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    DHCP原理及工作流程ppt课件.ppt

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    DHCP原理及工作流程ppt课件.ppt

    DHCP原理及工作流程,授课人:XX,DHCP原理及工作流程,一、DHCP概述二、DHCP的工作流程三、DHCP的优缺点,一、DHCP概述,在常见的小型网络中(例如家庭网络和学生宿舍网),网络管理员都是采用手工分配IP地址的方法,而到了中、大型网络,这种方法就不太适用了。在中、大型网络,特别是大型网络中,往往有超过100台的客户机,手动分配IP地址的方法就不太合适了。我们必须引入一种高效的IP地址分配方法,幸好,DHCP为我们解决了这一难题。,一、DHCP概述,DHCP是Dynamic Host Configuration Protocol(动态主机配置协议)的缩写它的前身是BOOTP。BOOTP(Bootstrap Protocol,引导程序协议)是一种引导协议,基于IP/UDP协议,也称自举协议。BOOTP用于无盘工作站的局域网中,可以让无盘工作站从一个中心服务器上获得IP地址。随后通过TFTP等文件传输协议从服务器上下载启动文件,实现无硬盘启动。,一、DHCP概述,BOOTP的缺点:必须事先录入客户端的MAC地址,而且,与IP的对应是静态的。换而言之,BOOTP非常缺乏“动态性”。若在有限的IP资源环境中,BOOTP的这种一一对应会造成非常可观的浪费。为了解决这一困境,DHCP 出现了。,一、DHCP概述,DHCP系统分为两个部份一个是服务器端而另一个是客户端。服务器端通常选择架设于局域网中一台性能较为强劲的计算机中,客户端集成于windows系统中,在自动获取IP时生效工作。,二、DHCP的工作流程,DHCP协议通讯使用端口UDP 67(服务器端)和UDP 68(客户端)进行通讯,UDP 68端口用于客户端请求,UDP 67端口用于服务器响应,并且大部分DHCP协议通讯使用广播进行。在标准情况下DHCP客户端和DHCP服务器之间会进行四次通讯。,二、DHCP的工作流程,1.发现阶段(Discovery)发现阶段,即DHCP客户机寻找DHCP服务器的阶段。DHCP客户机以广播方式(因为DHCP服务器的IP地址对于客户机来说是未知的)发送DHCPdiscover发现信息来寻找DHCP服务器。网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收到这种广播信息,但只有DHCP服务器才会做出响应。,二、DHCP的工作流程,2.提供阶段(offer)DHCP服务器提供IP地址的阶段。在网络中接收到DHCPdiscover发现信息的DHCP服务器都会做出响应,它从尚未出租的IP地址中挑选一个分配给DHCP客户机,向DHCP客户机发送一个包含出租的IP地址和其他设置的DHCPoffer信息。,二、DHCP的工作流程,3.选择阶段(request)即DHCP客户机选择某台DHCP服务器提供的IP地址的阶段。如果有多台DHCP服务器提供了信息,则DHCP客户机只接受第一个收到的信息。然后它就以广播方式,通知所有的DHCP服务器,他将选择某台DHCP服务器所提供的IP地址。,二、DHCP的工作流程,4.确认阶段(ACK)即DHCP服务器确认所提供的IP地址的阶段。当DHCP服务器收到DHCP客户机的回答后,它便向DHCP客户机发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的ACK确认信息,告诉DHCP客户机可以使用它所提供的IP地址。除DHCP客户机选中的服务器外,其他的DHCP服务器都将收回曾提供的IP地址。,二、DHCP的工作流程,5.重新登陆以后DHCP客户机每次重新登录网络时,就不需要再发送Discover发现信息了,而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的request请求信息。,6.更新租约DHCP服务器向DHCP客户机出租的IP地址一般都有一个租借期限,期满后DHCP服务器便会收回出租的IP地址。如果DHCP客户机要延长其IP租约,则必须更新其IP租约。DHCP客户机启动时和IP租约期限过一半时,DHCP客户机都会向DHCP服务器发送更新其IP租约的信息。,三、DHCP的优缺点,优点:1.网络管理员可以验证IP地址和其它配置参数,而不用去检查每个主机;2.DHCP不会同时租借相同的IP地址给两台主机;3.DHCP管理员可以约束特定的计算机使用特定的IP地址;4.可以为每个DHCP作用域设置很多选项;5.客户机在不同子网间移动时不需要重新设置IP地址。,三、DHCP的优缺点,缺点:1.DHCP不能发现网络上非DHCP客户机已经在使用的IP地址在实际工作的局域网中,有可能遇到用户手动设置IP地址接入局域网的情况。这种情况DHCP服务器是无法探测到的,因此地址池中并不会将所用地址过滤掉。所以在后续分配IP的过程中,有可能产生IP冲突,造成网络故障。同时,该非法主机也处于失管失控状态。若是相对固定的局域网,可以采用在交换机上通过ACL控制表,将局域网内主机全部加入白名单,从而阻止非授权主机的接入,避免造成IP混乱和冲突。,三、DHCP的优缺点,缺点:2.当网络上存在多个DHCP服务器时,一个DHCP服务器不能检查出已被其它服务器租出去的IP地址。以同一个网段存在2台DHCP服务器的情况来举例:2台DHCP服务器的IP地址池如果存在交叉的情况,就可能出现不同主机分别向不同的DHCP服务器租用IP地址,却租用到相同IP地址的情况。从而造成IP冲突无法上网的情况。若局域网中主机数量不是很多的情况,可以将一个网段划分为多个DHCP作用域,互不交叉,以此来避免IP冲突的情况,同时,也可以互相作为对方的备份服务器,提高稳定性。,三、DHCP的优缺点,缺点:3.单一的DHCP服务器不能跨物理网络来实现IP地址的动态下发。,举一个例子:A,B,C为三个公司的三个部门,中间连接着一个路由器,三个部门都想动态分配地址,于是在每个部门均设立一个DHCP服务器,这样有点资源浪费,怎么办?但是假如A有DHCP服务器但是B,C的广播;路由又不给转发,B,C也获取不到IP,怎么办?,三、DHCP的优缺点,缺点:3.单一的DHCP服务器不能跨物理网络来实现IP地址的动态下发。,解决办法:我们配置路由器成为DHCP的中继器(DHCPRelay)。B,C端再次广播时,路由单播将B,C内客户端的请求发送给A中的DHCP服务器,DHCP服务器再单播发送给路由,路由再广播给客户端,然后客户端Request请求,路由器单播给服务器,服务器单播ACK给路由,路由广播给客户端。,三、DHCP的优缺点,缺点:3.单一的DHCP服务器不能跨物理网络来实现IP地址的动态下发。,思考:A网段的DHCP的服务器,如何得知B、C网段的主机所用的网段,并分配正确可用IP地址?,三、DHCP的优缺点,缺点:3.单一的DHCP服务器不能跨物理网络来实现IP地址的动态下发。,首先需要在DHCP服务器中设置好B、C网段的作用域。此后,路由器在作为DHCP中继的同时,也担负着B、C段网关的功能。在转发B、C段主机的DHCP请求至A网段时,不是采用广播,而是采用单播的形式。DHCP从单播请求中读取到客户端的IP所在网段,查找本地设置好的地址池,分配合适的IP地址出去。,谢谢大家!,

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