扫盲:DHCP服务器的作用

http://server.51cto.com  2009-08-27 17:20    白月光照亮心灵的每处地方的blog  我要评论(0)

DHCP称为动态主机配置协议。DHCP服务允许工作站连接到网络并且自动获取一个IP地址。配置DHCP服务的服务器可以为每一个网络客户提供一个IP地址、子网掩码、缺省网关、一个WINS服务器的IP地址,以及一个DNS服务器的IP地址。
DHCP的工作原理:
DHCP是一个基于广播的协议,它的操作可以归结为四个阶段,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。
1、IP租用请求:在任何时候,客户计算机如果设置为自动获取IP地址,那么在它开机时,就会检查自己当前是否租用了一个IP地址,如果没有,它就向DCHP请求一个租用,由于该客户计算机并不知道DHCP服务器的地址,所以会用255.255.255.255作为目标地址,源地址使用0.0.0.0,在网络上广播一个DHCPDISCOVER消息,消息包含客户计算机的媒体访问控制(MAC)地址(网卡上内建的硬件地址)以及它的NetBIOS名字。
2、IP租用提供:当DHCP服务器接收到一个来自客户的IP租用请求时,它会根据自己的作用域地址池为该客户保留一个IP地址并且在网络上广播一个来实现,该消息包含客户的MAC地址、服务器所能提供的IP地址、子网掩码、租用期限,以及提供该租用的DHCP服务器本身的IP地址。
3、IP租用选择:如果子网还存在其它DHCP服务器,那么客户机在接受了某个DHCP服务器的DHCPOFFER消息后,它会广播一条包含提供租用的服务器的IP地址的DHCPREQUEST消息,在该子网中通告所有其它DHCP服务器它已经接受了一个地址的提供,其他DHCP服务器在接收到这条消息后,就会撤销为该客户提供的租用。然后把为该客户分配的租用地址返回到地址池中,该地址将可以重新作为一个有效地址提供给别的计算机使用。
4、IP租用确认: DHCP服务器接收到来自客户的DHCPREQUEST消息,它就开始配置过程的最后一个阶段,这个确认阶段由DHCP服务器发送一个DHCPACK包给客户,该包包括一个租用期限和客户所请求的所有其它配置信息,至此,完成TCP/IP配置。
DHCP服务常见问题的解决方案
1、根据客户计算机的IP租用原理可以知道,在一个子网内,如果存在多台DHCP服务器来提供地址配置信息,这是不违反请求、分配原则的,因为只要中有一台客户计算机在该子网中提出IP地址租约请求,由于请求是广播形式的,所以在子网中可以有任意数量的特定DHCP服务器响应一个IP租用请求,而客户请求后选中的是这些任意特定DHCP服务器中的某一台,这个选择具有随机性,但有一点要注意的是客户只能为每一张网络接口卡接受一个租用提供,上面所谓特定的DHCP服务器是指那些经过系统授权的DHCP服务器,而非授权的DHCP服务器将无法在网络中提供正常的地址分配服务,这一点非常重要,因为这样一来客户机器将只会在管理员设定的地址范围中取得地址,Windows 2000操作系统的这一新增功能,通过对DHCP服务器进行认证避免了非法DHCP服务器分配非法IP地址造成的IP地址冲突,在实际应用中,客户机器获取非法的地址经常是造成网络瘫痪和无法正常通讯的一大原因。综合上面的分析可以做出第一个问题的结论:在一个子网中可以存在多台DHCP服务器来提供地址分配,但能够作为地址提供的不是任意的DHCP服务器,而应该是经过系统认证的那些,客户机请求地址时最终从那一台经过认证机器中获取时随机的。此外,从另一个角度看,在相同子网上使用多个 DHCP 服务器,将为它所服务的 DHCP 客户机提供更强的容错能力,如下图所示,在一个子网内(网络号为192.168.1.0 掩码为255.255.255.0)共用两个 DHCP 服务器,其中的DHCP服务器1不可用的话,DHCP服务器2可以取代它并继续租用新的地址或续订现有客户机。可以建议采用的解决方案是使用 80/20 规则来划分两个 DHCP 服务器之间的作用域地址,具体做法可以是将服务器 1 配置成可使用大多数地址(约 80%),服务器 2 可以配置成让客户机使用其他地址(约 20%)。
2、如果在一个网络中存在多个子网,而多个子网的主机都需要DHCP服务器来提供地址配置信息,那么我们可以采用的方法是在每一个子网中安装一台DHCP服务器,让它们来为各个子网分配IP地址,但从节约资源利用出发,我们一般情况下不这样做,可以采取在一个子网中安装DHCP服务器,让它来为多个子网分配IP地址,实现多子网地址分配可以借助DHCP的中继代理功能实现,而作为中继代理的设备可以是一台提供中继代理程序的Windows2000服务器或是一个符合RFC1542规定的路由器,具备 DHCP/ BOOTP Relay Agent 的功能(DHCP relay agent能够把 DHCP/BOOTP 广播信息从一个网段转播到另一个网段上)。以管理的局域网分为三个子网,用Win2000服务器连接。

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