[root@localhost network-scripts]# service dhcpd restart --重启DHCP服务
测试，重复第4步
6、客户机获取IP
先清除客户机IP地址缓存
[root@localhost network-scripts]# service network restart --重启这个服务，每次重启网络服务时，系统都会重新去DHCP服务器上获取IP地址