毕业设计论文DHCP服务器的原理,配置和管理.doc
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1、X X X X 大 学 毕 业 设 计(论 文)论文题目: DHCP服务器的原理、配置与管理 教学中心: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX指导老师: XXXX 职 称: 高级工程师学生姓名: XXXX 学 号: XXXXXXXX专 业: 计算机科学与技术XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX制20XX年 XX月 XX日XXXXXX 大 学毕业设计(论文)任务书题目: DHCP服务器的原理,配置和管理任务与要求: 网络是现代人最常用的交流平台,是人们获取信息、丰富知识和学习交流的重要渠道,所以DHCP服务器在网络中占有非常重要的地位。通过学习了解对DHCP服务器的原理,配置和管理
2、,能让我们更好的认识DCHP服务器的作用。 时间: 20XX 年 X 月 XX 日 至 20XX 年 X 月 X 日 共X 周教学中心: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX学生姓名: XXXX 学 号: XXXXXXXX专业: 计算机科学与技术指导单位或教研室: XXXXXXXXXXXXXXXXXXX指导教师: XXXXX职 称: 高级工程师XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX制20XX 年 XX 月XX 日毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字2月24日至3月2日与指导老师见面并选定论文题目完成XX3月3日至3月6日进行毕业资料的收集
3、和整理、提交论文提纲领完成XX3月7日至3月11日系统方案的设计与实现、提交论文初稿框架完成XX3月12日至3月16日经中期检查后,对论文方案的设计与实现进行修改及完善、提前论文初稿完成XX3月17日至3月21日提交论文初稿的构思、修改及撰写完成XX3月22日至3月28日论文的打印、装订成册及提交完成XX3月29日至4月6日毕业论文答辩完成XX教师对进度计划实施情况总评 良好 签名 XX 20XX年 XX月XX日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。XXXXX大学毕业设计(论文)中期检查记录表学生填写毕业设计(论文)题目:浅析网络安全问题及其解决方案学生姓名:XXXX学号:XXXXXXXXXX专
4、业:计算机科学与技术层次:XXXX教学中心名称:XXXXXXXXXXXXXXXXX指导教师姓名及称:XXX 职称:高级工程师教师指导毕业设计(论文)时间及地点: 20XX年X月X日 教务处 检查教师填写毕业设计(论文)题目工作量饱满一般不够毕业设计(论文)题目难度大适中不够毕业设计(论文)题目涉及知识点丰富比较丰富较少毕业设计(论文)题目价值很有价值一般价值不大学生是否按计划进度独立完成工作任务是学生毕业设计(论文)工作进度填写情况完整学生出勤情况及出勤的考核办法有学生与指导教师见面接受指导次数4学生工作态度认真一般较差教师毕业设计(论文)指导日志是否齐全齐全其他检查内容:无存在问题及采取措施
5、:无 检查教师签字:XX 20XX年XX月XX日教学中心意见: 年 月 日学院审核意见(加盖公章): 年 月 日注:此表同学生毕业设计(论文)一起存档摘 要随着互联网的普及,人们的工作、学习和生活与网络联系越来越紧密,搭建了许多不同的网络,如企业网、校园网和城区网等。网络管理是大型计算机网络成功的关键因素,利用DHCP服务已经显得相当流行。动态主机分配协议(DHCP)的运用也显得越来越重要。在实际的操作过程中,构建DHCP服务器也越来越常见。而采用DHCP技术动态地为主机配置参数,可以有效解决目前IP地址资源不足和用户的移动性等问题,并能极大地减轻大型网络管理员的工作量,减少手工网络配置的错误
6、,有利于快速地搭建一个大型网络或修改其网络配置。关键词:网络;DHCPAbstractWith the popularity of the Internet, peoples work, study and living increasingly close ties with the network, set up a number of different networks, such as enterprise networks, campus networks and urban networks, etc. Network management is a large computer
7、 networks, a key factor in the success of the use of DHCP service has become very popular. Dynamic Host Allocation Protocol (DHCP) use has become increasingly important. In the actual operation, building a DHCP server is also becoming more common. Technological developments and the use of DHCP for h
8、ost configuration parameters, can effectively address the current shortage of IP address resources and user mobility issues, and can greatly reduce the workload of a large network administrators to reduce errors in manual network configuration is conducive to rapid to build a large network or modify
9、 their network configuration.Keywords: Network, DHCP目 录绪 言1第一章 DHCP服务器原理概述2第一节 结构介绍2第二节 地址分配2第三节 DHCP 的工作原理3第四节 DHCP中继代理原理4第五节 DHCP协议6第二章 DHCP服务器的配置10第一节 基于Windows 2003 Server DHCP服务器配置10第二节 IP作用域的配置11第三节 Windows客户端配置12第四节 配置DHCP中继代理13第五节 基于Linux DHCP服务器的配置13第六节 Linux客户端配置19第三章 基于Windows 2003 server
10、 DHCP服务器的管理23第一节 DHCP数据库的备份与还原23第二节 DHCP数据库的优化23第三节 DHCP数据库的迁移24第四节 管理网络中的其他DHCP服务器26第五节 DHCP服务器的安全与维护26第六节 创建新的DHCP用户或供应商类29第四章 基于Linux DHCP服务器的配置31第一节 DHCP服务器常见故障排除31第二节 DHCP服务器的安全33总 结34谢 辞35参考文献36XXXXX大学毕业论文设计 DHCP服务器原理、配置与管理 绪 言随着计算机的普及,现代生活网络化,信息化的发展,无论在学习生活还是在科研应用等各个领域,都离不开网络。在这个网络时代,沟通与交流已经成
11、为人们不可分割的一部分,要实现这些网上交流,网络协议是必不可少的。在各个客户端之间的交流,必须要通过服务器来进行,服务器在管理众多客户的时候通过发放IP地址来给客户提供上网服务,使得每个客户都可以轻松的进行网上畅游。但是对于管理员而言,如果需要一个一个的在客户端上设置IP地址的话,对于大中型的网络来说几乎是不可想象的,其繁重的工作量无法令人承受。那么,怎么解决这个问题呢?DHCP于是应运而生了。DHCP可以帮助管理员自动将IP地址分配给每一个发出申请的用户,而不需要管理员对每一个客户端进行手动设置,这将极大的方便管理员对网络的管理,在减轻了工作强度的同时还大大的提高了工作效率。那么,DHCP是
12、如何进行IP地址的分配,管理员有是如何进行DHCP的设置和管理使用的呢,这就是我们要研究的内容。第一章 DHCP服务器原理概述第一节 结构介绍动态主机设置协议(Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)是一个局域网的网络协议,使用UDP协议工作,主要有两个用途:给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址给用户给内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。DHCP 是 Dynamic Host Configuration Protocol(动态主机配置协议)缩写,它的前身是 BOOTP。BOOTP 原本是用于无磁盘主机连接的网络上面的:网络主机使用
13、BOOT ROM 而不是磁盘起动并连接上网络,BOOTP则可以自动地为那些主机设定 TCP/IP 环境。但 BOOTP 有一个缺点:您在设定前须事先获得客户端的硬件地址,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 的一对一对应会造成非常可观的浪费。 DHCP 可以说是 BOOTP 的增强版本,它分为两个部份:一个是服务器端,而另一个是客户端。所有的 IP 网络设定数据都由 DHCP 服务器集中管理,并负责处理客户端的 DHCP 要求;而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境数据。比较起 BOOTP ,DHCP 透过 租约
14、 的概念,有效且动态的分配客户端的 TCP/IP 设定,而且,作为兼容考虑,DHCP 也完全照顾了 BOOTP Client 的需求。 DHCP 的分配形式 首先,必须至少有一台 DHCP 工作在网络上面,它会监听网络的 DHCP 请求,并与客户端磋商 TCP/IP 的设定环境。它提供三种 IP 定位方式:固定地址分配,自动分配和动态分配。第二节 地址分配固定地址分配:网络管理员为某些特定的Host绑定的固定IP地址,且地址不会过期。自动分配:一旦 DHCP 客户端第一次成功的从 DHCP 服务器端租用到 IP 地址之后,就永远使用这个地址。 动态分配:当 DHCP客户端 第一次从 DHCP
15、服务器端租用到 IP 地址之后,并非永久的使用该地址,只要租约到期,客户端就得释放(release)这个 IP 地址,以给其它工作站使用。当然,客户端可以比其它主机更优先的更新(renew)租约,或是租用其它的 IP 地址。 动态分配显然比自动分配更加灵活,尤其是当您的实际 IP 地址不足的时候。例如:您是一家 ISP ,只能提供 200 个IP地址用来给拨接客户,但并不意味着您的客户最多只能有 200 个。因为要知道,您的客户们不可能全部同一时间上网的,除了他们各自的行为习惯的不同,也有可能是电话线路的限制。这样,您就可以将这 200 个地址,轮流的租用给拨接上来的客户使用了。这也是为什么当
16、您查看 IP 地址的时候,会因每次拨接而不同的原因了(除非您申请的是一个固定 IP ,通常的 ISP 都可以满足这样的要求,这或许要另外收费)。当然,ISP 不一定使用 DHCP 来分配地址,但这个概念和使用 IP Pool 的原理是一样的。 DHCP 除了能动态的设定 IP 地址之外,还可以将一些 IP 保留下来给一些特殊用途的机器使用,它可以按照硬件地址来固定的分配 IP 地址,这样可以给您更大的设计空间。同时,DHCP 还可以帮客户端指定 router、netmask、DNS Server、WINS Server、等等项目,您在客户端上面,除了将 DHCP 选项打勾之外,几乎无需做任何的
17、 IP 环境设定。第三节 DHCP 的工作原理DHCP使用客户端服务器(Client/Server)模型。网络管理员建立一个或多个维护TCP/IP配置信息,并将其提供给客户端的DHCP服务器。服务器数据库包含以下信息。网络上所有客户端的有效配置参数。在指派到客户端的地址池中维护的有效IP地址,以及用于手动指派的保留地址。服务器提供的租约持续时间。通过在网络上安装和配置DHCP服务器,启用DHCP的客户端可在每次启动并加入网络时动态地获得其IP地址和相关配置参数。DHCP服务器以地址租约的形式将该配置提供给发出请求的客户端。在以下3种情况下,DHCP客户机将申请一个新的IP地址。1.计算机第一次
18、以DHCP客户机的身份启动。2.DHCP客户机的IP地址因某种原因(如租约期到了,或断开连接了)已经被服务器收回,并提供给其他DHCP客户机使用。3.DHCP客户机自行释放已经租用的IP地址,要求使用一个新的IP地址。DHCP客户机申请一个新的IP地址的总体过程如图6所示。其具体的过程如下。(1)DHCP客户机设置为自动获得IP地址后,因为还没有IP地址与其绑定,此时称为处于未绑定状态。这时的DHCP客户机只能提供有限的通信能力,如可以发送和广播消息,但因为没有自己的IP地址,所以自己无法发送单播的消息。 (2)DHCP客户机试图从DHCP服务器那里租借到一个IP地址,这时DHCP客户机进入初
19、始化状态。这个未绑定IP地址的DHCP客户机会向网络上发出一个源IP地址为广播地址0.0.0.0的DHCP探索消息,寻找看哪个DHCP服务器可以为它分配一个IP地址。(3)子网络上的所有DHCP服务器收到这个探索消息。各DHCP服务器确定自己是否有权为该客户机分配一个IP地址。 (4)确定有权为对应客户机提供DHCP服务后,DHCP服务器开始响应,并向网络广播一个DHCP提供消息,包含了未租借的IP地址信息以及相关的配置参数。 (5)DHCP客户机会评价收到的DHCP服务器提供的消息并进行两种选择。一是认为该服务器提供的对IP地址的使用约定(称为租约)可以接受,就发送一个请求消息,该消息中指定
20、了自己选定的IP地址并请求服务器提供该租约。还有一种选择是拒绝服务器的条件,发送一个拒绝消息,然后继续从第一步开始执行。 (6)DHCP服务器在收到确认消息后,根据当前IP地址的使用情况以及相关配置选项,对允许提供DHCP服务的客户机发送一个确认消息,其中包含了所分配的IP地址及相关DHCP配置选项。 (7)客户机在收到DHCP服务器的消息后,绑定该IP地址,进入绑定状态。这样客户机就有了自己的IP地址,就可以在网络上进行通信了。第四节 DHCP中继代理原理在大型的网络中,可能会存在多个子网。DHCP客户机通过网络广播消息获得DHCP服务器的响应后得到IP地址。但广播消息是不能跨越子网的。因此
21、,如果DHCP客户机和服务器在不同的子网内,客户机还能不能向服务器申请IP地址呢?这就要用到DHCP中继代理。DHCP中继代理实际上是一种软件技术,安装了DHCP中继代理的计算机称为DHCP中继代理服务器,它承担不同子网间的DHCP客户机和服务器的通信任务。中继代理是在不同子网上的客户端和服务器之间中转DHCP/BOOTP消息的小程序。根据征求意见文档(RFC),DHCP/BOOTP中继代理是DHCP和BOOTP标准和功能的一部分。1路由器的DHCP/BOOTP中继代理支持在TCP/IP网络中,路由器用于连接称做子网的不同物理网段上使用的硬件和软件,并在每个子网之间转发IP数据包。要在多个子网
22、上支持和使用DHCP服务,连接每个子网的路由器应具有在RFC 1542中描述的DHCP/BOOTP中继代理功能。要符合RFC 1542并提供中继代理支持,每个路由器必须能识别BOOTP和DHCP协议消息并相应处理(中转)这些消息。由于路由器将DHCP消息解释为BOOTP消息(例如,通过相同的UDP端口编号发送,并包含共享消息结构的UDP消息),具有BOOTP中继代理能力的路由器可中转网络上发送的DHCP数据包和任何BOOTP数据包。如果路由器不能作为DHCP/BOOTP中继代理运行,则每个子网都必须有在该子网上作为中继代理运行的DHCP服务器或另一台计算机。如果配置路由器支持DHCP/BOOT
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