DHCP配置及常見故障

1、DHCP配置及常見故障DHCP服務(wù)器的配置和使用時非常重要的。這里我們就重點講解一 下DHCP協(xié)議以及DHCP服務(wù)器的有關(guān)內(nèi)容。在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上， 每臺工作站要能與其他計算機進行互聯(lián)，都必須進行基本的網(wǎng)絡(luò)配 置，如IP地址、子網(wǎng)掩碼、缺省網(wǎng)關(guān)、DNS等。對于小型網(wǎng)絡(luò)， 為每臺計算機一一配置這樣的屬性也許還可以承受，但對于一個有 幾百、上千臺的網(wǎng)絡(luò)，這部分工作雖然簡單，但工作量相當大，網(wǎng) 絡(luò)管理員就可能沒有時間和精力來一一為這么多計算機配置了。這 時我們通常是采用下面要講的DHCP來自動為客戶機分配IP地址 了。DHCP的全稱是動態(tài)主機配置協(xié)議（Dynamic Host Configurat

2、ion Protocol），它的目的就是為了減輕TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、管理和維護 的負擔，解決IP地址空間缺乏問題（因為這樣配置后，每一時刻只 有實際連接的用戶才分配IP地址，減少離IP地址的占用）。DHCP分為兩個部分：一個是服務(wù)器端，而另一個是客戶端。 所有的IP網(wǎng)路設(shè)定資料都由DHCP服務(wù)器集中管理，并負責處 理客戶端的DHCP要求;而客戶端則會使用從服務(wù)器分配下來的 IP環(huán)境資料。DHCP協(xié)議通過“租約”的概念，有效且動態(tài)的分配 客戶端的TCP/IP設(shè)定。DHCP協(xié)議IP地址分配方式DHCP協(xié)議的IP地址分配，必須至少有一臺DHCP服務(wù)器工 作在網(wǎng)路上。它會監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)中的所有DHCP請

3、求，并與客戶端商 議TCP/IP的設(shè)定環(huán)境。它提供兩種IP定位方式：Automatic Allocation（自動分配）其分配方式是:一旦DHCP客戶端第一次成功的從DHCP服 務(wù)器端租用到IP地址之后，就永遠使用這個地址。Dynamic Allocation （動態(tài)分配）其分配方式是：當DHCP第一次從HDCP服務(wù)器端租用到IP 地址之后，并非永久的使用該位，只要租約到期，客戶端就得釋放 （release）這個IP地址，以給其它工作站使用。當然，客戶端可以比 其它主機更優(yōu)先的延續(xù)（renew）租約，或是租用其它的IP地址。動態(tài)分配顯然比自動分配更加靈活，尤其是當您的實際IP地 址不足的時候，

4、例如一家ISP只能提供1000個IP地址用來給接入 用戶，但并不意味著您的客戶最多只能有1000個，因為您的客戶 基本上不太可能全部在同一時間上網(wǎng)的。這樣，您就可以將這1000 個地址，輪流的租用給接入上來的客戶使用了，這樣你允許的客戶 限制也就大大超過1000個了。在企業(yè)局域網(wǎng)中也一樣，如一些部 門雖然有大量用戶，但平時上網(wǎng)的卻是其中的少部分（如市場部）， 則可以在IP地址緊張的情況下采用DHCP自動分配方式，則可節(jié) 省大量的IP地址資源。DHCP除了能動態(tài)的設(shè)定IP地址之外，還可以將一些IP保 留下來給一些特殊用途的機器使用，也就是在動態(tài)之中還可以設(shè)置 部分客戶機的靜態(tài)地址。通常是與主機網(wǎng)

5、卡的物理地址（MAC地址） 進行綁定的，這樣可以給您更大的設(shè)計空間。同時，DHCP還可以 幫客戶端指定 router、netmask、DNS Server、WINS Server等等屬 性，這樣一來，您在客戶端網(wǎng)絡(luò)TCP/IP屬性配置上，除了選擇 DHCP選項之外，幾乎無需做任何其他的IP環(huán)境設(shè)定，大大提高 了設(shè)置效率，減輕了工作量。DHCP協(xié)議的作用可以用以下三個方面來解釋：集中TCP/IP IP子網(wǎng)的管理。所有客戶機的IP地址，以及它們 的配置參數(shù)都存儲在DHCP服務(wù)器的中心數(shù)據(jù)庫內(nèi)。自動為客戶機進行TCP/IP IP地址的分配和配置。當客戶計算 機啟動并首次訪問網(wǎng)絡(luò)時，自動給它分配IP地

6、址、子網(wǎng)掩碼、缺 省網(wǎng)關(guān)以及WINS服務(wù)器IP地址。當該客戶機在子網(wǎng)之間移動時（比 如便攜機），初始的IP地址以及相關(guān)配置信息釋放回初始的可用IP 地址池，客戶在系統(tǒng)啟動時重新分配新的IP地址以及相關(guān)的配置 信息。未使用的IP地址返回到可用IP地址池，提高IP地址使用效率。 通常情況下，IP地址由管理員靜態(tài)分配，并且這些IP地址保存在 一張紙上，或者存儲在本地數(shù)據(jù)庫中，但是當客戶在子網(wǎng)移動或者 分配了多個新的IP地址而未修改該IP地址表列時，該表列常常變 得過期。這也意味著某些IP地址將丟失，從而不能再用。DHCP 采用一種稱為租用期限(Lease)的基于時間的機制，便利客戶定期進 行更新。如

7、果租用期限已滿，但客戶并沒有對它的IP地址進行更 新，則該IP地址返回給可用IP地址池。DHCP協(xié)議的自動IP地址分配過程通常需要經(jīng)過如下幾個階 段：初始階段當啟動客戶的TCP/IP組時，由于在IP網(wǎng)絡(luò)中的每臺機器都需 要有一個地址，因此TCP/IP組與地址0.0.0.0綁定在一起。然后它 將一個DHCP Discover信息包發(fā)送給它的本地子網(wǎng)。該信息包時發(fā) 送給UDP端口 67,也即DHCP/BOOTP服務(wù)器端口的廣播信息包。發(fā)現(xiàn)階段即DHCP客戶機尋找DHCP服務(wù)器的階段oDHCP客戶機以廣 播方式(因為DHCP服務(wù)器的IP地址對于客戶機來說是未知的)發(fā)送 DHCP discover發(fā)現(xiàn)

8、信息來尋找DHCP服務(wù)器，即向地址 255.255.255.255發(fā)送特定的廣播信息。網(wǎng)絡(luò)上每一臺安裝了 TCP/IP 協(xié)議的主機都會接收到這種廣播信息，但只有DHCP服務(wù)器才會做 出響應(yīng)。提供階段本地子網(wǎng)的每一個DHCP服務(wù)器都接收DHCP Discover信息 包。每個接收請求的DHCP服務(wù)器都檢查它是否有給請求客戶的有 效空閑地址。然后它以DHCP Offer信息包作為響應(yīng)，該信息包包 括有效的IP地址、子網(wǎng)掩碼、DHCP服務(wù)器的IP地址、租用期限、 以及其他的有關(guān)DHCP范圍的詳細配置。所有發(fā)送DHCP Offer信 息包的服務(wù)器將保留它們提供的一個IP地址。在該地址不再保留 之前，該

9、地址不能分配給其他的客戶。DHCP Offer信息廣播發(fā)送給 UDP端口 68,也即DHCP/BOOTP客戶端口。相應(yīng)必須以廣播方式 發(fā)送，因為客戶沒有能直接尋址的IP地址。選擇階段即DHCP客戶機選擇某臺DHCP服務(wù)器提供的IP地址的階段。 如果有多臺DHCP服務(wù)器向DHCP客戶機發(fā)來的DHCP offer提供 信息，則DHCP客戶機只接受第一個收到的DHCP offer提供信息， 然后它就以廣播方式回答一個DHCP request請求信息，該信息中包 含向它所選定的DHCP服務(wù)器請求IP地址的內(nèi)容。之所以要以廣 播方式回答，是為了通知所有的DHCP服務(wù)器，他將選擇某臺DHCP 服務(wù)器所提供

10、的IP地址。確認階段即DHCP服務(wù)器確認所提供的IP地址的階段?？蛻敉ǔΦ?一個提議產(chǎn)生響應(yīng)，并以廣播的方式發(fā)送DHCP Request信息包作 為響應(yīng)。該信息包告訴服務(wù)器“是的，我想讓你給我提供服務(wù)。我 接收你給我的租用期限”。而且，一旦信息包以廣播方式發(fā)送以后， 網(wǎng)絡(luò)中所有的DHCP服務(wù)器都可以看到該信息包，那些提議沒有被 客戶承認的DHCP服務(wù)器將保留的IP地址返回給它的可用地址池。 客戶還可利用DHCP Request詢問服務(wù)器其他的配置選項，如：DNS 或網(wǎng)關(guān)地址。重新登錄階段以后DHCP客戶機每次重新登錄網(wǎng)絡(luò)時，就不需要再發(fā)送 DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息了，而是直接發(fā)送包

11、含前一次所分配的IP 地址的DHCP request請求信息。當DHCP服務(wù)器收到這一信息后， 它會嘗試讓DHCP客戶機繼續(xù)使用原來的IP地址，并回答一個 DHCP ack確認信息。如果此IP地址已無法再分配給原來的DHCP 客戶機使用時（比如此IP地址已分配給其它DHCP客戶機使用），則 DHCP服務(wù)器給DHCP客戶機回答一個DHCP nack否認信息。當 原來的DHCP客戶機收到此DHCP nack否認信息后，它就必須重 新發(fā)送DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息來請求新的IP地址。更新租約階段當客戶注意到它的租用期到了 50%以上時，就要更新該租用 期。這時它發(fā)送一個直接UDP信息包給他獲得它的原始信息的服 務(wù)器。該信息包是一個DHCP Request信息包，用以詢問是否能保 持TCP/IP配置信息并更新它的租用期。如果服務(wù)器是可用的，則 它通常發(fā)送一個DHCP Acknowledge信息包給客戶，同意客戶的請 求。重新捆綁階段當租用期達到期滿時間的近87.5%時，客戶如果在前一次請求 中沒能更新租用期的話，他會再次試圖更新租用期。如果這次更新 失敗的話，客戶機就會試著與任何一個DHCP服務(wù)器聯(lián)系以獲得一 個有效的IP地址。如果另外