DHCP服务

DHCP概念提出

为了实现网络可以动态合理地分配IP地址给主机使用，提出了DHCP协议。
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作。

DHCP相对于静态手工配置的优点：
（1）效率高
（2）灵活性强
（3）易于管理

把一个主机接入到tcp/ip网络，要为其配置网络参数：

• IP/mask：仅有此项时，只能进行本地通信，不能跨网段通信
• Gateway：非本地通信时配置
• DNS Server：可实现基于主机名通信

参数配置方式：

• 静态指定
• 动态分配
  （1）BOOTP：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。通过BOOTP协议可以为局域网中的无盘工作站分配动态IP地址，这样就不需要管理员去为每个用户去设置静态IP地址。
  （2）DHCP：引入了“租约”的BOOTP；也可实现为特定主机保留某固定地址；

DHCP：动态主机配置协议

DHCP应用场景

• DHCP服务器能够为大量主机分配IP地址，并能够集中管理
• DHCP采用C/S模式

监听的端口：
服务端：udp/67 （源端口：接收客户端请求的）
客户端：udp/68（目的端口：向客户端发送请求成功或失败的回应）

DHCP基础工作过程

免费ARP用于检测冲突的IP地址，如果发现冲突IP地址，客户端会回Decline报文，重新发Discover报文，请求新的IP地址服务器端收到Decline报文后，会把刚才的IP地址列为冲突地址，当服务器没有空闲地址可用的时候，才会从冲突地址中选择进行分配。

DHCP租期更新

一般租约到达一半时50%，就开始续租；如果找不到dhcp，就续租到75%，再找不到就续租87.5%，再找不到dhcp就重新发起dchp请求；

IP地址释放

若IP租约到期前没有收到DHCP服务器响应，客户端会停止使用此IP地址。
若DHCP客户端不再使用分配的IP地址，也可以主动向DHCP服务器发送DHCP Release报文，释放该地址。

注意：dhcp服务器必须先提供本地dhcp服务，才能可以给另一网络提供服务，否则不允许直接向另一网络提供dhcp服务；每一个地址分配的范围叫一个作用域；
dhcp服务器可提供的服务不止是分配网络地址，还可提供文件路径；

DHCP服务

Linux DHCP协议的实现程序：

• dhcp：（ISC，named）：只提供能提供dhcp服务；
• dnsmasq：dhcp & dns ：轻量化，没有配置文件，通过命令行+选项参数进行指定；

dhcp程序包：提供两个程序，二者不同同时启用；
dhcpd：提供dhcp服务；
dhcrelay：提供中继服务；

部署dhcp服务

[root@promote ~]# yum info dhcp
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * base: mirrors.cn99.com
 * epel: mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn
 * extras: mirrors.cn99.com
 * updates: mirrors.cn99.com
Installed Packages
Name        : dhcp
Arch        : x86_64
Epoch       : 12
Version     : 4.2.5
Release     : 77.el7.centos
Size        : 1.4 M
Repo        : installed
From repo   : base
Summary     : Dynamic host configuration protocol software
URL         : http://isc.org/products/DHCP/
License     : ISC
Description : DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) is a protocol which allows
            : individual devices on an IP network to get their own network
            : configuration information (IP address, subnetmask, broadcast address,
            : etc.) from a DHCP server. The overall purpose of DHCP is to make it
            : easier to administer a large network.
            : 
            : To use DHCP on your network, install a DHCP service (or relay agent),
            : and on clients run a DHCP client daemon.  The dhcp package provides
            : the ISC DHCP service and relay agent.

[root@promote ~]# yum -y install dhcp 安装dhcp
...
[root@promote ~]# rpm -ql dhcp 查看安装dhcp生成的文件
其中：
/etc/dhcp/dhcpd.conf 提供dhcp服务的配置文件
/etc/dhcp/dhcpd.conf 为ipv4的配置文件
/etc/dhcp/dhcpd6.conf 为ipv6的配置文件
/usr/lib/systemd/system/dhcpd.service 启动dhcp服务（ipv4）
/usr/lib/systemd/system/dhcpd6.service 
/usr/lib/systemd/system/dhcrelay.service 启动中继服务器
/usr/sbin/dhcpd 主程序（启动包括了ipv4和ipv6）
/usr/sbin/dhcrelay 中继程序
/var/lib/dhcpd/dhcpd.leases  DHCP的租约记录

编辑配置文件：

[root@promote ~]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf 显示复制文件即可；
[root@promote ~]# cp /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf 
[root@promote ~]# cat /etc/dhcp/dhcpd.conf 
显示部分内容：
default-lease-time 600; 默认租约期限，单位是秒钟
subnet 10.5.5.0 netmask 255.255.255.224 {
  range 10.5.5.26 10.5.5.30; 指明地址池
  option domain-name-servers ns1.internal.example.org; 可有3个dhcp服务器
  option domain-name "internal.example.org"; 搜索后缀
  option routers 10.5.5.1; 指明默认网关
  option broadcast-address 10.5.5.31; 指明广播地址
  default-lease-time 600;
  max-lease-time 7200;
}

host passacaglia {
  hardware ethernet 0:0:c0:5d:bd:95;
  filename "vmunix.passacaglia"; 加载文件的文件名
  server-name "toccata.fugue.com";
}

host fantasia {
  hardware ethernet 08:00:07:26:c0:a5;
  fixed-address fantasia.fugue.com; 固定的分配一个地址，可直接指明IP地址；
}

其中：
option 定义选项，可定义在全局中也可定义在subnet中；
subnet 定义子网
host 表示在dhcp中主机名，并不代表真正的主机名，只是个标识；

[root@promote ~]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf 
把没用的行注释：输入:.,$s/^[^#]/#/g
option domain-name "magedu.com";
option routers 172.18.100.1;
option domain-name-servers 172.18.0.1, 192.168.255.1; 设定DNS服务器

default-lease-time 43200;
max-lease-time 86400;

log-facility local7;

subnet 172.18.0.0 netmask 255.255.0.0 {
    range 172.18.11.100 172.18.11.120;
    option routers 172.18.0.1;
    option domain-name-servers 1.1.1.1;
}

host passacaglia { 这种某主机使用固定ip地址
    hardware ethernet 0:0:c0:5d:bd:95; 为要设定ip地址主机的mac地址
    option routers 172.18.11.254; 指定网关
    fixed-address 172.18.11.1; 注意不能使用地址池中的地址
}

[root@promote ~]# systemctl start dhcp.service
[root@promote ~]# ss -tnl 
服务端监听在udp/67

dhcp已经分配的结果记录存放在：/var/lib/dhcpd/dhcpd.leases
[root@promote ~]# less /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases

dhcp客户端

前提要网卡地址设为动态分配；
但不用把网卡改为dhcp，使用dhclient命令测试；

[root@promote ~]# dhclient -h 查看使用帮助
[root@promote ~]# dhclient -d 运行dhcp在前端，可观察工作过程
[root@promote ~]# ss -tunl 可查看客户端udp的68端口监听
[root@promote ~]# route -n 查看客户端的网关
[root@promote ~]# cat /etc/resolv.conf 查看客户端DNS服务器

如果不期望使用dhcp分配的DNS服务器地址，就想用自己指定的，可修改过客户端网卡配置文件：

[root@promote ~]# vim /etc/resolv.conf
nameserver 2.1.1.1 用自己指定的DNS服务器
[root@promote ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eno16777736
PEERDNS=no

此时dhcp服务器搭建完毕

dhcpd程序

配置文件：/etc/dhcp/dhcpd.conf
主要配置ipv4的网络服务

注：启动对于Centos 6和7是不同的

option routers GW;
option domain-name-servers IP,IP,IP;
default-lease-time ...;
max-lease-time ...;

subnet NET netmask MASK {
    range ;
    ...
}

host HOST_ID {
   hardware ethernet MAC;
   fixed-address IP; 不能是在地址池中的地址
}

分配信息库：/var/lib/dhcp/dhcpd.leases~

[root@promote ~ ]# man dhcpd.conf
其它配置选项：
filename：指明引导文件名称；可认为是基于网络引导的Bootloader文件；
next-server：指明引导文件所在的服务器主机的ip地址；

例如：

filename "pxelinux.0";
next-server 172.18.0.1;
通常next-server所指向的服务器为tftp服务器；
tftp:trivial ftp 简单文件传输协议，通过udp/69