它的主要功能是讓一部機(jī)器能夠透過(guò)自己的

1、DHCP 全名是 Dynamic Host Configuration Protoco它的主要功能是讓一部機(jī)器能 夠透過(guò)自己的 Ethernet AddresS廣播,向DHCP server取得有關(guān)ip, netmask, default gateway, dns等設(shè)定。這樣網(wǎng)管人員只要把 DHCP server設(shè)定好，就可以讓 client machine透過(guò)DHCP protocol自動(dòng)取得IP相關(guān)的設(shè)定，而不需要去每一部 機(jī)器上辛苦地做 IP, n etmask, default gateway, dn等 設(shè)定 DHCP的運(yùn)作方式 運(yùn)作模式： 那麼DHCP是怎麼運(yùn)作的呢？現(xiàn)在假設(shè)我們的機(jī)

2、器在同一個(gè)網(wǎng)域當(dāng)中，也 就是說(shuō)，DHCP Server與他的Clients都在同一個(gè)網(wǎng)段之內(nèi)，可以透過(guò)軟體廣播 的方式來(lái)達(dá)到相互溝通的狀態(tài)。那麼Client藉由DHCP Server得到IP的程序 為： 1. 若Client端電腦設(shè)定使用 DHCP協(xié)定以取得網(wǎng)路參數(shù)時(shí)，則Client端 電腦在開(kāi)機(jī)的時(shí)候，或者是重新啟動(dòng)網(wǎng)路卡的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)的發(fā)出DHCP Clie nt 的需求給網(wǎng)域內(nèi)的每部電腦：這個(gè)時(shí)候，由於發(fā)出的訊息希望每部電腦都可以接 受，所以該訊息除了網(wǎng)路卡的硬體位址（MAC）無(wú)法改變外，需要將該訊息的來(lái)源 軟體位址設(shè)定為，而目的位址則為55這個(gè)我

3、們Linux會(huì) 自動(dòng)幫您設(shè)定，無(wú)須考慮這個(gè)問(wèn)題?。?。這個(gè)時(shí)候，網(wǎng)域內(nèi)的其他沒(méi)有提供 DHCP 服務(wù)的電腦，收到這個(gè)封包之後會(huì)自動(dòng)的將該封包丟棄而不回應(yīng)；而如果是 DHCP主機(jī)呢？ 2. DHCP主機(jī)回應(yīng)訊息：如果是 DHCP主機(jī)收到這個(gè) Client的DHCP需 求時(shí)，那麼DHCP主機(jī)首先會(huì)針對(duì)該次需求的訊息所攜帶的MAC與DHCP 主機(jī)本身的設(shè)定值去比對(duì)，如果 DHCP主機(jī)的設(shè)定有針對(duì)該 MAC做靜態(tài)IP （每次都給予一個(gè)固定的IP ）的提供時(shí)，則提供 Clie nt端相關(guān)的固定IP與相關(guān) 的網(wǎng)路參數(shù)；而如果該訊息的MAC並不在DHCP主機(jī)的設(shè)定之內(nèi)時(shí)，則 DHCP主機(jī)會(huì)選取目前網(wǎng)域內(nèi)沒(méi)有使

4、用的IP （這個(gè)IP與設(shè)定值有關(guān)）來(lái)發(fā)放給 client端使用！此外，需要特別留意的是，在DHCP主機(jī)發(fā)放給Client端的訊 息當(dāng)中，會(huì)附帶一個(gè)租約期限的訊息，以告訴Clie nt端，您這個(gè)IP可以 使用的期限有多長(zhǎng)！ 3. Client端接受來(lái)自DHCP主機(jī)的網(wǎng)路參數(shù)，並設(shè)定 Client自己的網(wǎng)路環(huán) 境：當(dāng)Client端接受回應(yīng)的訊息之後，首先會(huì)以 ARP封包在網(wǎng)域內(nèi)發(fā)出訊息， 以確定來(lái)自DHCP主機(jī)發(fā)放的IP並沒(méi)有被佔(zhàn)用！如果該IP已經(jīng)被佔(zhàn)用了， 那麼Client對(duì)於這次的DHCP資訊將不接受，而將再次向網(wǎng)域內(nèi)發(fā)出DHCP 的需求廣播封包；若該IP沒(méi)有被佔(zhàn)用，則client可以接受DH

5、CP主機(jī)所給的網(wǎng)路的參數(shù)，那麼這些參數(shù)將會(huì)被使用於 client端的網(wǎng)路設(shè)定當(dāng)中，同時(shí)，Client 端也會(huì)對(duì)DHCP主機(jī)發(fā)出確認(rèn)封包，告訴 Server這次的需求已經(jīng)確認(rèn)！而 Server也會(huì)將該資訊記錄下來(lái)； 4. Client端結(jié)束該IP的使用權(quán)：當(dāng)Client開(kāi)始使用這個(gè) DHCP發(fā)放的IP 之後，有幾個(gè)情況下他可能會(huì)失去這個(gè)IP的使用權(quán)： (a) Client端離線(xiàn)：不論是關(guān)閉網(wǎng)路介面(ifdown )、重新開(kāi)機(jī)(reboot )關(guān) 機(jī)(shutdown )等行為，皆算是離線(xiàn)狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候Server端就會(huì)將該IP回 收，並放到Server自己的備用區(qū)中，等待未來(lái)的使用； (b) C

6、lient端租約到期：前面提到 DHCP server端發(fā)放的IP有使用的期 限，Client使用這個(gè)IP到達(dá)期限規(guī)定的時(shí)間，就需要將IP繳回去！這個(gè)時(shí)候 就會(huì)造成斷線(xiàn)，而 Clie nt也可以再向DHCP主機(jī)要求再次分配IP囉！ My Stherar 巧 aa.aa:aa FIeme fdl ms about IP,血儷曲竈沁一 server 、 DHCP /or yoaj.- =11172.219 255.255.0 市 MarnJr fable ns 140 tlfi.72233 Static vs. Dyn amic 當(dāng) DHCP server 聽(tīng)到網(wǎng)路上有

7、DHCP cilent 發(fā)出 broadcast時(shí)，DHCP server會(huì)在 它的database中找有關(guān)這個(gè)cilent的相關(guān)設(shè)定值,並且將其回傳給cilent. 這個(gè)database般來(lái)說(shuō)分為static和dynamic兩部份 1. static 詳細(xì)列出 client 的 Ethernet Address與相關(guān)的 IP, netmask, gatewayns設(shè)定值 2. dyn amic DHCP server 會(huì)保留一段 IP 範(fàn)圍,當(dāng) cilent 的 Ethernet Address在 Static table 中找不到時(shí)，DHCP server就從這段IP範(fàn)圍中挑一個(gè)還沒(méi)有人使

8、用的IP給這 個(gè) cilent. lease time租約期限） 考慮dynamic發(fā)放IP的情形,DHCP server會(huì)記住哪個(gè)cilent （根據(jù) Ethernet Addres曾經(jīng)來(lái)要過(guò)IP,如果同一個(gè) Client重覆來(lái)要IP,就發(fā)同一個(gè)IP 給它，同時(shí)這個(gè)IP也不會(huì)發(fā)給其它的client,以免造成網(wǎng)路上兩個(gè) client使用 相同的IP. 但是一個(gè)client很可能在要過(guò)IP後,接著關(guān)機(jī)很久，產(chǎn)生IP沒(méi)人使用，而 DHCP server又不敢之發(fā)給其它 client的情形，造成IP address的浪費(fèi) lease time就是 DHCP server用來(lái)決定一個(gè)IP addres

9、s在使用多久之後，就 將這個(gè)IP回收，轉(zhuǎn)發(fā)給其它的 Client. DHCP client必須在lease time用完之前， 重新向 DHCP server要一次IP,以免這個(gè)IP被回收.DHCP server會(huì)對(duì)lease time做一個(gè)上限設(shè)定，DHCP client在一開(kāi)始request時(shí)，也可以指定它喜歡的 lease time長(zhǎng)度，不過(guò)不能超過(guò)上限 關(guān)於租約的行為 其實(shí)設(shè)定期限還是有個(gè)優(yōu)點(diǎn)！最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以避免該IP被某些使用 者一直佔(zhàn)用著，但該使用者卻是Idle （發(fā)呆）的狀態(tài)！舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，我們剛 剛不是說(shuō)到，我有150個(gè)IP，但是偏偏我有200個(gè)用戶(hù)嘛！那麼假設(shè)剛好例 如2

10、006年的世界盃足球賽好了，每個(gè)使用者都急著上網(wǎng)知道消息，那麼將會(huì)達(dá) 到交通尖峰時(shí)段！也就是說(shuō)，這 200個(gè)人同時(shí)要來(lái)使用這150個(gè)IP，有可能 嗎？當(dāng)然不可能！肯定會(huì)有50個(gè)人無(wú)法連線(xiàn)，因?yàn)楹鼙?！目前系統(tǒng)正在忙 線(xiàn)中，請(qǐng)您稍後再撥！那怎麼辦？這個(gè)時(shí)候租約到期的方式就很有用處啦！那 幾個(gè)已經(jīng)連線(xiàn)進(jìn)來(lái)很久的人，就會(huì)因?yàn)樽饧s到期而被迫離線(xiàn)，這個(gè)時(shí)候該IP就 會(huì)被釋放出來(lái)，哈哈！大家趕快搶呀！先搶到先贏喔！所以，那 50個(gè)人（包 括被迫離線(xiàn)的那個(gè)朋友）只好繼續(xù)的、努力的、加油的來(lái)進(jìn)行DHCP的要求 囉！ 雖然說(shuō)是優(yōu)點(diǎn)，但是其實(shí)如果站在使用者的角度來(lái)看，還是可能會(huì)造成公憤 的！憑什麼大家一起交錢(qián)，我

11、先連線(xiàn)進(jìn)來(lái)就需要先被踢出去？呵呵！這個(gè)在早期 Hinet就是這點(diǎn)被罵的要死！為什麼呢？因?yàn)樗?ADSL撥接制，似乎真的就有 這個(gè)租約到期的問(wèn)題，限制的時(shí)間似乎是24小時(shí)的樣子！所以，使用 Hin et ADSL撥接制的朋友，每24小時(shí)就要忍受一次斷線(xiàn)！我沒(méi)有使用過(guò)Hi net的 ADSL撥接制，網(wǎng)路上的朋友確實(shí)有回應(yīng)這樣的事情，但是我不確定現(xiàn)在 （2003/03/15 ）Hinet是否還是用這套設(shè)定值？這樣您可以瞭解租約到期的行為了 嗎？！ 設(shè)定 dhcpd.conf設(shè)定檔 好了，那麼來(lái)到最重點(diǎn)啦！我們的 DHCP就只要設(shè)定這個(gè)檔案即可！那麼 這個(gè)檔案如何設(shè)定呢？基本上，我們剛剛前面提過(guò)說(shuō)，

12、DHCP的IP分配可分 為給予動(dòng)態(tài)IP與靜態(tài)IP，其中，又需要瞭解的是，如果需要設(shè)定靜態(tài)IP的 話(huà)，那麼就必須要知道要設(shè)定成靜態(tài)IP的那部電腦的硬體位址（MAC）才行，請(qǐng) 使用arp及ifconfig來(lái)查知您的介面的 MAC吧！此外，我們需要設(shè)定的項(xiàng)目 大概有幾項(xiàng)： 1. 整體設(shè)定（Global）：裡面含有租約期限啦、或許還有DNS位址與router的設(shè) 定等等內(nèi)容； 2. 動(dòng)態(tài)IP設(shè)定：使用sub net的項(xiàng)目與range的參數(shù)來(lái)設(shè)定要分配出去的 IP !請(qǐng)先確認(rèn)好您的網(wǎng)段喔！ 3. 靜態(tài)IP設(shè)定：使用host這個(gè)項(xiàng)目段，配合 MAC來(lái)設(shè)定！ 在dhcpd.conf這個(gè)檔案裡頭有些地方要特別

13、留意： #為註解符號(hào)； 除了括號(hào)那一行之外，其他的每一行後面都要以；做為結(jié)尾！這很重要！ roottest root# vi /etc/dhcpd.c onf #這個(gè)檔案在各家Linux中，可能放置的目錄不同而且不見(jiàn)得會(huì)存在，請(qǐng)自行 建立！ #再次說(shuō)明，這個(gè)檔案中，行首為#的，則為註解，且， #設(shè)定的每一行之行尾，都需要；符號(hào)。 #這個(gè)檔案的設(shè)定寫(xiě)法主要有兩種，首先是有獨(dú)特的設(shè)定名稱(chēng)的，例如 # default-lease-time, # ; # default-lease-time 259200; #再來(lái)則是由option這個(gè)代號(hào)後面接的參數(shù)代碼 # option ; # opti on d

14、omai n-n aimdomai n.n ame; # 1. Global首先建立整體的設(shè)定值，亦即是，當(dāng)sub net或host # 當(dāng)中沒(méi)有設(shè)定的，以global為準(zhǔn) # 1.1設(shè)定租約期限： default-lease-time 259200#預(yù)設(shè)的租約時(shí)間，後面接的時(shí)間為秒鐘。 max-lease-time518400; # 但是超過(guò)租約時(shí)間（就是 default-lease-time） #還可續(xù)約，不過(guò)，最長(zhǎng)還是只到518400秒！ # 1.2設(shè)定領(lǐng)域名稱(chēng)與 DNS IP opti on doma in-n ame， ; # 設(shè)定每部主機(jī)的後頭 # 領(lǐng)域

15、名稱(chēng)為 ！ option domain-name-servers , 0 ; #上面這個(gè)設(shè)定在寫(xiě)入 DNS的IP ，會(huì)自動(dòng)在 Client端修改/etc/resolv.conf #檔案，若有兩個(gè)DNS的IP以上，那麼就需要以，符號(hào)分隔開(kāi)來(lái)！ #最後面還是得加上；符號(hào) # 2.動(dòng)態(tài)IP分配的設(shè)定： sub net netmask range 1 00; option broadcast-address 55

16、; option routers ; #動(dòng)態(tài)IP就如同上面的設(shè)定內(nèi)容,主要以sub net與n etmask來(lái)進(jìn)行前頭的說(shuō) 明， #亦即先宣告我要的網(wǎng)段是哪一段，range IP1 IP2;那一行，都以空白字元 #隔開(kāi)即可，而range表示我要分配的IP就是在IP1與IP2這之間的IP段 #就是了！再者，我總是要給 broadcast吧！沒(méi)錯(cuò)！那個(gè) # option broadcast-addres即是給予的 broadcast了； 至於 routers #不用說(shuō)也知道那是什麼了吧？所以，我們就已經(jīng)含有IP, network, netmask, # broadcast與r

17、outer囉！這樣就可以順利上網(wǎng)啦！至於 DNS則是在 #上面global處已經(jīng)設(shè)定囉！ # 3.靜態(tài)IP的設(shè)定： host vbird-i nside hardware etherne00:40:95:30:43:B4; fixed-address ; option broadcast-address 55; option routers ; #靜態(tài)IP肯定跟MAC有關(guān)的，所以請(qǐng)先查出來(lái) MAC吧！然後的設(shè)定您都 知道啦！ NAT Private IP Address Why Private IP Address 為了解決IP

18、日漸不足的問(wèn)題，RFC1918中定義了一段Private IP address這 段IP可作為企業(yè)或單位內(nèi)自行運(yùn)用的IP Address而無(wú)須經(jīng)過(guò)向上游申請(qǐng)的手 續(xù).當(dāng)然使用單位必須負(fù)責(zé)不讓這些Private IP Address的routi ng in formation流 到單位外的網(wǎng)路上，也就是說(shuō)這些電腦只能和單位內(nèi)的電腦連線(xiàn)，外面的網(wǎng)路看 不見(jiàn)單位內(nèi)這些 Private IP Address的電腦,因此這段 Private IP Address可重覆 地被不同單位內(nèi)部所使用，進(jìn)而達(dá)到節(jié)省IP的目的. Private IP Range RFC 1918共定義了三個(gè)範(fàn)圍的 Private

19、IP address Addr Range mask - 55 / - 55 / - 55 / Private IP 優(yōu)點(diǎn) 1. 節(jié)省IP的使用 2. 讓網(wǎng)路設(shè)計(jì)時(shí)能有較大的彈性 Pricate IP 缺點(diǎn) 1.使用Private IP的電腦無(wú)法連上In ternet Network Address Tran slati on What

20、 is NAT NAT定義於in RFC 1631,基本上它是在router中進(jìn)行一個(gè)偷換IP header 的動(dòng)作，以便讓多臺(tái)電腦能共用一個(gè)IP連上In ternet的技術(shù).許多的router目 前有都有支援 NAT這項(xiàng)功能，其它如Linux中的IP Masquerade, FreeBS中的 NATD,或是 Win95上的Sygate軟體也是指一樣的東西. NAT 一般多配合 Private IP Address同使用 我們可以發(fā)現(xiàn)TCP封包裡頭有來(lái)源與目的地的IP及port的資訊在 Header裡面，那麼如果透過(guò)某些技術(shù)，來(lái)改變 TCP圭寸包的header呢？如果能 夠?qū)CP封包的來(lái)源I

21、P由本來(lái)的Private IP變成Public IP的話(huà)，不就可以連 接到In ternet 了嗎？！呵呵！沒(méi)錯(cuò)沒(méi)錯(cuò)！談到重點(diǎn)了！就是這樣啦！ NAT主機(jī) 的重要功能之一就是將來(lái)自?xún)?nèi)部 Client端電腦封包的Header的IP偽裝成 公共IP，而提供Clie nt端連上In ternet的一個(gè)方法！(註：當(dāng)然啦，IP分享 器也是使用同樣的道理！)。那麼整個(gè)流程是如何呢？如下圖所示，當(dāng)我的區(qū)域 內(nèi)的具有00的client要對(duì)外連線(xiàn)的時(shí)候： Internet 士j 柬癡pppO上杓public【P 戶(hù)厚 4兇上旳public II : 來(lái)源：192. L6S. 1.100

22、Al 標(biāo)： NAT主機(jī) 1. 這個(gè)clie nt的gateway設(shè)定為 NAT主機(jī)，所以當(dāng)要連上 In ternet的時(shí)候， 該圭寸包就會(huì)被送到 NAT主機(jī)啦，這個(gè)時(shí)候的圭寸包Header之source IP為 00喔； 2. 而透過(guò)這個(gè)NAT主機(jī)，她會(huì)將client的對(duì)外連線(xiàn)圭寸包的source IP (00 )偽裝成ppp0 (假設(shè)為撥接情況)這個(gè)介面所具有的公共IP 囉，因?yàn)槭枪睮P 了，所以這個(gè)封包就可以連上In ternet 了！同時(shí)NAT主機(jī) 並且會(huì)記憶這個(gè)連線(xiàn)的封包是由哪一個(gè)(00 ) clie nt端傳送來(lái)的；

23、 3. 由In ternet傳送回來(lái)的封包，當(dāng)然由NAT主機(jī)來(lái)接收了，這個(gè)時(shí)候，NAT主 機(jī)會(huì)去查詢(xún)?cè)居涗浀穆酚少Y訊，並將目標(biāo) IP由ppp0上面的公共IP改回原 來(lái)的 00; 4. 最後則由NAT主機(jī)將該封包傳送給原先發(fā)送封包的Client囉！ NAT的優(yōu)點(diǎn) 1. 由於對(duì)外只使用一個(gè)IP address,因此內(nèi)部使用的IP可重覆地在不同單位使 用 2. 只要少數(shù)public address就能讓單位內(nèi)所有電腦都連上In ternet 3. 只有使用public address的電腦會(huì)被單位外部網(wǎng)路所存取,使用private address 的電腦不會(huì)直接被存取，有安全

24、上的好處 FreeBSD上的NAT運(yùn)作 IPFW注 肚開(kāi) io redirectpacksi fromspac to user space (dirvet sock&i) 2 Kernel 3 in： l-a-b -c- 2 iSirutt ikaddr. sinydr. jiddr = fF 好 i 加此和 Dut： 3-a-b-c-4 於iic? ackaddr._adr.s tJdJr = rVADDJ?_AIT 在FreeBSD 2.2以上版本開(kāi)始提供 divert socket,透過(guò)divert socket能讓user space program處理原先放在 kernel 中的 I

25、P packet. FreeBSD上的 NAT 功能便 是透過(guò) divert socket來(lái)完成的. 首先經(jīng)由 Kernel 內(nèi)的 IPFW(IP Firewall)功能將 kernel space的 IP packet 轉(zhuǎn)向 到一個(gè)特定的 port (divert socket)然後另外執(zhí)行的 NATd daemon,由divert socket讀入raw IP packet,進(jìn)行必要的修改後再透過(guò) divert socket傳回到kernel space 中 當(dāng)packet從網(wǎng)路上傳入時(shí)，所走的途徑是1-a-b-c-2 當(dāng)packet要送往網(wǎng)路上時(shí)，所走的途徑是3-a-b-c-4 Free

26、BSD NATD進(jìn)階應(yīng)用 Dynamic NAT 和 Static NAT 在之前的介紹我們知道，所有在NAT router之後的機(jī)器用的都是 private IP address,只有 NAT router 上的 public in terface 用的是 public IP address. NAT router會(huì)在private IP network中有機(jī)器往外連時(shí)將IP換成public IP,因而解決 了 IP不足的問(wèn)題. NAT的運(yùn)作主要是靠 NAT mapping table中的entry來(lái)作redirect的動(dòng)作， NAT mapping table 上的這些 entry 是在

27、private IP network 中有新的 connection 對(duì)外時(shí)才動(dòng)態(tài)建立，這種我們稱(chēng)之為 Dynamic NAT. Dynamic NAT的一個(gè)問(wèn)題是 private IP network中的機(jī)器無(wú)法當(dāng)作 server, 讓外面的機(jī)器連進(jìn)來(lái)，因?yàn)楫?dāng)外面 conn ection進(jìn)來(lái)時(shí)，NAT mappi ng table上並沒(méi) 有可以對(duì)應(yīng)的entry. 為了解決上面的問(wèn)題,我們可以在NAT router上事先定義好一些 entry,這 樣當(dāng)外部co nn ection進(jìn)來(lái)時(shí),根據(jù)這些事先定義的en try,將conn ection轉(zhuǎn)到我 們希望的private IP network機(jī)器上，這種作法稱(chēng)為 Static NAT. 使用Static NAT的時(shí)機(jī) 當(dāng)你的上游配給你不只一個(gè) public IP address時(shí)，你可能希望除了由 NAT router用掉其中一個(gè) public IP夕卜，private IP n