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网络服务与应用服务器管理 第3章 DHCP服务器 第3章 DHCP服务器 案例之二 某公司仅有100个可供分配的IP地址资源（地址范围为0—49）现要求： (1) 分配给公司内部200台PC连接因特网（200台PC同时使用的概率小于50%）。 (2) 网络中的有些员工经常需要将他们的计算机在不同的子网间移动。 (3) 部门经理所使用的主机IP地址固定不变，其他员工的IP地址可随时改变。 网络管理员如何才能保证所有的计算机均可相互通信并访问因特网？ 3.1 DHCP工作原理 3.1.1 动态主机配置协议（DHCP,Dynamic Host Configuration Protocol） DHCP是通过服务器计算机来统一规划和管理网络中的IP地址及其他相关配置详细信息，减轻TCP/IP网络的规划、管理和维护的负担，解决IP地址空间缺乏问题。 运行DHCP的服务器自动在TCP/IP网络上安全地分配和租用IP地址的机制，实现IP地址的集中式管理，基本上不需要网络管理人员的人为干预。支持需要网络配置信息的无盘工作站。 3.1.2 常用术语 (1) DHCP客户。DHCP客户是一通过DHCP来获得网络配置参数的Internet主机，通常就是普通用户的工作站。 (2) DHCP服务器。DHCP服务器是提供网络设置参数给DHCP客户的Internet主机。 (3) DHCP/BOOTP（BootStrap Protocol，自引导协议）中继代理。在DHCP客户和服务器之间转发DHCP消息的主机或路由器。 (4) 作用域。作用域是用于网络的可能IP地址的完整连续范围。作用域的属性：IP 地址的范围、惟一的子网掩码、作用域创建时指派的名称、租约期限。 3.1.2 常用术语 (5) 超级作用域。超级作用域是可用于支持相同物理子网上多个逻辑IP子网的作用域的管理性分组。 (6) 排除范围。排除范围是作用域内从DHCP服务中排除的有限IP地址序列。 (7) 地址池。在定义DHCP作用域并应用排除范围之后，剩余的地址在作用域内形成可用地址池。 (8) 租约。租约是客户机可使用指派的IP地址期间DHCP服务器指定的时间长度。 (9) 保留。使用保留创建通过DHCP服务器的永久地址租约指派。 (10) 选项类型。DHCP服务器在向DHCP客户机提供租约服务时指派的其他客户机配置参数。 3.1.3 DHCP分配IP地址的过程 DHCP是基于客户机/服务器模型设计的，服务器数据库包含以下信息： (1) 网络上所有客户机的有效配置参数。 (2) 在指派到客户机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。 (3) 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。 3.1.3 DHCP分配IP地址的过程 DHCP分配IP地址的过程如下： (1) DHCP客户机初始化TCP/IP，在本地物理子网上广播一个DHCPDISCOVER 消息，向 DHCP 服务器发出 IP 地址租用请求。 (2) 如果DHCP服务器和客户不在同一个物理子网上，BOOTP中继代理将转发这个消息给DHCP服务器。 (3) 由于网络上可能不止一个DHCP服务器，凡具有有效IP地址信息的DHCP服务器向客户机发出一个响应消息。 (4) 客户机从接收到的第一个响应消息中选定IP地址信息，并广播一条租用地址的消息请求。 DHCP分配IP地址的过程如下： (5) 由发出该响应的DHCP服务器响应该消息，指定IP地址信息给该客户机并发送一个确认，而所有其它DHCP服务器撤回各自的响应消息。 (6) 客户机完成TCP/IP协议的初始化和绑定。配置完成后，客户机就可以使用所有TCP/IP服务和应用。 (7) 客户机在成功获取IP地址后随时可以通过发送DHCPRELEASE报文释放自己的IP地址，DHCP服务器收到DHCPRELEASE报文后会回收相应的IP地址，重新分配。 在客户机重新启动或租期达到50%时，都需要更新租约。DHCP客户机更新租约的过程是： (1) 客户机直接向提供租约的服务器发送请求，要求更新及延长现有地址的租约。 (2) 如果DHCP服务器收到请求，它发送DHCP确认信息给客户机，更新客户机的租约。 (3) 如果客户机无法与提供租约的服务器取得联系，则客户机一直等到租期达到87.5%时，重新进入申请状态，它向网络上所有的DHCP服务器广播DHCPDISCOVER消息以更新现有的地址租约。 (4) 如有服务器响应客户机的请求，那么客户机使用该服务器提供的地址信息更新现有的租约。 (5) 如果租约过期或无法与其他服务器通信，客户机将无法使用现有的地址租约。 (6) 客户机返回到初始启动状态，利用前面所述的步骤重新