Windows Server操作系統(tǒng)教程 課件 項目6 DHCP服務(wù)器的配置與管理

WindowsServer2019版WindowsServer操作系統(tǒng)教程項目6DHCP服務(wù)器的配置與管理目錄PART01學(xué)習(xí)目標PART02項目描述PART03知識準備PART04項目實施PART05項目小結(jié)PART06項目拓展學(xué)習(xí)目標01學(xué)習(xí)目標掌握DHCP的工作原理。掌握DHCP的基本概念、功能與作用。掌握DHCP地址分配類型。010203知識目標學(xué)習(xí)目標能安裝DHCP服務(wù)器。技能目標能授權(quán)DHCP服務(wù)器、管理DHCP作用域的相關(guān)方法。能配置DHCP中繼代理、配置DHCP超級作用域的相關(guān)方法。學(xué)習(xí)目標培養(yǎng)工匠精神，要求做事嚴謹、精益求精、愛崗敬業(yè)。增強信息安全意識，提高DHCP服務(wù)器的可靠性。增強服務(wù)意識，為用戶方便使用網(wǎng)絡(luò)提供技術(shù)支持。素養(yǎng)目標項目描述02項目描述為了解決這些問題，公司在本次網(wǎng)絡(luò)升級改造中，特別在網(wǎng)絡(luò)中部署了DHCP服務(wù)器，以實現(xiàn)公司內(nèi)所有計算機的IP地址等信息的自動配置。通過DHCP服務(wù)器的部署，可以大大減少手工配置帶來的錯誤，提高工作效率。同時，DHCP服務(wù)器的使用還可以簡化計算機配置過程，減輕IT管理員的工作負擔(dān)，使他們能夠更加專注于其他重要的工作任務(wù)。KIARUI科技有限公司的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本搭建完成，計算機的IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器的IP地址等信息，原本采用手工配置的方式進行配置，但這種方式經(jīng)常導(dǎo)致IP地址沖突，或是錯誤配置網(wǎng)關(guān)或DNS服務(wù)器的IP地址而導(dǎo)致無法上網(wǎng)，增加了管理員的工作難度和管理難度。特別是隨著公司內(nèi)筆記本電腦數(shù)量的不斷增多，職工移動辦公的情況越來越多，計算機位置經(jīng)常變動導(dǎo)致頻繁修改IP地址，使得此類錯誤頻繁發(fā)生。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)需求知識準備03DHCP概述DHCP動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）是動態(tài)主機配置協(xié)議的縮寫，該協(xié)議是一種網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，用于自動為網(wǎng)絡(luò)中的主機分配IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)配置信息。DHCP可以大大簡化手動配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的過程，提高網(wǎng)絡(luò)管理的效率。DHCP協(xié)議支持C/S（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)，主要分為兩部分：DHCP服務(wù)器和DHCP客戶端。DHCP采用UDP作為傳輸協(xié)議，客戶端發(fā)送消息到DHCP服務(wù)器的67號端口，服務(wù)器返回消息給客戶端的68號端口。DHCP概述DHCP服務(wù)器DHCP服務(wù)器是一臺安裝有WindowsServer操作系統(tǒng)或其他網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的計算機，且需要安裝TCP/IP協(xié)議，并為其設(shè)置靜態(tài)IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)等內(nèi)容。DHCP服務(wù)器控制一段IP地址范圍，客戶端登錄服務(wù)器時就可以自動獲得服務(wù)器分配的IP地址和子網(wǎng)掩碼。DHCP概述DHCP客戶端DHCP客戶端（DHCPClient）是指從服務(wù)器動態(tài)獲取IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)配置信息的客戶端計算機。在DHCP客戶端和服務(wù)器之間的通信過程中，客戶端會發(fā)送一個DHCPDiscover廣播包，以尋找可用的DHCP服務(wù)器。一旦收到DHCP服務(wù)器發(fā)送的DHCPOffer廣播包，客戶端會向服務(wù)器發(fā)送一個DHCPRequest廣播包，以確認接受提供的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。完成這一系列步驟后，客戶端就可以使用自動配置的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進行通信了。IP地址分配方式網(wǎng)絡(luò)管理員在DHCP服務(wù)器上通過手工方法配置DHCP客戶端的IP地址。當DHCP客戶端請求網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時，DHCP服務(wù)器會將之前手動設(shè)置的IP地址分配給DHCP客戶端。這種方法需要將客戶端的MAC地址與IP地址進行綁定。手動分配當DHCP客戶端向DHCP服務(wù)器租用IP地址時，DHCP服務(wù)器只是暫時分配給客戶端一個IP地址。只要租約到期，這個地址就會還給DHCP服務(wù)器，以供其他客戶端使用。如果DHCP客戶端仍需要一個IP地址來完成工作，則可以請求DHCP服務(wù)器重新分配一個IP地址。動態(tài)分配DHCP（動態(tài)主機配置協(xié)議）通過服務(wù)器自動為網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備分配IP地址，主要有三種分配方式：手動分配、自動分配、動態(tài)分配。DHCP自動分配不需要進行任何的IP地址手工分配。當DHCP客戶端第一次向DHCP服務(wù)器租用到IP地址后，這個地址就永久地分配給該DHCP客戶端，而不會再分配給其他客戶端。自動分配DHCP工作過程發(fā)現(xiàn)階段DHCP客戶端以廣播方式發(fā)送DHCPdiscover發(fā)現(xiàn)信息來尋找DHCP服務(wù)器，即向地址255.255.255.255發(fā)送特定的廣播信息。網(wǎng)絡(luò)上每一臺安裝了TCP/IP協(xié)議的主機都會接收到這種廣播信息，但只有DHCP服務(wù)器才會做出響應(yīng)。提供階段在接收到DHCP發(fā)現(xiàn)信息后，網(wǎng)絡(luò)中所有的DHCP服務(wù)器都會從尚未出租的IP地址中挑選一個分配給DHCP客戶端，并向DHCP客戶端發(fā)送一個包含出租的IP地址和其他設(shè)置的DHCPoffer提供信息。選擇階段DHCP客戶端會從接收到的多個DHCPoffer中選擇第一個收到的DHCPoffer，并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個DHCPrequest請求信息，該信息中包含向所選定的DHCP服務(wù)器請求IP地址的內(nèi)容。確認階段在收到DHCPrequest后，DHCP服務(wù)器會向客戶端發(fā)送一個DHCPack確認信息，確認IP地址和其他配置信息的分配。DHCP租約更新自動更新在客戶端重新啟動或租期達到50%時，客戶端會直接向當前提供租約的服務(wù)器發(fā)送DHCPrequest請求包，要求更新及延長現(xiàn)有地址的租約。若DHCP服務(wù)器收到請求，則發(fā)送DHCP確認信息給客戶端，更新客戶端的租約。若客戶端無法與提供租約的服務(wù)器取得聯(lián)系，則客戶端一直等到租期達到87.5%后進入重新申請的狀態(tài)。此時,客戶端會向網(wǎng)絡(luò)上所有DHCP服務(wù)器廣播DHCPDiscover包來要求更新現(xiàn)有的地址租約，如有服務(wù)器響應(yīng)客戶端的請求，那么客戶端使用該服務(wù)器提供的地址信息更新現(xiàn)有的租約。若租約過期或一直無法與任何DHCP服務(wù)器通信，DHCP客戶端將無法使用現(xiàn)有的地址租約。手動更新在DHCP客戶端上可以使用“ipconfig/renew”命令對IP地址租約進行手動更新，該命令通常與“ipconfig/release”一同使用。“ipconfig/release”命令的作用是釋放已有的IP地址租約。DHCP作用域參數(shù)作用域是指可以為一個特定的子網(wǎng)中的客戶端分配或租借的有效IP地址范圍，管理員可以在DHCP服務(wù)器上配置作用域來確定分配或租借給DHCP客戶端的IP地址范圍。為了使客戶端可以使用DHCP服務(wù)器上的動態(tài)TCP/IP配置信息，必須先在DHCP服務(wù)器上建立并激活作用域，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需要在一臺DHCP服務(wù)器上建立多個作用域。每個子網(wǎng)只能創(chuàng)建一個對應(yīng)作用域，每個作用域具有一個連續(xù)的IP地址范圍，在作用域中可以排除一個特定的地址或一組地址。作用域用于查看已出租給客戶端的IP地址。地址租用用于查看、設(shè)置提供給客戶端的其他可選的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)(如：默認網(wǎng)關(guān)、DNS的IP地址等)。作用域選項用于查看、管理該作用域中IP地址的范圍以及排除范圍。地址池用于設(shè)置將指定的IP地址保留給特定的客戶端。保留用于根據(jù)某種策略（如用戶類或MAC地址）來分配IP地址和選項給DHCP客戶端。策略DHCP服務(wù)器授權(quán)當網(wǎng)絡(luò)環(huán)境只是一個工作組時，DHCP服務(wù)器無須經(jīng)過授權(quán)就可使用，當然也就無法阻止那些非法的DHCP服務(wù)器了。當網(wǎng)絡(luò)是一個域環(huán)境時，只有經(jīng)過活動目錄“授權(quán)”后，才能使DHCP服務(wù)生效、從而阻止其他非法的DHCP服務(wù)器提供服務(wù)。WindowsServer2019為AD（ActiveDirectory，活動目錄)的網(wǎng)絡(luò)提供了集成的安全性支持，針對DHCP服務(wù)器，它提供了授權(quán)的功能。使用這一功能可以對網(wǎng)絡(luò)中配置正確的合法DHCP服務(wù)器進行授權(quán)，允許它們?yōu)榭蛻舳俗詣臃峙銲P地址。同時,能夠檢測未授權(quán)的DHCP服務(wù)器，以及防止這些服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中啟動或運行,從而提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。DHCP服務(wù)器授權(quán)中繼代理中繼代理DHCP中繼代理（DHCPRelay）是一種程序，其功能是在DHCP服務(wù)器和客戶端之間轉(zhuǎn)發(fā)DHCP數(shù)據(jù)包。當DHCP客戶端與服務(wù)器不在同一個子網(wǎng)上，就必須有DHCP中繼代理來轉(zhuǎn)發(fā)DHCP請求和應(yīng)答消息，如圖6-2所示。DHCP中繼代理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)與通常的路由轉(zhuǎn)發(fā)不同。通常的路由轉(zhuǎn)發(fā)是透明傳輸，設(shè)備一般不會修改IP包內(nèi)容。而DHCP中繼代理在接收到DHCP消息后，會重新生成一個DHCP消息，然后轉(zhuǎn)發(fā)出去。在DHCP客戶端看來，DHCP中繼代理就像DHCP服務(wù)器；在DHCP服務(wù)器看來，DHCP中繼代理就像DHCP客戶端。中繼代理DHCP客戶端在本地網(wǎng)絡(luò)廣播配置請求報文。本地網(wǎng)絡(luò)存在DHCP服務(wù)器時客戶端直接進行DHCP配置，無需DHCPRelay。如果本地網(wǎng)絡(luò)沒有DHCP服務(wù)器，與本地網(wǎng)絡(luò)相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備若具有DHCPRelay功能，在收到廣播報文后會進行適當處理，并將報文轉(zhuǎn)發(fā)給指定網(wǎng)絡(luò)上的DHCP服務(wù)器。DHCPRelay設(shè)備修改DHCP消息中的相應(yīng)字段，將DHCP廣播包轉(zhuǎn)換為單播包，并在服務(wù)器和客戶端之間進行轉(zhuǎn)換。DHCP服務(wù)器根據(jù)DHCP客戶端提供的信息進行相應(yīng)配置，并通過DHCPRelay將配置信息發(fā)送給DHCP客戶端，完成對DHCP客戶端的動態(tài)配置。DHCP中繼代理工作過程項目實施04項目規(guī)劃在WindowsServer2019操作系統(tǒng)上安裝DHCP服務(wù)器軟件；規(guī)劃IP地址池及相關(guān)參數(shù)；架設(shè)DHCP中繼代理服務(wù)器，為不同網(wǎng)段的客戶端提供DHCP服務(wù)監(jiān)控與維護：定期監(jiān)控DHCP服務(wù)器的運行狀態(tài)，確保共穩(wěn)定運行；對IP地址池進行定期清理和調(diào)整，確保共合理利用。任務(wù)1安裝DHCP服務(wù)器在WindowsServer2019中，DHCP服務(wù)沒有隨系統(tǒng)一起安裝。要架設(shè)DHCP服務(wù)器，首先要在服務(wù)器上安裝DHCP服務(wù)。任務(wù)2架設(shè)DHCP服務(wù)器服務(wù)器授權(quán)當DHCP服務(wù)器在域環(huán)境中工作時，需要經(jīng)過活動目錄的“授權(quán)”才能使其DHCP服務(wù)生效。而在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境僅為工作組時，DHCP服務(wù)器無需經(jīng)過授權(quán)即可使用。本任務(wù)以域工作環(huán)境為例來架設(shè)DHCP服務(wù)器。至于加入域的方法，可以參考“項目10域服務(wù)器的配置與管理”中的“任務(wù)3計算機加入域”。授權(quán)后的DHCP服務(wù)器與工作組狀態(tài)的DHCP服務(wù)器的配置方式基本一致。創(chuàng)建作用域創(chuàng)建作用域是為了管理網(wǎng)絡(luò)上的IP地址分配。作用域定義了一個網(wǎng)絡(luò)完整連續(xù)的可能IP地址范圍，DHCP服務(wù)器可以從中為客戶端分配IP地址。通過作用域，DHCP服務(wù)器能夠控制IP地址的分配和指派，以及配置其他相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)這樣，網(wǎng)絡(luò)管理員可以更有效地管理網(wǎng)絡(luò)資源和確保網(wǎng)絡(luò)的正常運行。設(shè)置與驗證DHCP客戶端在DHCP客戶端通過DHCP服務(wù)器獲取IP地址，驗證DHCP服務(wù)器的配置情況。保留特定的IP地址所謂保留，是指DHCP服務(wù)器可以將某個指定的IP地址分配給特定的客戶端，即使該客戶端沒有開機也不會將此IP地址分配給其他計算機。設(shè)置保留就是將DHCP服務(wù)器地址池中指定的IP地址與特定客戶端的物理地址進行綁定。任務(wù)3架設(shè)DHCP中繼代理服務(wù)器在DHCP服務(wù)器上按之前的方法添加新的作用域。配置DHCP服務(wù)器DHCP中繼可以使客戶端通過它與其他網(wǎng)段的DHCP服務(wù)器通信，最終獲取IP地址，解決了DHCP客戶端不能跨網(wǎng)段向服務(wù)器動態(tài)獲取IP地址的問題。在配置中繼代理服務(wù)器時，DHCP服務(wù)器的網(wǎng)關(guān)必須指向DHCP中繼代理服務(wù)器的IP地址。配置DHCP中繼代理服務(wù)器項目小結(jié)05項目小結(jié)動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）是一種網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，用于集中對用戶IP地址進行動態(tài)管理和配置。在IP網(wǎng)絡(luò)中，每個連接Internet的設(shè)備都需要分配唯一的IP地址。DHCP使網(wǎng)絡(luò)管理員能從中心結(jié)點監(jiān)控和分配IP地址。當某臺計算機移到網(wǎng)絡(luò)中的其它位置時，能自動收到新的IP地址。DHCP實現(xiàn)的自動化分配IP地址不僅降低了配置和部署設(shè)備的時間，同時也降低了發(fā)生配置錯誤的可能性。另外DHCP服務(wù)器可以管理多個網(wǎng)段的配置信息，當某個網(wǎng)段的配置發(fā)生變化時，管理員只需要更新DHCP服務(wù)器上的相關(guān)配置即可，實現(xiàn)了集中化管理。本項目首先介紹了DHCP的相關(guān)概念、IP地址分配方式、工作原理等，然后利用實際的工作場景介紹了DHCP服務(wù)組件的安裝，主要講解DHCP服務(wù)器配置：授權(quán)DHCP服務(wù)器、管理DHCP作用域（包括創(chuàng)建DHCP作用域、創(chuàng)建多個IP作用域、保留特定的IP地址、配置DHCP選項、配置DHCP類別選項、DHCP客戶端的配置與測試）；介紹了DHCP中繼代理等。項目拓展06PowerShell方式安裝與刪除DHCP服務(wù)執(zhí)行“install-windowsfeature-namedhcp”命令安裝DHCP服務(wù)PowerShell方式安裝DHCP服務(wù)執(zhí)行“remove-windowsfeature-namedhcp”刪除DHCP服務(wù)PowerShell方式刪除DHCP服務(wù)項目拓展合理配置DHCP服務(wù)器，提升網(wǎng)絡(luò)管理效率DHCP服務(wù)器是一種自動化配置網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，可以為網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備分配IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)等信息。對于需要管理大量設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)管理員或企業(yè)，使用DHCP服務(wù)器能夠減輕大量的配置負擔(dān)，提高網(wǎng)絡(luò)連接的速度和穩(wěn)定性。在設(shè)置DHCP服務(wù)器前，需要確定網(wǎng)絡(luò)中可以使用的IP地址范圍。一般情況下，需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和設(shè)備數(shù)量來決定IP地址的數(shù)量和范圍。為避免IP地址沖突，可以將一個子網(wǎng)內(nèi)的IP地址范圍設(shè)置在一個網(wǎng)段內(nèi)。在設(shè)置DHCP服務(wù)器時，合理地設(shè)置租約時間，能夠更好地管理網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，提高網(wǎng)絡(luò)連接的速度和穩(wěn)定性。DNS服務(wù)器是為解析Internet上的域名而設(shè)立的服務(wù)器。為了讓網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備能夠快速準確地解析域名，需要將DNS服務(wù)器的IP地址添加到DHCP服務(wù)器的設(shè)置中。這樣，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備將可以快速地解析域名，提高網(wǎng)絡(luò)連接的速度和穩(wěn)定性。合理配置DHCP服務(wù)器，提升網(wǎng)絡(luò)管理效率在DHCP服務(wù)器上設(shè)置IP地址范圍、租約時間和DNS服務(wù)器等信息后，還需要保證網(wǎng)絡(luò)中沒有IP地址沖突。如果發(fā)現(xiàn)IP地址沖突，可以通過手動配置IP地址或者修改DHCP服務(wù)器上設(shè)備的IP地址來解決問題。