前言

DHCP（动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议。指的是由服务器控制一段lP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的lP地址和子网掩码。

一、什么是DHCP

1.1 DHCP概述

​DHCP是一个自动分发IP地址的协议。主要作用于局域网内，如果想要在广域网使用DHCP的功能需要在路由器上进行配置。

​ DHCP种会有地址池，地址池内容是网段或连续IP需要人为设置。

1.2 DHCP的好处

减少管理员的工作量
避免IP地址冲突
当网络更改IP地址时，不需要再重新配置每个用户的IP地址
提高了IP地址的利用率
方便客户端的配置

1.3 DHCP的分配方式

DHCP的典型应用模式
在网络中假设一台专用的DHCP服务器，负责集中分配各种网络地址参数（主要包括IP地址，子网掩码，广播地址，默认网关地址，DNS服务器地址）

其他主机作为DHCP客户机，将网卡配置为自动获取地址，即可与DHCP服务器进行通信，完成自动配置过程

这就产生了三种分配方式：自动分配，手动分配，动态分配

1.3.1 自动分配

自动分配是当DHCP客户机第一次成功的从DHCP服务器获取到一个IP地址后，就永久使用中这个IP地址。

例如：工作环境中，局域网内的打印机、座机

1.3.2 手动分配

由DHCP服务器管理员专门指定的IP地址

1.3.3 动态分配

动态分配是当DHCP客户机第一次从DHCP服务器获取到IP地址后，并非永久的使用该地址，而是在每次使用完成后，DHCP客户机就会释放这个IP地址，供其他客户机使用。

二、DHCP工作原理（租约过程）

客户机从DHCP服务器获得IP地址的过程称为DHCP的租约过程

2.1 租约过程分为以下四个步骤：

1.客户端在局域网中发出广播，称为discover，通过此种方式查看是否有DHCP服务器存在
2.DHCP收到广播后进行回应，但因为不知道客户端的IP地址，所以同样以广播的形式发出的offer（响应，包括有哪些IP地址）响应客户机
3.客户端收到offer后，开始发出request广播请求
4.DHCP收到广播后，再次发出ACK确认广播来回应客户端。

2.2 租约过程详解

2.2.1 客户端广播寻找DHCP服务器（第一阶段）

◆ 当一个DHCP客户机启动时，客户机还没有IP地址，所以客户机要通过DHCP获取一个合法的地址

此时DHCP客户机以广播的形式发送DHCP discover来寻DHCP服务器

◆ 因为自己没有IP地址，所以源IP地址为：0.0.0.0
同时也不知道DHCP服务器地址，所以发送广播255.255.255.255

2.2.2 DHCP响应（第二阶段）

◆ 当与客户机同局域网种的DHCP服务器收到广播后，就会在自己的IP地址池种查找是否由合法的IP地址供给客户机，若有，则DHCP服务器会将此IP地址做上标记，加入DHCP offer的消息中，并且以广播的形式发送一条offer消息。
◆ 此时客户端还未有IP地址，所以发送广播
在这里插入图片描述

2.2.3 客户机选择IP地址

◆ DHCP客户机从接收到的第一个DHCP的Offer消息中提取IP地址，发出IP地址的
DHCP服务器将该地址保留，这样该地址就不能再分配给另一个客户机
◆ 如果局域网中存在1个以上的DHCP服务器，那么客户机会根据收到DHCP offer的第一顺序来确定使用哪个DHCP服务器的地址
◆ 客户机确认地址后，发送DHCP request广播，选择地址，并附上租约期限信息(默认为8天)

2.2.4 DHCP确认租约

◆ DHCP服务器确认租约：发送DHCP ACK广播
◆ DHCP服务器接收到DHCP request消息后，以DHCP ACK消息的形式向客户机广播成功确认，该消息包含有IP地址的有效租约和其他可配置的消息
◆ 当客户机收到DHCP ACK消息时，他就配置了IP地址，完成TCP/IP的初始化
◆ 此时服务器发出的仍旧是广播，因为客户机还没有IP地址

2.3 租约过程详解

2.3.1 重新登录

◆ DHCP客户机每次重新登录网络时，不需要在发送DHCP的discover信息，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

◆ DHCP服务器收到请求后，检查IP地址资源池

1.发现客户机请求中的IP地址仍旧存在，便发送ACK，将IP地址分配给客户机

2.发现客户机请求中的IP地址已被占用，便返回一个Nack否认信息，然后客户机重新开始请求IP地址的步骤。

2.3.2 租约更新

◆ 当DHCP服务器向客户机出租的IP地址租期达到50%时，就需要更新租约
◆ 客户机直接向提供租约的服务器发送DHCP request包，要求更新现有的地址租约
如果客户机发送请求更新租约小心时，DHCP服务器宕机，再默认租约期限（8天）到期时，会自动释放地址。然后客户机中的dhcp会自动分配一个169.254.0.0~169.254.255.255网段的地址（此地址无意义，仅为了有IP地址而分配的IP地址）

三、DHCP服务器配置

3.1 使用DHCP动态配置主机地址

DHCP服务：
为大量客户机自动分配地址，提供集中管理

减轻管理和维护成本、提高网络配置效率

可分配的地址信息主要包括：

网卡的IP地址、子网掩码

对应的网络地址、广播地址

默认网关地址

DNS服务器地址

3.2 安装DHCP服务器

DHCP软件包的主要文件：

主配置文件：/etc/dhcpd.conf

执行程序：/usr/sbin/dhcpd/ /usr/sbin/dhcrelay

执行参数配置：/etc/sysconfig/dhcpd

3.21 主配置文件

dhcpd.conf 的内容构成
全局配置：针对整台服务器
subnet网段声明：作用于整个子网，优先级高于全局配置
host主机声明：作用于单个主机，绑定mac地址，指定其ip地址

3.2.4 租约文件

查看租约文件方法：

vim /var/lib/dhcpd/dhcpd.lease

或

less /var/lib/dhcpd/dhcpd.lease

四、搭建DHCP服务器，给WIN10分配IP（实验）

4.1环境

用一台CentOS7.6搭建DHCP服务，使用另一台WIN10 虚拟机作为服务对象，在安装好DHCP软件后，按照图示更换网络环境

4.2实验需求

1.验证子网优先级大于全局
2.指定ip到WIN10

4.3实验步骤

1.清空防火墙规则，临时关闭SELINUX，检查dhcp软件包是否安装

2.由于这里安装完成，直接将网络模式调整为仅主机

3.vim 指定地址给服务器，避免WIN10 无法定位dhcp服务器

4.vim /etc/dhcp/dhcpd.conf(打开dhcp主配置文件，cp配置模板路径），将复制的模板文件覆盖到主配置文件
（这里忘记截图了，博主比较懒这里cp一下就好了）
5.！vim，再次打开上次VIm文件，即dhcp主配置文件，找到全局配置，手动定义相关参数

6.全局模式下配置DNS 8.8.8.8，在子网声明网段、掩码、地址池、网关

7.wq保存退出，systemctl start dhcp 重启服务，netstat -nuap查看是否开启；打开WIN10,通过ipconfig /release、ipconfig/renew释放获取



8.在子网声明DNS为9.9.9.9，在WIN10中验证优先级iponfig /all

满足需求一
9.进入配置文件更改主机声明，绑定WIN10 mac地址，指定ip为192.168.100.90


满足需求二

踩坑总结

在做实验时、博主开始忘记关闭VM1网卡自带DHCP服务，在实验过程中WIN10 始终无法获取Linux7.6分配地址。故在虚拟机实验时，有冲突服务，一定要关闭VM自带的服务设置