《网管员必读》PPT课件.ppt
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1、第八章 DHCP服务器配置,本章首先着重向大家介绍在应用最广的Windows Server 2003系统中与DHCP服务器有关的知识,然后在此基础上主要以大中型网络为例,介绍各种DHCP服务器属性的具体配置和故障排除方法。本章重点DHCP网络规划DHCP服务器的全新安装与配置作用域、超级作用域、多播作用域的概念及创建DHCP中继代理的配置及配置方法DHCP与DNS的集成原理和配置方法DHCP服务器选项及配置方法DHCP的安全考虑及配置方法常见DHCP服务故障排除方法,8.1 DHCP服务器基础,动态主机配置协议(DHCP)是一种用于简化主机IP配置管理的IP标准。通过采用DHCP标准,可以使用
2、DHCP服务器为网络上启用了DHCP的客户端管理动态IP地址分配和其他相关配置细节,而不用管理员对各客户端主机一一配置,减轻了许多管理任务。8.1.1 DHCP简介 对于基于TCP/IP的网络,DHCP降低了重新配置计算机的难度,减少了涉及的管理工作量。DHCP使用客户/服务器模型。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。租约定义了指派的IP地址可以使用的时间长度。,通过在网络上安装和配置DHCP
3、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服务器以地址租约形式将该配置提供给发出请求的客户端。DHCP工作原理图如下图所示。,DHCP为管理基于TCP/IP的网络提供了以下好处。提供了安全而可靠的配置。减少了配置管理DHCP租约续订过程还有助于确保客户端计算机配置需要经常更新的情况,通过客户端计算机直接与DHCP服务器通信可以高效、自动地进行这些更改。,8.1.2 使用DHCP服务的必要性,使用DHCP服务来为客户端自动分配IP地址的必要性主要体现在以下两个方面:简化网络配置 采用DHCP自动分配IP地址后,管理员就无需为每一个客户手动配置
4、IP地址,减轻了网络管理员的负担。这在网络规模稍大的网络中感受特别明显。提高IP地址的利用率 DHCP客户端在断开网络连接后,可以释放原来使用的IP地址,继续分配给其他用户使用。这对于网络IP地址资源紧缺的网络环境中特别有用。,8.1.3 IP地址自动分配技术,经常发现,网络中并没有配置DHCP服务,也没有为客户端手动配置静态IP地址,而用ipconfig命令一查,仍可见到客户端有一个IP地址。这是为什么呢?这就是微软Windows系统的一个IP地址自动分配技术在起作用了。Windows 98或者Windows XP这样的客户机,如果并没有设置IP地址,操作系统将自动给计算机分配一个B类的IP
5、地址。默认分配的IP地址网段是“自动专用IP寻址(APIPA)”。APIPA将分配从到的IP地址和子网掩码。APIPA不指派默认网关、域名系统(DNS)服务器或Windows Internet名称服务(WINS)服务器。在客户机与网络连接时,在既没有分配静态IP地址,又无DHCP服务器的情况下,自动配置IP地址技术就会使客,客户机不停地向网络上发出“ping”信号以确定该IP地址是否正在使用。如果有别的计算机正在使用该地址,将重新选择一个新的地址,然后重新测试,直到配置一个可用的IP地址为止。DHCP客户机会在配置IP地址后,每隔5分钟检查一次DHCP服务器,看是否能够获得IP地址。所以网络中
6、即使没有DHCP服务器,客户机也永远不会报告“没有设置IP地址”的错误。那有了自动分配技术,为什么还要DHCP服务呢?其原因主要有两个:首先,这种IP地址自动分配技术所分配的IP地址范围是开始的B类地址,而且是不可更改的,因此不一定满足需要。另外,在这种IP地址自动分配技术,管理员无法对网络中的客户机IP地址进行监控,完全是Windows系统自发的行为。而DHCP服务则可以灵活地根据实际的网络环境配置不同的IP地址池。,8.1.4 DHCP与BOOTP协议的区别与联系,bootstrap(BOOTP)协议是先于DHCP开发的主机配置协议,主要用于无盘工作站网络中。DHCP协议在BOOTP基础上
7、进行了改进,并消除了BOOTP作为主机配置服务所具有的特殊限制。1.BOOTP与DHCP相似性 由于BOOTP和DHCP之间的关系,两个协议共享以下一些特性:每种格式结构都用于在服务器和端之间交换消息使用众所周知的UDP端口进行客户端/服务器通信作为配置服务的完整组成部分的IP地址分配 2.BOOTP/DHCP的差别 BOOTP和DHCP的主机配置方式有明显的差别,在功能上的区别体现在书中表8-1所示,参见即可。以上具体内容参见书中介绍。8.1.5 DHCP术语 与DHCP服务有关的主要术语说明参见书中表8-2。,8.1.6 Windows Server 2003的DHCP功能,1Window
8、s Server 2003系统中的DHCP服务新功能 Windows Server 2003的两个DHCP服务新功能如下:DHCP客户端备用配置DHCP数据库备份和恢复 2从Windows 2000 Server中继承的DHCP服务功能 以下是从Windows 2000 Server中继承的新增功能:向DHCP管理员和用户提供有限的服务器和控制台访问权限的本地组IP地址的自动指派增强的性能监视和服务器报告能力多播作用域和超级作用域的扩展作用域支持,支持用户指定和供应商指定的选项类DHCP与DNS的集成使用Active Directory集成来检测未授权的DHCP服务器BOOTP客户端的动态支持
9、 以上各项新功能的具体说明和配置方法参见书中介绍。,8.2 DHCP服务组件,DHCP服务组件包括:DHCP服务器、DHCP客户端和DHCP数据库。8.2.1 DHCP服务器 DHCP服务器就是提供DHCP服务的服务器,它必须是网络操作系统(如Windows NT/2000 Server/Server 2003等),而不能是个人操作系统(如Windows 95/98/XP等)。但有些网络设备现在也可以提供DHCP服务了,如路由器、宽带防火墙等。1.网络中配置DHCP服务器的优点 为网络配置DHCP服务器有下列优点:管理员可集中指派和指定全局的,或子网特有的TCP/IP参数供整个网络使用。客户端
10、不需要手动配置TCP/IP。客户端在子网之间移动时,旧的IP地址将被释放以便重用。当计算机在其新位置重新启动时,客户端自动重新配置其TCP/IP设置。,大多数路由器都可转发DHCP和BOOTP配置请求,所以在网络中无需为每个子网配置单独的DHCP服务器。2.客户端如何使用服务器 DHCP客户端接受租约并可从服务器接收如下内容:IP地址的临时使用对于它正加入的网络是有效的。供客户端以选项数据形式使用的其他TCP/IP配置参数。如果配置了冲突检测,DHCP服务器会在将租约中的地址提供给客户端之前对每个可用地址执行ping操作。确保提供给客户的每个IP地址都没有被使用。在Windows XP以后版本
11、系统中,还提供了一种预防无法从DHCP服务器获取IP地址的解决方案,那就是配置备用IP地址。除IP地址以外,可以配置DHCP服务器,提供可选数据以完全配置客户端的TCP/IP。由DHCP服务器在租约期间配置和分配的某些最通用DHCP选项类型包括:默认网关和指派给DHCP客户端的其他可选配置参数 以上的具体说明和配置方法参见书中介绍。,8.2.2 DHCP数据库,DHCP数据库是用来存储DHCP服务所需的各种原始配置信息,如用来分配的IP地址池、保留IP地址、租约期等。数据库的大小取决于网络上的DHCP客户端数量。但随着客户端在网络上的启动和停机,DHCP数据库将随着时间推移而不断增大。DHCP
12、数据库的大小不与活动客户端租约的个数直接成比例。随着时间的推移,由于某些DHCP客户端项目过时而且被删除。为恢复可用的空间,DHCP数据库会被压缩。从Windows NT Server 4.0系统开始,动态数据库压缩会作为空闲时间内或数据库更新后的自动后台进程在DHCP服务器上执行。Windows Server 2003家族中的DHCP服务器数据库使用了Exchange Server JET存储引擎。在安装DHCP服务时,将自动在SystemrootSystem32Dhcp目录中创建书中表8-3中所示的文件。,8.3 DHCP服务工作原理,8.3.1 DHCP服务的自动IP地址分配原理 DHC
13、P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。具体DHCP服务工作原理参见书中介绍。,8.3.2 DHCP中继代理原理,中继代理是在不同子网上的客户端和服务器之间中转D
14、HCP/BOOTP消息的小程序,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,路由器用于连接称作“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。要在多个子网上支持和使用DHCP服务,连接每个子网的路由器应符合在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。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
15、机。,大多数情况下,路由器支持DHCP/BOOTP中继。如果您的路由器不支持,则应与路由器制造商或供应商联系以查明是否有软件或固件升级提供对该功能的支持。2.中继代理的工作原理 中继代理将它连接的其中一个物理接口上广播的DHCP/BOOTP消息中转到其他物理接口连至的其他远程子网。下图显示了子网2上的客户端C是如何从子网1上的DHCP服务器1获得DHCP地址租约的。具体过程参见书中介绍。,8.4 规划DHCP网络,8.4.1 如何确定要使用的DHCP服务器的数目 在确定要使用的DHCP服务器的数目时,需要考虑以下事项:路由器在网络中的位置及是否希望每个子网都有DHCP服务器。为其提供DHCP服
16、务的网段之间的传输速度。DHCP服务器计算机上安装的磁盘驱动器的速度和随机存取内存(RAM)的数量。在选择使用的IP地址类和其他服务器配置细节方面的实际限制。具体规划方案参见书中介绍。,8.4.2 路由DHCP网络的规划,在使用子网划分网段的路由网络中,对DHCP服务的选项进行规划必须遵循以下两个特定的要求,以便完全实现DHCP服务:在路由网络中,一个DHCP服务器必须至少位于一个子网中。为了使DHCP服务器能支持其他被路由器分开的远程子网上的客户端,必须使用路由器或远程计算机作为DHCP和BOOTP中继代理程序以支持子网之间DHCP通信的转发。8.4.3 企业规划考虑 对于企业DHCP网络,
17、有以下规划考虑:规划网络的物理子网和相关的DHCP服务器位置。为DHCP客户端指定按照每个作用域预定义的DHCP选项类型和它们的值。识别WAN环境中慢速链路所造成的影响。,8.5 DHCP服务器的安装,如果是域控制器,在安装时也会随着Active Directory的安装而自动安装,与DNS服务器一样。但它也不一定非要在域控制器上安装,也可在其他成员服务器上安装。当然首先得安装DHCP服务组件。8.5.1 安装DHCP服务器的最佳操作 以下是在安装DHCP服务器时的建议操作:将80/20设计规则用于平衡地址的作用域分布。在每个子网上对多个DHCP服务器使用超级作用域。仅在需要从服务中永久删除作
18、用域时,停用作用域。仅在需要时使用DHCP服务器的服务器端冲突检测。在所有可能为保留的客户端提供服务的DHCP服务器上创建保留。注意DHCP需要频繁使用磁盘。坚持使用审核日志以便用于故障排除。对使用远程访问的DHCP客户端减少租用时间。,如果可用地址空间足够,那么可以延长作用域租约期限。将DHCP与其他服务集成,如WINS和DNS。对于路由网络,请使用中继代理或设置相应的定时器来避免对BOOTP和DHCP消息通信进行不必要的转发和中继。根据网络DHCP客户端数量使用适当数量DHCP服务器。DHCP服务的DNS动态更新使用默认的客户端首选设置。在DHCP服务器控制台中使用手动的备份和恢复方法。将
19、DHCP服务器数据库从旧的服务器硬件移动到新硬件。在安装DHCP服务器之前,请明确如下各项:DHCP服务器的硬件和存储要求。哪些计算机可以立即配置为具有动态TCP/IP配置的DHCP客户端,哪些计算机需要使用静态TCP/IP配置参数和静态IP地址手动配置。为DHCP客户端预定义的DHCP选项类型和值。以上最佳操作的具体内容说明参见书中介绍。,8.5.2 DHCP服务器安装的基本思路,如果是域控制器,在安装时DHCP服务器也会随着Active Directory的安装而自动安装,但也只是基本的安装。与DNS服务器一样,DHCP服务器也可以在其他成员服务器上安装。具体的DHCP服务组件的安装与上一
20、章的DNS服务组件一样,只是所选的组件不再是“域名系统(DNS)”,而是“动态主机配置协议(DHCP)”选项。DHCP服务器的安装也是通过“配置您的服务器向导”进行的,整个过程非常简单。在安装前也需要先把成员服务器加入到相应域中间,然后在“配置您的服务器向导”中指定DHCP服务器的作用域IP地址段、设置为客户端进行名称解析的DNS服务器、父域、WINS服务器等选项即可。,8.5.3 DHCP服务器的全新安装,DHCP服务器的全新安装也是通过“配置您的服务器向导”进行的。只需在下图所示向导对话框中选择“DHCP服务器”选项,然后按向导提示一步步进行即可。具体步骤参见书中介绍。,8.6 作用域的创
21、建与配置,作用域是对子网中使用DHCP服务的计算机进行的IP地址管理性分组。管理员首先为每个物理子网创建作用域,然后使用该作用域定义客户端使用的参数。8.6.1 作用域概述 作用域有下列属性:IP地址的范围,可在其中加入或排除DHCP服务用于租用的地址。子网掩码,用于确定给定IP地址的子网。作用域创建时指派的名称。租约期限值,指派给动态接收分配的IP地址的DHCP客户端。任何为指派给DHCP客户端而配置的DHCP作用域选项,如DNS服务器、路由器IP地址和WINS服务器地址。保留(可选),用于确保DHCP客户端总是能收到同样的IP地址。,8.6.2 作用域的创建步骤,作用域的新建方法是在DHC
22、P控制台DHCP服务器上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择【新建作用域】选项,然后按向导提示一步步进行即可。具体步骤参见书中介绍。但新的作用域创建好后,必须先激活才能使用,激活作用域的方法是在DHCP控制台的相应作用域上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择【激活】选项即可。8.6.3 作用域的属性配置,作用域在创建后也可进行一些其他选项配置。具体方法是在DHCP控制台相应作用域上单击右键,在弹出菜单中选择“属性”选项,在打开如右图所示对话框各选项卡中即可配置诸如作用域的名称、IP地址范围和租约期、DHCP与DNS集成等选项。具体配置方法参见书中介绍。,8.7 超级作用域,超级作用域是一种管理
23、分组特性,它使DHCP服务器能为每个物理接口和子网使用多个作用域。超级作用域在下列条件下有用:如果必须添加到网络的DHCP客户端比原先计划的要多;如果要重新给IP网络编号,或者如果要配置两个或多个DHCP服务器,以便为单个子网提供作用域冗余和容错设计DHCP服务。8.7.1 超级作用域概述 超级作用域是运行Windows Server 2003的DHCP服务器的一种管理功能,您可以通过DHCP控制台创建和管理超级作用域。使用超级作用域,可以将多个作用域组合为单个管理实体。使用此功能,DHCP服务器可以:在多个逻辑IP网络的单个物理网段上支持DHCP客户端。支持位于DHCP和BOOTP中继代理的
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