基于Linux的DHCP服务器配置论文.docx
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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RedhatLinux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，RedHatLinux中附带的DHCP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；DHCP
II
BaseonLinuxDHCPserverconfig
Abstract
WiththepopularityoftheInternet,people'swork,studyandlivingincreasinglyclosetieswiththenetwork,setupanumberofdifferentnetworks,suchasenterprisenetworks,campusnetworksandurbannetworks,etc..Networkmanagementisalargecomputernetworks,akeyfactorinthesuccessoftheuseofDHCPservicehasbecomeverypopular.DynamicHostAllocationProtocol（DHCP）usehasbecomeincreasinglyimportant.Intheactualoperation,buildingaDHCPserverisalsobecomingmorecommon.TechnologicaldevelopmentsandtheuseofDHCPforhostconfigurationparameters,caneffectivelyaddressthecurrentshortageofIPaddressresourcesandusermobilityissues,andcangreatlyreducetheworkloadofalargenetworkadministratorstoreduceerrorsinmanualnetworkconfigurationisconducivetorapidtobuildalargenetworkormodifytheirnetworkconfiguration.DHCPserverneedstobuildastableoperatingsystemandserversoftware.Amongthecompetitionintheoperatingsystem,Linuxinorderto"free,highefficiency,stability,cross-platform"features,combinedwithpowerfuladvantagesoflowhardwarerequirementsandquicklyoccupiedanumberofothercommercialoperatingsystemmarket,butalsoalsocontinuedtospreadanddevelopment.TheRedhatLinuxoperatingsystem,afteraperiodofdevelopmenthasbecomeamajorLinuxdistribution,moreandmorebusinessesandindividualsbegantouseitforwork,studyandrecreation.Atthesametime,RedHatLinuxforDHCPservicesarealsoincludedinthecurrentInternet,themostpopulardynamicIPaddressallocationserver.Inthispaper,enterprisenetworkDHCPserver,basedonastepbystepdescriptionoftheDHCPserverbuildprocess.
Keywords:
Enterprisenetworks;Linux;DHCP
目 录
摘要
Abstract
第1章企业网络环境分析 1
1.1企业网络环境介绍 1
1.2企业网络IP的规划 2
第2章DHCP服务概述 3
2.1企业网搭建DHCP服务器的意义 3
2.2DHCP服务器的工作原理 3
2.2.1DHCP的优缺点 3
2.2.2DHCP服务器的工作原理 4
第3章LINUX系统的安装 8
3.1REDHATLINUX简介 8
3.2REDHATLINUX的安装 9
第4章DHCP服务器的搭建 12
4.1DHCP所需软件 12
4.2安装DHCP服务器 13
4.3DHCP服务器配置文件介绍 13
4.4建立DHCP服务器配置文件 16
4.5启动和检查DHCP服务器 18
4.6DHCP中继代理配置 19
4.7配置DHCP客户端 21
第5章管理和维护DHCP服务器 22
5.1DHCP服务器常见故障排除 22
5.2DHCP服务器的安全 24
总 结 26
致 谢 27
参考文献 28
III
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公司内部网拓扑图
30
1.2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
192.168.11.17/28~192.168.11.30/28
Sw3-Vlan2
人事部
192.168.11.33/28~192.168.11.46/28
Sw3-Vlan3
销售部
192.168.11.49/28~192.168.11.62/28
Sw3-Vlan4
技术部
192.168.10.17/28~192.168.10.30/28
Sw4-Vlan2
市场部
192.168.10.33/28~192.168.10.46/28
Sw4-Vlan3
服务部
192.168.10.49/28~192.168.62/28
Sw4-Vlan4
总经理
192.168.10.66/28
Sw4-Vlan5
副经理
192.168.10.67/28
DNS服务器
192.168.10.68/28
DHCP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。
2.2DHCP服务器的工作原理
2.2.1DHCP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。
2.2.2DHCP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）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，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3章Linux系统的安装
3.1RedHatLinux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Intelx86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LinusTorvalds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AndrewTannebaum的计算机教授编写的一个操作系统示教程序）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WindowsNT一样，允许我们使用窗口、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。
3.2RedHatLinux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”ext3”,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认识、安装和配置等工作。
第4章DHCP服务器的搭建
4.1DHCP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.i386.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
[root@localhostroot]#mount/dev/cdrom/mnt/cdrom
（3）进入光盘的RPMS目录。
[root@localhostroot]#cd/mnt/cdrom/RedHat/RPMS
（4）安装所需要的几个软件包。
[root@localhostroot]#rpm–ivhdhcp-3.0p11-23.i386.rpm
4.3DHCP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编辑器对配置文件进行修改。
[root@localhostroot]#cp/usr/share/doc/dhcp-3.0.1/dhcpd.conf.sample/etc/dhcpd.conf[root@localhostroot]#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-hostnamesflag
检查客户端使用的IP地址。
fixed-addressip
分配给客户端一个固定的地址。
authritative
拒绝不正确的IP
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