DHCP 服务器

DHCP 服务器

DHCP 服务介绍

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）即动态主机配置协议，是一种应用于局域网的网络协议，采用 UDP 协议和 C/S 模式，用于集中管理和分配 IP 地址等网络参数。

1. 核心功能：为网络中的主机动态分配 IP 地址、默认网关、DNS 服务器地址、子网掩码等网络参数，实现网络配置的自动化，提升地址使用率 。比如在大型公司局域网中，员工的设备接入网络时可自动获取 IP 等参数，无需手动配置。
2. 协议版本：主要有用于 IPv4 网络的 DHCPv4 和用于 IPv6 网络的 DHCPv6，本文重点介绍 DHCPv4。
3. 通信端口：DHCP 服务器使用 67/udp 端口，DHCPv4 客户端使用 68/udp 端口，DHCPv6 客户端使用 546/udp 端口 。
4. 分配方式
   • 自动分配：客户端首次获取到 IP 地址后永久使用。
   • 手动分配：由管理员指定 IP 地址。
   • 动态分配：客户端暂时使用 IP 地址，使用完毕或租约到期后释放，供其他客户端使用，能有效解决 IP 地址不足的问题。

DHCP 通信过程

1. 发现阶段（DISCOVER）
   • 客户端未分配 IP 时，通过网卡向广播地址255.255.255.255发送DHCPDISCOVER数据包。
   • 限制：路由器默认不转发该广播，需 DHCP 服务器与客户端在同一物理网络，或配置DHCP 中继代理转发消息。
2. 提供阶段（OFFER）
   • DHCP 服务器接收DHCPDISCOVER后，发送DHCPOFFER数据包响应。
   • 包含内容：服务器自身 IP、分配给客户端的 IP、IP 租用期限、默认网关、DNS 服务器等参数。
3. 请求阶段（REQUEST）
   • 客户端收到DHCPOFFER后，广播DHCPREQUEST数据包，确认接受目标服务器的 IP 配置。
   • 必要性：网络中可能存在多台 DHCP 服务器，该数据包需指定目标服务器 IP，避免冲突。
4. 确认阶段（ACK）
   • 目标 DHCP 服务器接收DHCPREQUEST后，发送DHCPACK数据包，确认客户端对该 IP 的独占使用权（至租约到期）。

租约续约流程

1. 租约到期前，客户端主动向 DHCP 服务器发送DHCPREQUEST（renew）数据包申请续约。
2. 服务器同意后，回复DHCPACK（renew）数据包，延长租约；若拒绝，客户端需重新请求新 IP。

多 DHCP 服务器场景

冲突处理机制

1. 首次分配 IP：客户端收到多台服务器的DHCPOFFER后，仅接受一台的配置，广播DHCPREQUEST指定目标服务器，其他服务器释放预留 IP。
2. 租约续约
   • 非权威服务器：忽略未知 IP 的DHCPREQUEST。
   • 权威服务器：若请求 IP 在自身管理范围但未记录，发送DHCPNAK拒绝，客户端需重新申请新 IP。
3. 默认状态：DHCP 服务器默认是非权威的，避免接管权威服务器的 IP 地址。

DHCP 服务器部署

安装 DHCP 软件包

[root@server ~ 10:11:58]# yum install -y dhcp

文件配置

配置参数说明

参数	作用
subnet ... netmask ...	定义管理的子网及子网掩码
range	指定可分配的 IP 地址范围
option routers	设置客户端的默认网关
option broadcast-address	设置子网广播地址
option domain-name-servers	指定 DNS 服务器 IP
option domain-search	指定 DNS 域搜索列表（用于简化域名访问）
default-lease-time	客户端未指定租约时的默认有效期（秒）
max-lease-time	服务器允许的最长租约有效期（秒）
authoritative	声明服务器对该子网的 IP 分配具有权威性

[root@server ~ 10:11:58]# cat /etc/dhcp/dhcpd.conf 
#
# DHCP Server Configuration file.
#   see /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example
#   see dhcpd.conf(5) man page
#
[root@server ~ 10:13:02]# cp /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf
cp：是否覆盖"/etc/dhcp/dhcpd.conf"？ y
[root@server ~ 10:13:52]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf 
[root@server ~ 16:51:37]# cat /etc/dhcp/dhcpd.conf 
# option definitions common to all supported networks...
# 设置域名
option domain-name "yang.cloud";
#设置DNS
option domain-name-servers 223.5.5.5, 223.6.6.6;#默认租约时间
default-lease-time 600;
#最大租约时间
max-lease-time 7200;#日志级别
log-facility local7;#配置DHCP池
subnet 10.1.8.0 netmask 255.255.255.0 {range 10.1.8.101 10.1.8.130;#option domain-name-servers ns1.internal.example.org;#option domain-name "internal.example.org";option routers 10.1.8.2;option broadcast-address 10.1.8.255;#default-lease-time 600;#max-lease-time 7200;
}
# Fixed IP addresses can also be specified for hosts.   These addresses
# should not also be listed as being available for dynamic assignment.
# Hosts for which fixed IP addresses have been specified can boot using
# BOOTP or DHCP.   Hosts for which no fixed address is specified can only
# be booted with DHCP, unless there is an address range on the subnet
# to which a BOOTP client is connected which has the dynamic-bootp flag
# set.
#根据Mac地址配置固定IP
host fantasia {hardware ethernet 08:00:07:26:c0:a5;fixed-address fantasia.fugue.com;
}

启用并启动服务

[root@server ~ 10:39:41]# systemctl enable dhcpd --now
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/dhcpd.service to /usr/lib/systemd/system/dhcpd.service.
[root@server ~ 10:39:55]# systemctl status dhcpd
● dhcpd.service - DHCPv4 Server DaemonLoaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/dhcpd.service; enabled; vendor preset: disabled)Active: active (running) since 四 2025-09-25 10:39:55 CST; 12s ago
...Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; disabled; vendor preset: enabled)Active: inactive (dead)Docs: man:firewalld(1)

客户端配置

在客户端添加一张NAT网卡

[root@client ~ 10:41:26]# ip -br a
lo               UNKNOWN        127.0.0.1/8 ::1/128 
ens33            UP             10.1.8.11/24 fe80::20c:29ff:fef5:b10b/64 
ens37            UP             10.1.8.101/24 fe80::fef1:2cec:159a:4343/64 

基于 MAC 地址的 IP 预留

应用场景

为 Web 服务器、数据库服务器等需要固定 IP 的设备，绑定 MAC 地址与 IP，确保每次分配相同 IP。

配置步骤

查看客户端 MAC 地址

[root@client ~ 11:08:28]# ip -br link 
lo               UNKNOWN        00:00:00:00:00:00 <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> 
ens33            UP             00:0c:29:f5:b1:0b <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> 
ens37            UP             00:0c:29:f5:b1:15 <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> 

修改 DHCP 服务器配置

在/etc/dhcp/dhcpd.conf末尾添加

# Fixed IP addresses can also be specified for hosts.   These addresses
# should not also be listed as being available for dynamic assignment.
# Hosts for which fixed IP addresses have been specified can boot using
# BOOTP or DHCP.   Hosts for which no fixed address is specified can only
# be booted with DHCP, unless there is an address range on the subnet
# to which a BOOTP client is connected which has the dynamic-bootp flag
# set.
#根据Mac地址配置固定IP
host client.cloud {hardware ethernet 00:0c:29:f5:b1:15;
# 预留的固定IP为10.1.8.100fixed-address 10.1.8.100;
}

重启 DHCP 服务

[root@server ~ 11:08:51]# systemctl restart dhcpd

客户端验证

[root@client ~ 11:09:33]# ip -br a
lo               UNKNOWN        127.0.0.1/8 ::1/128 
ens33            UP             10.1.8.11/24 fe80::20c:29ff:fef5:b10b/64 
ens37            UP             10.1.8.100/24 fe80::fef1:2cec:159a:4343/64