1、DHCP基础知识
1.1、什么是DHCP
在大型企业网络环境中，会有大量的主机或设备需要获取IP地址等网络参数，如果采用手动配置，工作量大且不好管理，如果有用户擅自修改网络参数，还可能造成地址冲突;
使用动态主机配置协议 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)来分配I地址等网络参数，可以减少管理员的工作量，避免手动配置网络参数造成地址冲突;
1.2、DHCP应用场景
只有有网络环境都会涉及到 DHCP(WIFI、家庭、企业)
云计算环境中，地址无需固定，则需要使用DHCP动态分配地址;
注意:
在传统集群环境下，可能地址不能来回变动，所以任然会采用手动配置方式;
1.3、DHCP工作报文
报文类型 含义
DHCP DISCOVER 客户端用来寻找DHCP服务器
DHCP OFFER DHHCP服务器用来响应DHCP DISCOVER报文，此报文携带了各种配置信息
DHCP REQUEST 客户端请求配置确认，或者续借租期
DHCP ACK 服务器对REQUEST报文的确认响应
DHCP NAK 服务器对REQUEST报文的拒绝响应
DHCP RELEASE 客户端要释放地址时用来通知服务器
1.4、DHCP工作原理
1.4.1、工作原理说明
第一步：客户端首先发送dhcp discover广播报文来发现局域网内的dhcp服务器;
第二步：服务器接收到客户端发送的报文后，根据自己地址池剩下的地址，分配给客户端一个地址
第三步：客户端根据先收到的offer报文来决定选用哪个服务器提供的DHCP的地址
1、之所以是广播，是因为可能会存在多个DHCP服务器，假设存在两个DHCP服务器
2、第一台服务器会响应ACK ,确定报文
3、第二台服务器会响应NAK，拒绝报文
第四步︰服务器收到REQUEST 报文以后，确认地址池中的这个地址没有被分配，如果没有被分配就回复ACK报文，如果被分配了，就会回复NAK报文，告诉客户端地址已经被分配了
1.4.2、流程图
1.5、DHCP租期更新
1.5.1、租期更新说明
当租约期限达到50%时，DHCP客户端会请求更新IP地址租约;(默认租期为10分钟)
第一步:客户端发送单播 Request报文，请求服务器更新租期;
第二步︰服务器收到以后，如果该地址可用会响应ACK ，如不可用则响应NAK。
当IP租约期限达到75%时，DHCP客户端会再次请求更新IP地址租约;客户端发送广播Request报文给 DHCP服务器以便请求继续租用原来使用的地址;
1、如果服务器确认客户端可以使用该地址，则回复一个ACK确认的消息;
2、如果此地址已经无法再分配，则回复一个NCK否认的消息;
3、当客户端收到的不是ACK ，而收到的是NCK ，则会获得169.254.0.1~169.254.255.254之间的地址，然后每隔5min尝试更新租约;
1.5.2、流程图
1.6、DHCP地址释放
1.6.1、说明
如果IP租约到期前都没有收到服务器响应，客户端停止此IP地址;
如果客户端不再使用分配的地址，也可以主动像服务器发送DHCP RELEASE 报文，释放该IP地址;
1.6.2、流程图
2、DHCP服务端配置
2.1、安装DHCP服务
2.1.1、配置yum源
2.1.2、安装dhcp
yum install epel-release -y
yum install dhcp -y
2.2、配置DHCP
2.2.1、示例配置的位置
/usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example
2.2.2、dhcpd.conf配置解析
cat >> /etc/dhcp/dhcpd.conf <<'EOF'
# 日志，默认存储/var/log/boot.log，也可自行调整
log-facility local7;
# 动态分配地址
subnet 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.10.99 192.168.10.199; # 分配地址池
option domain-name-servers 192.168.10.2; # DNS地址
option routers 192.168.10.2; # 网关地址
option broadcast-address 192.168.10.255; # 广播地址
default-lease-time 600; # 默认租期为10分钟
max-lease-time 7200; # 最大租期2小时
}
EOF
2.2.3、启动DHCP服务
systemctl start dhcpd
systemctl enable dhcpd
2.2.4、查询启动状态
]# netstat -tunlp | grep dhcp
udp 0 0 0.0.0.0:67 0.0.0.0:* 8645/dhcpd
2.3、DHCP指定网口提供服务
2.3.1、需求
默认服务器如果是双网卡则提供全局DHCP服务，也可以通过如下方式指定特定接口提供DHCP服务;
2.3.2、指定网口配置方法
cp /usr/lib/systemd/system/dhcpd.service /etc/systemd/system/
vi /etc/systemd/system/dhcpd.service
ExecStart=/usr/sbin/dhcpd -f -cf /etc/dhcp/dhcpd.conf -user dhcpd -group dhcpd --no-pid <这里填写网口名：如ens33,eth0等>
systemctl --system daemon-reload
systemctl restart dhcpd.service
3、DHCP客户端
3.1、关闭VMware的DHCP
3.2、DHCP客户端配置
3.2.1、配置网口
cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=dhcp
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ens33
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
3.2.2、重启网口
systemctl restart network
]# ifconfig
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 192.168.10.99 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.10.255
...
3.2.3、查询自动DHCP配置是否达到预期
# 获取到的IP地址
dhcp-client ~]# ip addr | grep ens33 | grep inet
inet 192.168.10.99/24 brd 192.168.10.255 scope global noprefixroute dynamic ens33
# 路由
dhcp-client ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
0.0.0.0 192.168.10.2 0.0.0.0 UG 100 0 0 ens33
192.168.10.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 ens33
# DNS
dhcp-client ~]# cat /etc/resolv.conf
# Generated by NetworkManager
nameserver 192.168.10.2
4、使用场景
4.1、客户端重新获取地址
4.1.1、背景
问题描述:
局域网内一台客户端是通过DHCP自动获取IP地址，和另一台手动配置的静态IP产生冲突
解决方法︰
客户端释放当前IP地址，重新获取IP地址;
4.1.2、客户端重新获取IP地址
# 释放
dhclient -r
# 获取
dhclient
4.1.3、分析DHCP server日志
]# tail -f /var/log/boot.log
Apr 26 05:23:29 vm1 dhcpd: DHCPDISCOVER from 00:50:56:36:4d:8a (dhcp-client) via ens36
Apr 26 05:23:29 vm1 dhcpd: ICMP Echo reply while lease 192.168.10.99 valid.
Apr 26 05:23:29 vm1 dhcpd: Abandoning IP address 192.168.10.99: pinged before offer
Apr 26 05:23:35 vm1 dhcpd: DHCPDISCOVER from 00:50:56:36:4d:8a via ens36
Apr 26 05:23:36 vm1 dhcpd: DHCPOFFER on 192.168.10.100 to 00:50:56:36:4d:8a via ens36
Apr 26 05:23:36 vm1 dhcpd: DHCPREQUEST for 192.168.10.100 (192.168.10.42) from 00:50:56:36:4d:8a via ens36
Apr 26 05:23:36 vm1 dhcpd: DHCPACK on 192.168.10.100 to 00:50:56:36:4d:8a via ens36
4.2、为客户端分配固定地址
4.2.1、需求
对于公司的打印机、文件服务器等，都需要手动进行IP地址分配，避免来回变化造成服务不可用;
4.2.2、服务端的配置
]# vi /etc/dhcp/dhcpd.conf
...
host dhcp-client {
hardware ethernet 00:50:56:36:4d:8a;
fixed-address 192.168.10.222;
}
# 重启服务
systemctl restart dhcpd
4.2.3、客户端重新获取IP地址
dhcp-client ~]# systemctl restart network
dhcp-client ~]# ifconfig ens33
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 192.168.10.222 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.10.255
浙公网安备 33010602011771号