配置DHCP服务器
本章重点
1、DHCP的工作原理
2、安装和配置DHCP服务
3、客户机的配置
一、了解DHCP服务器
DHCP（dynamic host configuration protocol，动态主机配置
协议）是由IETF（internet 工作小组）设计开发的，专用于为TCP/IP网络中的计算机自动分配TCP/IP参数的协议。DHCP避免了因手工设置IP地址产生的错误，同时避免了把IP地址分配给工作站所造成的地址冲突。DHCP提供了安全，可靠简单的TCP/IP网络设置，降低了配置IP地址的负担。
DHCP的工作原理
在DHCP的工作原理中，提供了三种IP分配方式
1)自动分配：当DHCP客户机第一次成功的从DHCP服务器上获取到一个IP地址后，就永久的使用这个IP地址。
2）手动分配：DHCP服务器管理员专门指定IP地址。
以上的已经很少用了，因为IPV4不够用，不可能为客户机永久设置IP地址。
3）动态分配：当DHCP客户机第一次从DHCP服务器获取到IP地址后，并不是永久的使用，而是每次使用完后，DHCP客户机就需要释放这个IP地址，供给其他客户机使用。
2.DHCP的租约过程
客户机从ＤＨＣＰ服务器获取ＩＰ地址的过程称为ＤＨＣＰ的租约过程，租约过程分为四个步骤，分别分为：
客户机请求ＩＰ（ 客户机发送 DHCP Discover 广播包），客户机在网络中搜索服务器。
服务器响应（ 服务器发送DHCP Offer 广播包），服务器向客户机响应服务。
客户机选择IP地址（ 客户机发送DHCP request广播包），客户机向目标服务器发出服务请求。
服务器确定租约（ 服务器发送 DHCP ACK广播包），服务器给客户端提供IP地址服务。
1）客户机请求IP地址
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。这时客户机会以广播的方式（因为DHCP服务器的IP地址对客户机来说是未知的）发送DHCP discover发现信息来寻找DHCP服务器。
广播中包含DHCP客户机的MAC地址和计算机名,以便DHCP服务器确定是哪个客户机发送请求。
客户端发送DHCP DISCOVER
DHCP客户广播请求IP地址
源IP地址：0.0.0.0
目标IP地址：255.255.255.255（广播地址）
2）服务器响应
当DHCP服务器收到来自客户机请求IP地址的信息时，它就在自己的IP地址池中是否有合法的IP地址提供给客户机，如果有，DHCP服务器就将此IP地址做标记，加入到DHCP offer的消息中，然后DHCP服务器就广播一则包含下列信息的DHCP offer消息。
DHCP客户机的MAC地址。
DHCP服务器提供的合法IP地址。
子网掩码
默认网关
租约的期限
DHCP服务器的IP地址。
服务器向应客户端响应DHCP服务
源IP地址：192.168.10.20
目标地址：255.255.255.255（广播地址）
提供的IP地址：192.168.10.101
3）客户机选择IP
DHCP客户机从接受到的第一DHCP 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，这样该地址就不能给其他DHCP客户机.当客户机从第一个DHCP服务器接收DHCP offer消息并提取了IP地址后，客户机将DHCP request消息广播到所有的服务器，表明他接受提供的内容，DHCP request消息包括为客户机提供IP配置的服务标示符（服务器IP地址），DHCP服务器查看服务器标示符字段，以确定提供的IP地址是否接受，如果DHCP offer被拒绝，则DHCP服务器会取消并保留其IP地址可供下个IP租约请求。
客户机选择IP地址
客户端广播
选择DHCP服务器（192.168.10.10）
目标地址：255.255.255.255
租约：8天
4）服务器确定租约
DHCP服务器接受到DHCP request消息后，以DHCP ACK消息的形式向客户机广播成功的确认。该消息包含有IP地址的有效租约和其他可配置的信息，虽然服务器确认了客户机的租约请求，客户机还没接收到服务器的DHCP ACK消息。当客户机收到ＤＨＣＰ ＡＣＫ 消息时，它就配置了ＩＰ地址，完成tcp/ip的初始化。
服务器确认
源地址：192.168.10.10
目标地址：255.255.255.255
5）重新登入
当客户机每次从新登陆网络时，不需要再发送DHCP Discover信息，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的 DHCP Discover请求信息，当DHCP服务器接收到这一信息之后，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地址无法在分配给原来的DHCP客户机时（比如这个IP地址已经分配给其他的DHCP客户机使用时），DHCP服务器会给客户机回答一个DHCP Nack否认信息。当原来的DHCP客户机收到此DHCP Nack否认的消息后，他就必须重新发送DHCP Discover发现信息来请求IP地址。
客户机发送带有IP信息确认的包给服务端
服务器响应此IP无人使用，则客户机使用
如果确定此IP有人使用，则客户机从新发送请求。
6）更新租约
当DHCP服务器向客户机出租IP地址达到50%时，就需要从新更新租约，客户机直接向提供租约的服务器发送DHCP request包，要求更新现在的IP地址租约。
7）DHCP客户端无法找到DHCP服务器
如果客户端无法找到DHCP服务器时，客户端就会从TCP/ip的B类地址网段169.254.0.0中挑选一个作为自己的IP地址，继续每隔五分钟尝试与DHCP服务器进行通信。一旦与DHCP服务器取得通信，客户机放弃自己配置的IP地址，使用DHCP服务器分配的IP地址。
二、如何配置DHCP服务器
1、DHCP安装的要求
1）服务器因具备一个静态的IP地址。
2）在域环境下需要使用活动目录服务器搜权DHCP服务。
3）建立作用域（就是一段IP地址的范围）并激活。
2、安装ＤＨＣＰ服务器之前，要规范以下信息
1）确定DHCP服务器应分发给客户机的IP地址范围。
2）为客户机确定正确的子网掩码。
3）确定DHCP服务器不应向客户机分配所有IP地址，应保留一些固定的IP地址给打印服务器等使用。
4)决定IP地址的租约期限，默认是8天。通常，租用期限应等于该子网上的客户机的平均活动时间。
例如，客户机很少关闭桌面计算机，理想的期限可以比8天长。
如果客户机经常离开网络或在子网之间移动的移动设备，该期限少于8天。
三、安装DHCP服务
使用windows server 2008在工作组环境下搭建DHCP服务的步骤如下：
1）打开“程序功能”
在控制面板中打开“管理工具”，单击“服务器管理器”,在“服务管理器”的窗口中选中“角色”，单击“添加角色”如图
2)在“添加角色向导”窗口中选择“服务器角色”选项，然后选择“DHCP服务器”单击下一步按钮，如图
3）DHCP服务器介绍，在“DHCP服务器”窗口中直接单击“下一步”
4)在“选择网络连接绑定”界面中选择向客户机提供DHCP服务的网络连接（也就是说DHCP服务器的静态IP地址），单击“下一步”如图
5）在“指定ipv4 DNS服务器设置”界面中，不添加父域名和DNS服务器地址，直接单击“下一步”按钮，如图
6）在“指定IPv4 WINS服务器设置”界面中，如果网络中没有WINS，可以选择“此网络中的应用程序不需要WINS”，然后单击“下一步”按钮，如图
7）在“添加或编辑DHCP作用域”窗口中单击“添加”按钮，在弹出的“添加作用域”界面中，指定分配给客户机的IP地址范围，输入作用域的名称，起始IP地址、结束IP地址，子网掩码、默认网关，选择好子网类型，并选择“激活此作用域”，单击“确定”按钮，如图：
8）添加或作用域完成后，在“添加或编辑DHCP作用域”界面中，可以查看作用域的信息，如图
9）在配置“DHCPv6无状态模式”界面中，选择“对此服务器禁用DHCPv6无状态模式”，如图
10）在“确定安装选择”窗口中，查看DHCP服务器的配置信息。确定无误后单击“安装”按钮，如图：
11）安装完成后在“安装结果”窗口显示安装是否成功以及相关的提示信息，如图。在单击关闭，完成整个安装
2、管理作用域
DHCP作用域实际上就是一段IP地址的范围，它有以下属性
1）IP地址的范围，可在其中包含或排除用于提供DHCP服务租用的地址。
2）子网掩码，用来确定给IP地址的子网。
3）作用域名称，在创建作用域时指定的名称。
4）租用期限，这些值限制了自动获取的IP地址使用的有效期限。
5）为特定的服务器保留IP地址，例如，DNS服务器，路由器IP地址和WINS服务器地址。
6）保留，可以用于确保DHCP客户机始终获取到同一个IP地址。
在Windows server 2008上安装DHCP服务时，默认情况下会创建一个作用域，在安装完成的DHCP控制台中可以创建多个ＤＨＣＰ作用域。（但是是不同网段的，多个作用域就需要多块网卡。）
3、新建作用域
如果你前面的第7步是跳过没填写的话，我们可以在这填写的。
1）点击开始菜单中的管理工具中的DHCP控制台，如图
2)新建作用域
打开DHCP控制台，展开左侧窗口的节点树，鼠标右击“IPV4”，在弹出的快捷菜单中，选择“新建作用域”，如图。
3）在向导页面中单击“下一步”按钮，在“作用域名称”界面中，输入“名称”，单击下一步如图。
4）在“IP地址范围”界面中输入“起始IP地址”和“结束IP地址”，单击“下一步”按钮，如图。
5）在“添加排除”窗口中，输入需要排除分配的IP地址范围（在起始IP地址与结束IP地址之间）当然也不填写，如图。
。
6）在“租用期限”窗口中，输入DHCP分配的IP地址的租用期限，默认为8天，单击“下一步”按钮，如图。
7）在“配置DHCP选项”窗口中，选择“否，我想稍后配置这些选项”，单击“下一步”按钮，如图。
8）在“完成新作用域向导”窗口中，单击“完成”按钮，完成作用域的创建。
4、激活作用域
新建的作用域在ＤＨＣＰ控制台中显示为不可用，需要激活作用域，才能提供ＩＰ地址分配功能。
右击作用域，在弹出快捷菜单中，选择“激活（Ａ）”选项，可以激活作用域，如图。
5、配置客户端保留
DHCP作用域中的保留可以选择保留某些Ip地址，用于给网络中指定的计算机或设备永久租用分配，只有对网络上启用了DHCP又必须为特定的而保留的设备（例如，打印机服务器），才建议保留。
创建一个作用域保留如下：
1）查看目标的MAC地址
打开打印服务器的“网络连接详细信息”，查看并记录服务器的MAC地址，如图。
2）新建保留
在管理工具中单击“DHCP”，展开DHCP管理控制台左边窗口中的节点树，选择TPV4节点，右击“保留”，在弹出的的“新建保留”，如图；
3）输入保留信息
在“新建保留”界面中输入客户端保留的ＩＰ地址和客户端的MAC地址，单击“添加”按钮，如图
4）验证目标主机获取的IP地址
打开打印服务器的“网络连接详细信息”，查看该机获取的IP地址，如图：
6、配置服务器选项
通过作用域选项的配置可知，在工作中，当有多个作用域时，需要在各个作用域下分别配置作用域选项。
如果有些作用域的选项一样，如果公司网络中不同网段所配置的DNS服务器地址一样，那么就可以直接在服务器选项中配置，而不需要为每个作用域单独配置作用域选项。
服务器选项中配置DNS服务器地址步骤如下
1）在DHCP控制台的左侧窗口展开节点树，右击IPV4的“服务器选项”，在弹出的快捷菜单中选择“配置选项”，如图：
2）在“服务器选项”中选择“006 DNS服务器”，输入DNS服务器的IP地址，单击“添加”按钮，然后单击“确定”按钮，如图：
注：通过配置服务器选项，作用域选项和保留选项可知，各选项的功能都是配置客户机的TCP/IP参数的选项。但是各选项的应用范围和优先级不一样。
服务器选项在该服务器上所有的作用域中生效，作用域选项在该作用域中生效，保留选项对保留的客户机生效。优先级生效的次序由高到低依次为：保留选项、作用域选项、服务器选项。
四、配置DHCP客户端
1、配置Windows server 2003/windows xp 操作系统客户端
具体如下。
1）在使用Windows server 2003/windows xp操作系统的客户机中，右击“网上邻居”，在弹出的快捷菜单中，选择“属性”命令，打开网络连接，在右击“本地连接”的图标。
2)在弹出的快捷菜单中选择“属性”命令，再打开的“本地连接 属性”的“常规”选择卡中，选择“Internet 协议（TCP/IP）”复选框，然后单击“属性”按钮（或双击“Internet 协议（TCP/IP）”复选框），如图
3）在打开的“Internet 协议（TCP/IP）”对话框中选择“自动获取IP地址”以及“自动获取DNS服务器地址”，单击“确定”按钮，如图
2、配置Windows server2008操作系统客户端
1）在使用 Windows server 2008 操作系统的客户机中，右击“网络”，在弹出的“网络和共享中心”的对话框中，选中并单击“管理网络连接”，如图
2）在“网络连接”窗口中，右键单击“本地连接”，在弹出的快捷菜单中选择“属性”命令，再打开的“本地连接属性”对话框中选择“Internet 协议版本 4 （TCP/IPV4)”属性，如图
3）在打开的对话框中选择“自动获取IP地址”及“自动获得DNS服务器地址”，单击“确定”按钮。如图。
3、查看地址租约信息
当客户机从DHCP服务器获取得IP地址后，可以用多中方法查看地址租约信息。
1）使用“IPconfig”命令
在客户端上菜单中打开命令提示符，运行“IPconfig/all”,可以查看到本机的IP地址、子网掩码、DNS服务器地址、DHCP服务器地址、地址租约时间及租约过期时间。如果不是ＤＨＣＰ客户端，则没有DHCP服务器地址、地址租约时间及租约过期时间，如
1
2
注;在客户机上运行“IPconfig”命令来查看IPconfig的常用参数，“IPconfig/renew”命令用来更新IP地址租约。如果不在使用获得的IP地址，可以运行“IPconfig/release”命令来释放IP地址。
2）使用DHCP控制台
在DHCP服务器上打开DHCP控制台，展开左侧窗口的节点树，选择“地址租用”。可以查看到多少个客户端从该服务器上获取得到的IP地址，客户端获得的IP地址、租用截止日期等信息。如图
五、维护DHCP服务
1、备份和还原DHCP服务
在工作环境中，DHCP服务器会因为各种软硬件的故障造成服务器停机。为了能在出现故障时快速恢复DHCP服务并且使用原有配置，需要定期备份DHCP数据库，以便在DHCP服务器出现故障时能快速的恢复原来的DHCP配置。
备份DHCP数据库的步骤如下：
1）在“管理工具”中打开DHCP控制台
2）在DHCP控制台的左侧窗口中服务器名称，在弹出的快捷菜单中，选择“备份”命令，如图
3）在“浏览文件夹”的对话框中，选择备份路径，单击“确定”按钮，完成备份（当然，这是默认的，我们可以新建个文件夹），如图：
2、还原DHCP数据库
使用备份还原DHCP的步骤如下：
1）在目标服务器上面安装DHCP服务，不做任何配置但是需要授权
2）复制备份文件到目标服务器
3)停止原来的DHCP服务，并在服务列表中将DHCP服务设置为禁用。
4)在目标服务器上打开DHCP控制台，右击服务器名称，选择“还原”命令，如图。
5）在“浏览文件夹”窗口中，选择备份所在的文件，单击确定按钮 ，如图。
6）系统提示必须停止和重启服务，单击“是”按钮，如图
7）还原成功后，新建的DHCP将直接使用原来的配置信息，减少了配置工作，加快了恢复速度，并减少了因配置错误导致的IP冲突，如图：
六、监视DHCP服务
在DHCP服务器中，我们可以通过查看Windows系统日志文件，来发现DHCP服务器的错误和潜在问题，还可以监视DHCP服务的启动和停止等记录，从而找出解决问题的办法。启用日志时，DHCP服务器在Dhcpsrvlog.***文件中创建其活动的详细日志记录，其中的***是本周这一天的三个字母，此文件位于DHCP数据库目录下，可以通过查看日志记录，找到DHCP服务器可能出现的问题。
具体操作步骤如下：
1）在“管理工具”中，打开“DHCP控制台"，单击打开DHCP节点树，右击选择“IPV4”属性
2）在“IPV4 属性”中，选择“启用DHCP审核记录”复选框。单击确定按钮，如图：
