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【25软考网工】第七章（4）DHCP、DNS

news 来源：原创 2025/5/23 8:46:01

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  ​​​​​  大家好，我是christine-rr !目前《软考中级网络工程师》专栏已经更新三十多篇文章了，每篇笔记都包含详细的知识点，希望我们软考都顺利通过！​

 ​​​​​ 今天的笔记是DHCP、DNS。

​

目录

一、DHCP

1. DHCP工作原理

1）DHCP四个报文

2）题型

2. DHCP租期更新

1）租期更新过程

3. DHCP报文格式

1）报文格式概述

4. Option 43应用举例

1）Option 43作用

5. 华为DHCP option43配置

1）配置方法

配置方式选择

6. DHCP分配固定IP地址

7. DHCP中继

1）DHCP Relay工作原理

2）DHCP Relay配置举例

8. DHCP Snooping ——防止非法DHCP服务器接入

1）DHCP Snooping配置

9. 应用案例

1）例题:DHCP报文类型

2）DHCP拓展字段

3）例题:DHCP获取IP地址

4）例题:DHCP请求配置信息

5）例题:首次发送的报文和原IP/原MAC

6）例题:DHCP服务器租约

7）例题:DHCP确认分配IP地址的消息

8）例题:DHCP获取地址过程

10.知识小结

二、DNS域名系统

1. DNS记录类型

2. DNS查询过程

1）客户机内部查询

2）客户机到服务器查询

3）服务器到服务器查询

4）DNS查询方式

DNS查询过程：

5）例题:授权域名服务器传回解析结果表明

6）例题:域名服务器配置过程

7）例题:DNS查询过程

8）例题:域名服务器返回结果

9）例题:域名查询过程

3.知识小结

一、DHCP

1. DHCP工作原理

1）DHCP四个报文

  • DHCP Discover(广播): 用于发现当前网络中的DHCP服务器。（客户端-->服务器）
  • DHCP Offer(单播): 携带分配给客户端的IP地址，由DHCP服务器发送。（服务器-->客户端）
  • DHCP Request(广播): 告知服务器端自己将使用该IP地址，由DHCP客户端发送。（客户端-->服务器）
  • DHCP Ack(单播): 最终确认，告知客户端可以使用该IP地址，由DHCP服务器发送。（服务器-->客户端）

​

  • 广播与单播
    • 广播: DHCP Discover和DHCP Request是广播。
    • 单播:服务器回复的 DHCP Offer和DHCP Ack通常是单播，但也可以在某些情况下是广播。
  • 为什么需要DHCP Request
    • 原因: 客户端可能收到多个DHCP Offer（如多个DHCP服务器存在），需要通过DHCP Request来确认使用哪一个IP地址。

2）题型

  • 题目: 为什么DHCP客户端收到Offer之后不直接使用该IP地址，还需要发送一个Request告知服务器端？
  • 解析: 因为客户端可能收到多个Offer，需要通过Request来确认具体使用哪一个IP地址。

2. DHCP租期更新

1）租期更新过程

  • DHCP Request(单播): 当租约到50%时，客户端向服务器端请求继续使用该IP地址，延长使用期限。
  • DHCP Ack: 如果服务器同意续约，会发送Ack消息包，客户端根据新的租期和其他TCP/IP参数更新配置。
  • 租期未更新处理:
    • 若第一次续约失败，到租约87.5%时再次尝试续约。
    • 若第二次续约还失败，到租约100%时，客户端必须放弃该IP地址，发送DHCP Discover重新申请地址。
  • 无DHCP服务器处理: 如果此时无DHCP服务器可用，客户端会使用169.254.0.0/16中的随机地址，并每隔5分钟再尝试。

​

3. DHCP报文格式

1）报文格式概述

  • 标准格式: DHCP报文有固定的标准格式。
  • 可扩展字段: 报文后面有一个可选字段，用于扩展。

​

  • 可扩展字段
    • Option 43: 高频考点，用于为AP分配IP地址时，通告AC的地址。
    • Option 82：称为中继代理DHCP Relay信息选项。
  • 可扩展协议：DHCP、TCP（20~60字节）、IPv4（20~60字节）、IPv6、BGP、ISIS

4. Option 43应用举例

1）Option 43作用

核心作用: 在WLAN三层组网中，AP通过DHCP报文中的Option 43选项字段获取AC的IP地址，以便建立CAPWAP隧道。

​

  • 应用场景：当AP的IP地址通过DHCP服务器分配，且AC的IP地址与AP不在同一个广播域时，AP无法通过广播方式获取AC的IP地址，此时需通过Option 43获取。

5. 华为DHCP option43配置

1）配置方法

  • 配置命令:
    • 启用DHCP: [DHCP-HW] dhcp enable
    • 创建IP地址池: [DHCP-HW] ip pool huawei
    • 配置网络: [DHCP-HW-ip-pool-huawei] network 192.168.100.0 255.255.255.0
    • 配置网关: [DHCP-HW-ip-pool-huawei] gateway-list 192.168.100.1
    • 配置Option 43: [DHCP-HW-ip-pool-huawei] option 43 sub-option 3 ascii 10.10.10.1（假设AC的IP地址是10.10.10.1）

配置方式选择

  • 三种方式:
    • 16进制数（转换麻烦，考试出现几率小）
    • 直接写IP地址
    • 使用ascii码表示IP地址

​

6. DHCP分配固定IP地址

​

  • MAC绑定原理：通过将客户端的MAC地址与特定IP地址绑定实现固定分配
    • 配置命令：
DHCP server static-bind ip-address 192.168.2.2 mac-address 00e0-fc00-00aa
  • 配置方式对比：
    • 全局地址池：适用于PC1等需要动态分配的终端
    • 接口地址池：适用于PC2/PC3等场景，其中PC3通过MAC绑定实现固定IP分配
  • 操作要点：在接口配置模式下完成MAC与IP的绑定，配置关键点需重点练习

7. DHCP中继

1）DHCP Relay工作原理

Option 82：称为中继代理DHCP Relay信息选项。

​

  • 产生背景：当DHCP服务器与客户端跨广播域时（如不同VLAN或路由器隔离的网段），需要中继转发DHCP广播报文
  • 核心功能：
    • 将客户端的DHCP Discover广播报文转换为单播发送给服务器
    • 将服务器的响应报文单播传回客户端所在广播域
  • 报文转换过程：
    • Discover：广播→单播
    • Offer/Ack：单播→广播

​

  • 路由要求：必须保证中继设备与DHCP服务器间的路由可达性

2）DHCP Relay配置举例

​

  • 关键配置步骤：
    • 创建DHCP服务器组并指定服务器地址
    • 在接口视图下启用DHCP中继功能
    • 绑定接口与服务器组的关联关系
  • 典型命令：
  • DHCP select relay        #开启DHCP relay中继模式，将DHCP请求转发到远程服务器。
DHCP relay server-select HW
  • 考试要点：2024年5月网络工程师案例分析题涉及中继配置流程描述（占4分）

8. DHCP Snooping ——防止非法DHCP服务器接入

​

  • 问题场景：私接路由器（如小米/TP-Link）会发布非法DHCP Offer，导致终端获取错误IP地址（如192.168.31.0/24）
  • 防护机制：
    • 信任端口(Trusted)：仅允许合法DHCP服务器接口
    • 非信任端口(Untrusted)：拦截非法DHCP响应报文
  • 典型组网：核心交换机连接合法DHCP服务器的端口设为Trusted，所有用户侧端口保持Untrusted

1）DHCP Snooping配置

​

  • 配置流程：
    • 全局启用DHCP功能：dhcp enable
    • 开启Snooping功能：dhcp snooping enable
    • 指定信任端口：dhcp snooping trusted
  • 设备差异：
    • 华为：默认所有端口为Untrusted
    • 思科：需显式配置Untrusted端口
  • 考试重要性：中级/高级网络工程师高频考点，案例分析题常见配置场景

9. 应用案例

1）例题:DHCP报文类型

​

  • DHCP Discover报文: 客户端用于向DHCP服务器请求IP地址配置信息。
  • DHCP Offer报文: 服务器提供IP地址给客户端。
  • DHCP Request报文: 客户端选择一个IP地址后，向服务器发送此报文以请求确认。
  • DHCP ACK/NACK报文: 服务器确认或拒绝客户端的IP地址请求。
  • 注意: 第37题存在争议，若题目表述为“客户端接受服务器IP地址后需发送的报文”，则答案应为DHCP Request，但严格来讲，确认动作是由服务器通过DHCP ACK完成的，因此该题可能存在表述问题。
  • 答案：（36）A (37)

2）DHCP拓展字段

​

  • 答案：A ,Option 43

3）例题:DHCP获取IP地址

​

  • DHCP Snooping功能: 用于防止未经授权的DHCP服务器在网络中分配IP地址，通过在交换机上配置此功能，可以杜绝非法DHCP服务器导致的IP地址冲突问题。
  • 配置流程：
    • 全局启用DHCP功能：dhcp enable
    • 开启Snooping功能：dhcp snooping enable
    • 指定信任端口：dhcp snooping trusted
  • 答案：B

4）例题:DHCP请求配置信息

​

  • DHCP Discover报文: Windows系统中，DHCP客户端通过发送此报文请求IP地址配置信息。
  • 备用IP地址: 若在指定时间内未接收到地址配置信息，客户端可能使用169.254.0.1作为备用IP地址.
  • 答案：(36）A （37）C

5）例题:首次发送的报文和原IP/原MAC

​

  • 首次发送报文: 主机首次向DHCP服务器发送DHCP Discover报文以请求IP地址。
  • 源MAC地址: 报文的源MAC地址为主机的MAC地址。
  • 源IP地址: 由于主机尚未获取IP地址，因此源IP地址为0.0.0.0。
  • 答案：(36)A (37)C

6）例题:DHCP服务器租约

​

  • 租约更新时机: 通常情况下，当租约期过了50%时，客户端会尝试更新租约。若50%时更新失败，则会在租约期过了87.5%时再次尝试更新。
  • 租约到期处理: 租约到期后，客户端会重新发送DHCP Discover报文以获取新的IP地址配置。
  • 答案：A

7）例题:DHCP确认分配IP地址的消息

​

  • DHCP Discover报文: 客户端用于向DHCP服务器请求IP地址配置信息。
  • DHCP Offer报文: 服务器提供IP地址给客户端。
  • DHCP Request报文: 客户端选择一个IP地址后，向服务器发送此报文以请求确认。
  • DHCP ACK/NACK报文: 服务器确认或拒绝客户端的IP地址请求。
  • 确认消息: DHCP Request报文用于客户端向服务器确认分配IP地址。
  • 消息类型: 该消息是一个单播消息，即服务器直接回应客户端的请求。
  • 答案：(53) C (54)B

8）例题:DHCP获取地址过程

​

  • 第二个数据包: 在DHCP获取地址过程中，第二个数据包是DHCP Offer报文，由服务器单播发送给客户端。
  • 第一个数据包的源目IP地址和端口: 第一个数据包（DHCP Discover）的源IP地址为0.0.0.0，目的IP地址为255.255.255.255（广播地址），源端口为68，目的端口为67，且使用UDP协议。
  • 答案：(29) B, (30)B

10.知识小结

知识点

核心内容

考试重点/易混淆点

难度系数

DHCP报文

DHCP四个报文：

DHCP Discover(广播): 发现网络中的DHCP服务器。（客户端-->服务器）

DHCP Offer(单播): 携带分配给客户端的IP地址（服务器-->客户端）

DHCP Request(广播): 告知服务器端自己将使用该IP地址（客户端-->服务器）

DHCP Ack(单播): 最终确认（服务器-->客户端）

中

DHCP租约更新

租期50%时发Request续约，87.5%时再次续约，100%时放弃IP

续约失败后的处理流程

中

DHCP报文格式

标准格式+可选字（Option）

Option 43的作用：为AP分配IP时通告AC地址

Option 82：称为中继代理DHCP Relay信息选项。

中

DHCP固定IP分配

基于MAC地址绑定IP

-

易

DHCP中继

解决广播域穿越问题，将广播转为单播

中继配置及路由通达性

难

DHCP Snooping

防止私接DHCP服务器导致IP冲突

Trust与Untrust接口配置

中

DHCP获得地址过程

第二个包是Offer，客户端端口号大于服务器

客户端端口号记忆

易

二、DNS域名系统

  • DNS作用：把域名转换为IP地址
  • 其他地址转换协议：ARP将IP地址转换为MAC地址，RARP将MAC地址转为IP地址
  • DNS/DHCP服务器必须为静态IP地址，而 Web/FTP均可为动态IP地址。
  • Linux中提供DNS服务的组件为bind，主配置文件为named.conf
  • 诊断域名系统基础结构的信息和查看DNS服务器的IP地址命令：nslookup

​

1. DNS记录类型

​

  • SOA记录：起始授权机构记录，用于在众多NS记录中指明主服务器，同时包含数据版本、更新及过期时间信息。
  • A记录：实现正向解析，将主机名解析为IP地址（如：www.test.com → 1.1.1.1），是互联网中使用最多的记录类型。
  • PTR记录：实现反向解析，将IP地址解析为主机名（如：1.1.1.1 → www.test.com），与A记录互为逆向关系。指针
  • 名字服务器NS记录：为域指定授权域名服务器，该域所有子域也被委派给该服务器（如：ns1.domain.com）。
  • 邮件MX记录：指明区域邮件服务器及优先级，建立邮箱服务必需此记录。
  • 别名CNAME记录：为主机名设置别名（如：www.test.com别名为webserver12.test.com）。

2. DNS查询过程

1）客户机内部查询

​

  • 查询顺序：
    • 浏览器DNS缓存（最优先）
    • 系统DNS缓存（Windows命令：ipconfig /displaydns查看dns，ipconfig /flushdns清除dns）
    • hosts文件（永久生效，一直影响，路径：Windows/Linux系统目录下，有IP和主机名/域名的映射关系）
  • 典型故障案例：当单台主机持续解析异常而其他主机正常时，优先检查hosts文件配置。

查看DNS配置信息：ipconfig /displaydns​

清除DNS缓存：ipconfig /flushdns 

​

2）客户机到服务器查询

  • 在本地DNS服务器查询顺序：
    • 区域记录（权威数据，优先于缓存）
    • 本地DNS服务器缓存
    • 转发器（运营商DNS如114.114.114.114）
  • 关键区别：与PC查询不同，服务器优先检查区域记录而非缓存，确保获取最新权威数据。

3）服务器到服务器查询

本地DNS服务器无法查询到，服务器到服务器查询：

  • 再查转发器（运营商DNS服务器）
  • 查找根、com顶级域名服务器
  • 查找test.com权限/授权域名服务器

4）DNS查询方式

​

  • 递归查询（查到底） 
    
    • 特点：域名服务器代用户完成全部查询并返回最终结果（"老好人"模式）。
    • 应用场景：本地DNS服务器、转发器通常采用。
  • 迭代查询（尽力） 
    
    • 特点：服务器返回最近已知线索，客户端自行继续查询（"踢皮球"模式）。
    • 应用场景：根域名服务器必用，顶级域服务器常用。

DNS查询过程：

  • DNS服务器/转发器：递归查询
  • 根域名服务器：全球13台IPv4根服务器，必采用迭代查询。
  • 顶级域服务器：通常采用迭代查询（如.com域）。
  • 授权域名服务器：可能递归或迭代，需根据题目具体分析。

5）例题:授权域名服务器传回解析结果表明



  • 关键点：主域名服务器正常时应递归返回结果，若由授权服务器直接返回说明主服务器采用迭代
  • 排除法：根服务器必迭代排除D；授权服务器可能递归/迭代排除C；主服务器行为排除B
  • 答案：A

6）例题:域名服务器配置过程



  • 常规配置：根→迭代，主DNS→递归
  • 排除法：根不可能递归排除B/D；主DNS通常递归排除A
  • 答案：C

7）例题:DNS查询过程



  • 迭代典型：根→授权服务器（D）
  • 递归典型：客户端→本地DNS（B）
  • 缓存特性：B/C选项不涉及查询方式
  • 答案：(35)D ，(36)B

8）例题:域名服务器返回结果



  • 反常现象：主DNS未返回结果说明其迭代
  • 授权服务器：算法不确定排除C/D
  • 答案：A

9）例题:域名查询过程



  • 本地DNS：最终返回结果→递归（A错）
  • 中介DNS：直接应答→递归（B错）
  • 根DNS：必迭代（C错）
  • 答案：D（授权服务器算法不确定）

3.知识小结

知识点

核心内容

考试重点/易混淆点

难度系数

DNS的作用

转换域名到IP地址

DNS的基本功能

🌟

转换协议

ARP（IP转MAC），RARP（MAC转IP）

与DNS的转换方向区别

🌟🌟

ARP工作原理

多步骤过程（未详细展开）

需理解并记忆步骤

🌟🌟🌟

ARP攻击类型

Flood，欺骗

攻击方式及防御方法

🌟🌟🌟

IP地址类型

静态IP与动态IP

服务器通常使用静态IP

🌟

Linux中DNS组件

BIND

DNS服务器软件

🌟

DNS诊断命令

nslookup

查询DNS记录

🌟

DNS记录类型

A记录，PTR记录，NS记录等六种

记录类型的区别与应用

🌟🌟🌟🌟

DNS查询过程

PC内部查->本地域名服务器->转发器->根域名服务器

查询流程与递归、迭代的概念

🌟🌟🌟🌟

缓存查询顺序

浏览器缓存->系统缓存->hosts文件

缓存查询的优先级

🌟🌟

本地域名服务器查询

区域记录优先于缓存

与PC查询顺序的区别

🌟🌟🌟

递归与迭代

递归：域名服务器帮用户找到最终结果；

迭代：域名服务器指引用户逐步查询

递归与迭代的区别与应用

🌟🌟🌟🌟

DNS查询常规过程

主域名服务器递归，转发器递归，根域名服务器/顶级域名服务器迭代。

授权域名服务器：可能递归或迭代，需根据题目具体分析。

常规查询流程

🌟🌟🌟

考试题目解析

晚归2019年第20题，迭代与递归的应用

题目解析与答案选择

🌟🌟🌟🌟

域名服务器配置

通常情况下，根域名服务器迭代，主域名服务器递归

配置原则与迭代、递归的应用

🌟🌟🌟

辅助域名服务器

主域名服务器的备份，用于分担负载或故障切换

辅助域名服务器的作用

🌟

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