基于Linux的DHCP服务器配置论文.docx

1、中华人民共和国教育部东北林业大学毕业设计（论文）论文题目： Linux 的 DHCP 服务器配置学生： 王长城指导教师： 李世峰老师学院： 成人教育学院专业： 计算机科学与技术2013 年 3 月 12基于 Linux 的 DHCP 服务器配置摘要随着互联网的普及，人们的工作、学习和生活与网络联系越来越紧密， 搭建了许多不同的网络，如企业网、校园网和城区网等。网络管理是大型 计算机网络成功的关键因素，利用 DHCP 服务已经显得相当流行。动态主机分配协议（DHCP）的运用也显得越来越重要。在实际的操作过程中，构建 DHCP 服务器也越来越常见。而采用 DHCP 技术动态地为主机配置参数， 可以

2、有效解决目前 IP 地址资源不足和用户的移动性等问题，并能极大地减轻大型网络管理员的工作量，减少手工网络配置的错误，有利于快速地搭建一个大型网络或修改其网络配置。构建 DHCP 服务器需要一个稳定的操作系统和服务器软件。在操作系统的竞争之中，Linux 以“免费、高效率、稳定性、跨平台”的特点，加上功能强大，对硬件配置需求低等优势， 迅速地占领了一些其它商业操作系统市场，而且还在持续蔓延和发展。而Red hat Linux 操作系统经过一段时间的发展已经成为一个主要的 Linux发行版本，越来越多的企业和个人开始采用它来进行工作,学习和娱乐。同时，Red Hat Linux 中附带的 DHCP

3、 服务也是目前 Internet 上最受欢迎的动态 IP 地址分配服务器。本文以企业网的 DHCP 服务器为基础，一步步地描述了 DHCP 服务器的构建过程。关键词：企业网；Linux；DHCPIIBase on Linux DHCP server configAbstractWith the popularity of the Internet, peoples work, study and living increasingly close ties with the network, set up a number of different networks, such as ente

4、rprise networks, campus networks and urban networks, etc. Network management is a large computer networks, a key factor in the success of the use of DHCP service has become very popular. Dynamic Host Allocation Protocol (DHCP) use has become increasingly important. In the actual operation, building

5、a DHCP server is also becoming more common. Technological developments and the use of DHCP for host configuration parameters, can effectively address the current shortage of IP address resources and user mobility issues, and can greatly reduce the workload of a large network administrators to reduce

6、 errors in manual network configuration is conducive to rapid to build a large network or modify their network configuration. DHCP server needs to build a stable operating system and server software. Among the competition in the operating system, Linux in order to free, high efficiency, stability, c

7、ross-platform features, combined with powerful advantages of low hardware requirements and quickly occupied a number of other commercial operating system market, but also also continued to spread and development. The Red hat Linux operating system, after a period of development has become a major Li

8、nux distribution, more and more businesses and individuals began to use it for work, study and recreation. At the same time, Red Hat Linux for DHCP services are also included in the current Internet, the most popular dynamic IP address allocation server. In this paper, enterprise network DHCP server

9、, based on a step by step description of the DHCP server build process.Keywords: Enterprise networks; Linux; DHCP目录摘要Abstract第 1 章 企业网络环境分析11.1 企业网络环境介绍11.2 企业网络 IP 的规划2第 2 章 DHCP 服务概述32.1 企业网搭建 DHCP 服务器的意义32.2 DHCP 服务器的工作原理32.2.1 DHCP 的优缺点32.2.2 DHCP 服务器的工作原理4第 3 章 LINUX 系统的安装83.1 RED HAT LINUX 简介8

10、3.2 RED HAT LINUX 的安装9第 4 章 DHCP 服务器的搭建124.1 DHCP 所需软件124.2 安装 DHCP 服务器134.3 DHCP 服务器配置文件介绍134.4 建立 DHCP 服务器配置文件164.5 启动和检查 DHCP 服务器184.6 DHCP 中继代理配置194.7 配置 DHCP 客户端21第 5 章 管理和维护 DHCP 服务器225.1 DHCP 服务器常见故障排除225.2 DHCP 服务器的安全24总结26致谢27参考文献28III第 1 章 企业网络环境分析1.1 企业网络环境介绍Benet 公司是一家新型 IT 企业，有两栋写字楼，楼宇之

11、间通过三层交换机连接。公司有 6 个部门，为了安全起见各部门都通 VLAN 分开。合计有 100 多台电脑，由于电脑数目较多,并且分布在不同的区域，手工配置非常复杂,而且容易输入错误等缺点。为了方便网络管理,和提高网络的安全性、稳定性、跨平台的特点。公司内部网采用一台基于 Linux 系统的 DHCP 服务器来管理整个网络中的 IP 地址资源。它能够动态地向网络中每台设备分配独一无二的 IP 地址，并提供安全、可靠且简单的 TCP/IP 网络配置，确保不发生地址冲突，帮助维护 IP 地址的使用。其客户端都采用 windows 系统， 便于员工的操作。以下为公司网络拓扑图：图 1. 1 公司内部

12、网拓扑图301.2 企业网络 IP 的规划公司的地址空间是 192.168.10.0/24，192.168.11.0/24部门IP 地址空间VLAN财务部192.168.11.17/28192.168.11.30/28Sw3-Vlan 2人事部192.168.11.33/28192.168.11.46/28Sw3-Vlan 3销售部192.168.11.49/28192.168.11.62/28Sw3-Vlan 4技术部192.168.10.17/28192.168.10.30/28Sw4-Vlan 2市场部192.168.10.33/28192.168.10.46/28Sw4-Vlan 3服

13、务部192.168.10.49/28192.168.62/28Sw4-Vlan 4总经理192.168.10.66/28Sw4-Vlan 5副经理192.168.10.67/28DNS 服务器192.168.10.68/28DHCP 服务器192.168.10.69/28表 1.1 各部门 IP 地址划分第 2 章 DHCP 服务概述2.1 企业网搭建 DHCP 服务器的意义随着计算机网络技术的迅猛发展，企业网络的结构越来越复杂，用户数量众多， 如果手工配置的话，不仅繁锁而且工作效率低。所以，动态主机分配协议（DHCP）的运用显得越来越重要。在实际的操作过程中，企业构建 DHCP 服务器也越来

14、越常见。动态主机分配协议（DHCP）是一个简化主机 IP 地址分配管理的 TCP/IP 标准协议。用户可以利用 DHCP 服务器管理动态的 IP 地址分配及其他相关的环境配置工作。DHCP 避免了因手工设置 IP 地址及子网掩码所产生的错误，同时也避免了把一个 IP 地址分配给多台工作站所造成的地址冲突。降低了管理 IP 地址设置的负担。企业网中使用 DHCP 服务器大大缩短了配置或重新配置网络中工作站所花费的时间， 同时通过对 DHCP 服务器的设置可灵活的设置地址的租期。同时，DHCP地址租约的更新过程将有助于用户确定那个客户的设置需要经常更新（如：使用便携机的客户经常更换地点），且这些变

15、更由客户机与 DHCP 服务器自动完成，无需网络管理员干涉，这样要可提高企业的工作效率。2.2 DHCP 服务器的工作原理2.2.1 DHCP 的优缺点DHCP 服务优点不少：网络管理员可以验证 IP 地址和其它配置参数，而不用去检查每个主机；DHCP 不会同时租借相同的 IP 地址给两台主机；DHCP 管理员可以约束特定的计算机使用特定的 IP 地址；可以为每个 DHCP 作用域设置很多选项；客户机在不同子网间移动时不需要重新设置 IP 地址。但同时也存在不少缺点：DHCP 不能发现网络上非 DHCP 客户机已经在使用的 IP 地址；当网络上存在多个 DHCP 服务器时，一个 DHCP 服务

16、器不能查出已被其它服务器租出去的 IP 地址；DHCP 服务器不能跨路由器与客户机通信，除非路由器允许BOOTP 转发。2.2.2 DHCP 服务器的工作原理(1) 发现阶段发现阶段，即 DHCP 客户机寻找 DHCP 服务器的阶段。DHCP 客户机以广播方式（因为 DHCP 服务器的 IP 地址对于客户机来说是未知的）发送 DHCPdiscover 发现信息来寻找 DHCP 服务器，即向地址 255.255.255.255 发送特定的广播信息。网络上每一台安装了 TCP/IP 协议的主机都会接收到这种广播信息，但只有 DHCP 服务器才会做出响应，如图 2.1。图 2.1 发现阶段原理图(2

17、) 提供阶段提供阶段，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，如图 2.2。图 2. 2 提供阶段原理图(3) 选择阶段选择阶段，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

18、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，如图 2.3。图 2.3 选择阶段原理图(4) 确认阶段确认阶段，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 DH

19、CP 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，如图2.4。(5) 重新登陆图 2.4 确认阶段原理图重新登录。以后 DHCP 客户机每次重新登录网络时，就不需要再发送DHCPdiscover 发现信息了，而是直接发送包含前一次所分配的 IP 地址的 DHCPrequest 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 DHCPack 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

20、其它 DHCP 客户机使用），则 DHCP 服务器给 DHCP 客户机回答一个 DHCPnack 否认信息。当原来的 DHCP 客户机收到此DHCPnack 否认信息后，它就必须重新发送 DHCPdiscover 发现信息来请求新的 IP 地址。(6) 更新租约更新租约。DHCP 服务器向 DHCP 客户机出租的 IP 地址一般都有一个租借期限， 期满后 DHCP 服务器便会收回出租的 IP 地址。如果 DHCP 客户机要延长其 IP 租约， 则必须更新其 IP 租约。DHCP 客户机启动时和 IP 租约期限过一半时，DHCP 客户机都会自动向 DHCP 服务器发送更新其 IP 租约的信息。第

21、 3 章 Linux 系统的安装3.1 Red Hat Linux 简介什么是 Linux、简单地说，Linux 是一套免费使用和自由传播的类 Unix 操作系统， 它主要用于基于 Intel x86系列 CPU 的计算机上。这个系统是由全世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都 能自由使用的 Unix 兼容产品。Linux 的出现，最早开始于一位名叫 Linus Torvalds 的计算机业余爱好者，当时他是芬兰赫尔辛基大学的学生。他的目的是想设计一个代替 Minix（是由一位名叫Andrew Tannebaum 的计算机教授编写的一个操作

22、系统示教程序）的操作系统，这个操作系统可用于386、486或奔腾处理器的个人计算机上，并且具有 Unix 操作系统的全部功能，因而开始了 Linux 雏形的设计。Linux 以它的高效性和灵活性著称。它能够在 PC 计算机上实现全部的 Unix 特性， 具有多任务、多用户的能力。Linux 是在 GNU 公共许可权限下免费获得的，是一个符合POSIX 标准的操作系统。Linux 操作系统软件包不仅包括完整的 Linux 操作系统，而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。它还包括带有多个窗口管理器的X-Windows 图形用户界面，如同我们使用 Windows NT 一样，允许我们使用

23、窗口、图标和菜单对系统进行操作。Linux 之所以受到广大计算机爱好者的喜爱，主要原因有两个，一是它属于自由软件，用户不用支付任何费用就可以获得它和它的源代码，并且可以根据自己的需要对它进行必要的修改，无偿对它使用，无约束地继续传播。另一个原因是，它具有 Unix 的全部功能，任何使用 Unix 操作系统或想要学习 Unix 操作系统的人都可以从 Linux 中获益。3.2 Red Hat Linux 的安装第一步：开机按 DEL 键进入 BIOS，在 BIOS 设置界面中将操作系统的启动方式设置为光驱。第二步：重新启动计算机，将第一张安装光盘放入光驱。启动时将出现安装模式 选择界面，我们可以

24、在图形化安装界面与字符模式之间进行选择，当然对于我们这些 想省事又是初次安装的用户来说还是使用图形化界面安装更方便，直接按回车键即可。第三步：就通过 Linux 的图形界面进行安装启动计算机，进入引导后，回车进入到检测安装光盘，这里选择“ship”跳过检测， 如图 3.1所示图 3.1 检测安装光盘系统启动图形界面安装，然后进入欢迎界面，如图 3.2 所示，进一步安装选择语言 如图 3.3 所示图 3.2 安装欢迎界面图 3.3 选择语言继续安装，出现磁盘分区的设置，可以自动分区也可以自己手动划分，在这实验中就选择”手动划分”然后自己新建一个挂载点为”/”的作为根分区并且它的文件格式为”ext

25、3”,然后再创建一个交换分区(用来虚拟内存的取为内存大小的 2-3 倍大小即可)分区的格式选”swap”挂载点不选。在选好继续下一步的安装提示”可能丢失数据”选着”是”。如图 3.4 所示图 3.4 手动分区图 3.5 网络参数 设置图 3.6 时区的选择继续安装向导出现网络配置界面，这个界面是用来网络连接的基本参数的配置。如图 3.5 所示，在配置好了网络的参数后，出现防火墙的安装和配置界面，如果需要的防火墙进行基本的配置则选中，并进行配置，接下来出现时区选择，在此选择所在的时区，如图 3.6 所示。时区选择界面在软件包的安装中，会出现一些基本的安装也可以自己选择对某些组件的安装。在软件包的

26、安装中，会出现一些基本的安装也可以自己选择对某些组件的安装， 在有的情况我们为了避免安装后的麻烦，在这就选择好需要的相关的组件，并对其筛选，如图 3.7 所示。图 3.7 组件选择图 3.8 开始进行安装做了基本的选择后，单击下一步。然后就出现了开始安装的界面，到这里为止基本的选择就差不多了，接下来的就是软件包的安装阶段。如图 3.8 所示。在这个阶段可能需要一个比较长的时间，在安装过程中对选中的一些基本的组件的文件解压和安装过成，更换 3 张系统盘后，最后提示安装成功的界面，如图 3.9 所示。图 3.9 安装成功界面重新启动系统，到 Linux 环境平台就完成了，接下来就是对网络服务的基本

27、认识、安装和配置等工作。第 4 章 DHCP 服务器的搭建4.1 DHCP 所需软件在安装 DHCP 服务之前，我们先来了解所的软件包以及它们的用途。Dhcp-3.0.5-3.e15.i386.rom（该软件包位于第三张系统安装光盘）。这是 DHCP 主程序包，包括 DHCP 服务和中继代理程序。安装该软件包，进行相应配置，既可以为客户机动态分配 IP 地址及其 TCP/IP 信息。Dhcp-devel-3.0.5-3.e15.i386.rom（该软件包位于第三张系统安装光盘）。这是 DHCP 服务器开发工具软件包，为 DHCP 来发提供库文件支持。Dhcpv6-0.10-33.e15.i38

28、6.rom（该软件包位于第三张系统安装光盘）。这是 DHCP 的 IPv6 扩工具，使 DHCP 服务器能够支持 IPv6 的最新功能，如 IPv6 地址的动态配置，以及 IPv6 中继代理等。Dhcpv6-client-0.10-33.e15.i386.rom（该软件包位于第三张系统安装光盘）。这是 DHCP 客户端 IPv6 软件包，帮助客户端获取动态 IP 地址。4.2 安装 DHCP 服务器DHCP 服务器安装步骤：(1) 插入 LINUX 第 4 系统安装光盘(2) 装载光盘rootlocalhost root#mount /dev/cdrom/mnt/cdrom(3) 进入光盘的

29、RPMS 目录。rootlocalhost root#cd /mnt/cdrom/Red Hat/RPMS(4) 安装所需要的几个软件包。rootlocalhost root#rpm ivh dhcp-3.0p11-23.i386.rpm4.3 DHCP 服务器配置文件介绍DHCP 的配置文件名称为 dhcpd.conf，应该位于“/etc”子目录中，但是该文件并没有包括在 DHCP 软件包中，需要管理员手动建立建立 dhcpd.conf 配置文件，通常可以先复制样例文件 dhcpd.conf.sample 到“/etc” 目录作为 dhcpd.conf 文件，然后再使用 vi 编辑器对配置文

30、件进行修改。rootlocalhostroot#cp/usr/share/doc/dhcp-3.0.1/dhcpd.conf.sample /etc/dhcpd.conf rootlocalhost root#vi /etc/dhcpd.conf/etc/dhcpd.conf 通常包括三部分：parameters、declarations 、option。（1） DHCP 配置文件中的 parameters（参数）：表明如何执行任务，是否要执行任务，或将哪些网络配置选项发送给客户。主要内容见表 4.1。参数解释ddns-update-style配置 DHCP-DNS 互动更新模式。default-lease-time指定确省租赁时间的长度，单位是秒。max-lease-time指定最大租赁时间长度，单位是秒。hardware指定网卡接口类型和 MAC 地址。server-name通知 DHCP 客户服务器名称。get-lease-hostnames flag检查客户端使用的 IP 地址。fixed-address ip分配给客户端一个固定的地址。authritative拒绝不正确的 IP