DHCP 服务
第7章 DHCP服务
课题：DHCP服务
课型：理论课                                  课时：考研数学三2课时
教学目的：1、了解手动和自动TCP/IP配置；
          2、掌握DHCP的工作过程；
          3、掌握DHCP服务器的安装；
          4、掌握作用域的设置；
          5、掌握DHCP中继代理的使用；
6、能够监视DHCP服务。
重点难点：1、DHCP服务器的工作过程；
          2、DHCP服务器的安装；
          3、作用域的设置；
4、DHCP中继代理的配置。
教学环境：1、多媒体教室；
          2、一台安装有虚拟机的电脑。
教学方法：讲授法
教学过程：
在TCP/IP网络中，计算机之间要进行通信，或存取网络上的资源，都必须进行网络配置， TCP/IP的主要参数有IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器等。对于一定规模的企业网，分配和管理网络中计算机的TCP/IP参数可能需要花费管理员大量的时间和精力。在Windows Server 2003网络环境中，提供了DHCP    服务功能，客户端只要启用动态主机配置协议（DHCP），DHCP服务器就可以自动为客户端分配和管理TCP/IP参数。
一、DHCP概述
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）是由IETF（Internet 工程任务小组）设计开发的，专门用于为TCP/IP网络中的计算机自动分配TCP/IP参数的协议。DHCP被设计成客户端/服务器模式，DHCP服务器使用租约方式在指定时间段内自动为客户端计算机分配TCP/IP参数，并将这些参数发送给DHCP客户端。每个DHCP客户端在初始化网络配置时都会向网络中发送有关TCP/IP参数的请求，DHCP服务器收到请求后，会根据网络环境为客户端分配包括IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器等的TCP/IP地址参数。客户端计算机收到并确认这些参数后，会使用这些参数完成客户端计算机的配置，进行网络通信。
1、手动和自动TCP/IP配置
在使用TCP/IP协议的网络中，每一台计算机都必须有一个IP地址，通过此IP地址与网络上的其他计算机通信。配置IP地址的方法常用的有两种：手动配置、自动配置。
（1）手动配置TCP/IP
在网络上手动配置TCP/IP时，用户必须在每台计算机上输入IP地址。如果用户输入了错误
或无效的IP地址，将可能导致网络无法正常通信。另外，在有些网络中，计算机需要在不同的子网间频繁移动时，手动配置会给用户带来许多麻烦。
但是对于网络中的服务器、路由器等需要使用固定的IP地址的网络设备，其TCP/IP参数通常使用手动配置。
（2）自动配置TCP/IP
使用DHCP自动配置TCP/IP时，用户就不再需要从管理员哪里获得固定的IP地址，DHCP服务器会自动为DHCP客户端提供所需要的TCP/IP配置信息。这种方式保证了网络中的客户端能够得到正确的网络配置信息，从而避免了IP地址冲突、网络配置错误等问题。当网络结构发生变化时，DHCP服务器也能自动为客户端提供正确的TCP/IP参数，而不需要手动设置。
2、DHCP的工作过程
当DHCP客户端启动时，会向网络中的DHCP服务器请求获得IP地址。DHCP服务器收到请求后，从其地址数据库中选择一个IP地址提供给客户端计算机。客户端计算机就会使用这
个IP 地址与网络中的其他计算机进行通信。
DHCP服务器是以租约的形式为客户端提供IP地址的，租约的默认时间为8天。默认情况下，客户端计算机在8天时间内都可以使用这个地址，当租约到期后，客户端可以续订租约，以保证客户端计算机能够在网络中正常通信。
DHCP服务器发送给DHCP客户端计算机的IP地址信息还可以包含以下参数：
◆ IP地址
◆ 子网掩码
◆ 可选参数，还有：
● 默认网关
● 域名系统（DNS）服务器IP地址
● Windows Internet 名称服务（WINS）服务器IP地址
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（1）租约生成过程
DHCP服务通过4个步骤将IP地址信息租用给DHCP客户端，如下图所示.
（2）DHCP租约续订
①自动租约续订
当租约时间达到租约期限的50%时，DHCP客户端自动尝试续订租约。此时客户端直接向D
HCP服务器发送一条DHCPREQUEST消息报文。如果DHCP服务器可用，则此服务器将续订租约并向客户端发送一条DHCPACK消息，此消息包含新的租约期限和一些更新配置参数。客户端收到确认后就自动更新配置。只爱你一个人
如果DHCP服务器没有响应，则客户端将继续使用当前的配置参数。当租约时间间隔到总租约的87.5%时，客户端会广播一条DHCPDISCOVER消息来寻网络中可用的DHCP服务器。这时客户端会接收网络中任何一台DHCP服务器的响应，获得IP地址，并重新配置客户端的网络参数。
②手动租约续订
如果要立刻续订DHCP配置信息，则可以使用手动租约续订，续订方法有两种：
①命令方式：在命令提示下输入ipconfig/renew即可更新。也可以先使用ipconfig/release释放现有IP配置，然后使用ipconfig/renew重新获得IP配置。
②图形方式：在“本地连接状态”对话框中，单击“修复”，如图所示。
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二、安装和配置DHCP服务器
场地租赁合同1、安装DHCP服务
要建立DHCP服务器，必须在运行Windows Server 2003的计算机上安装DHCP服务。在指定为DHCP服务器的计算机上安装DHCP服务之前，必须为其绑定到TCP/IP网络适配器指定静态IP地址、子网掩码和默认网关。例如，设置DHCP服务器的IP地址为：172.18.12.160，子网掩码为：255.255.255.0，默认网关为：172.18.12.129。
演示安装DHCP服务器的具体操作过程。
注：安装完成后，一定要对DHCP服务器进行授权
2、管理作用域
作用域是一组有效的IP地址，这些地址可以用于特定网络上客户端计算机的租约或分配。管理员可以通过配置DHCP服务器上的作用域来确定服务器可分配给DHCP客户端的IP地址池。如前面已经配置的作用范围：192.168.0.1到192.168.0.100。
如何注册公司流程（1）为客户端计算机保留IP地址
在网络中有些计算机需要长期使用相同的IP地址，如文件服务器、打印服务器、WEB服务器、特定的用户计算机等。管理员可以通过设置保留IP地址的方法实现。如果网络中有多台DHCP服务器，则必须在每台服务器上都要配置保留IP地址。
演示操作过程，如图所示。
（2）新建作用域
在DHCP服务器内，需要设定一个地址范围（可用的IP作用域），又称地址池。当客户端请求IP地址时，DHCP服务器将从此地址池中取出一个尚未使用的IP地址分配给DHCP客户端。在开始安装的时候，根据安装向导已经建立了一个作用域，当作用域范围内的IP地址不够客户端使用时，还可以添加新的作用域。
需要注意，在一台服务器内，对于同一个子网只能建立一个作用域。如服务器上已经建立了一个作用域：192.168.0.1到192.168.0.100，就不能够再建立一个192.168.0.150到192.168.0.200的作用域，计算机会提示“地址范围和掩码与现存作用域冲突”。所以对于同
一个子网，一般先设置一个比较大的连续的IP地址范围，再排除掉中间不希望分配给DHCP客户端的地址范围。
演示具体操作过程。
注：重点说明作用域选项的作用和设置方法。
（3）新建超级作用域
超级作用域是Windows Server 2003的DHCP服务器的一项功能。DHCP服务器只能为客户端自动分配与自身IP地址处于同一子网的IP地址。如DHCP服务器的IP地址为192.168.0.254/24，作用域的IP地址池中的地址只有在192.168.0.0.1—192.168.0.254之间，才可以提供给客户端使用，其他IP地址都不能够提供给客户端使用。例如，IP在192.168.1.1—192.168.1.100的作用域就不可以提供给客户端使用。
解决这一问题的办法就是创建超级作用域，DHCP服务器可以将多个不同IP子网的作用域组合为单个管理实体，为客户端自动分配来自多个作用域的IP地址，这使得DHCP服务器能够将与自身不在同一个子网的IP地址分配给客户端。
下面通过一个实例来说明超级作用域的创建方法。
实例：在一个企业中有一台DHCP服务器，其IP地址为：192.168.0.254/24。而在企业内部有三个逻辑子网，为别是：
作用域1：192.168.0.1—192.168.0.100/24
作用域2：192.168.1.1—192.168.1.100/24
作用域1：192.168.2.1—192.168.2.100/24
现在要求由这台DHCP服务器能够为企业内部三个不同子网的客户端自动分配IP地址。
实现方法。
演示操作过程。
（4）新建多播作用域
在网络中，客户端之间的信息传递方式分为三种：单播、广播、多播。
①单播：也称定向传播。在单播传输中，数据的单份拷贝从源地址发送到请求数据的每台客户端计算机，网络中的其他计算机无需处理此通信。但是，当多台计算机请求同样的数据时，单播传输并不十分有效。因为数据源需要传输数据的多个拷贝。在仅有小部分客户端计算机请求数据时，单播传输运行的效果最好。目前网络中大多数通信都是单播传输。
②广播：数据被广播时，数据的单份拷贝被发送到计算机所在的网络的子网中，子网中的所有客户端都能接收到该数据的拷贝。但是，如果这些数据仅须发送到此网段的一部分计算机，广播传输并不是最有效的传输方式。因为数据被发送到网段中的所有计算机，却没有考虑计算机是否有请求。每台客户端都要处理广播数据，降低了网络的性能。
③多播：又称多路广播。在多路广播传输中，数据的单份拷贝只被发送到请求数据的客户端计算机。这使数据流量最小化，而且启用网络上的多媒体应用程序不会造成网络超负荷。在Internet服务网络中，多使用多路广播与客户端计算机通信。
演示创建多播作用域的创建方法
四、在路由网络中配置DHCP
路由器可以在大型网络环境中划分子网，路由器的功能之一是提供不同子网之间的通信。但路由器通常配置为不向其他子网转发广播消息。而DHCP是一个基于广播的服务。因此，要在基于路由器划分的网络环境中使用DHCP服务，必须将DHCP服务器配置为在路由网络环境下工作，否则DHCP通信将只能工作在单个子网中。

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