八、CCNP-动态主机配置协议DHCP

发表于 作者 chpdirector

8.1 背景

8.2 DHCP报文交互过程

  • 客户端发送发现报文，初始情况下，网卡是没有IP地址的，所以第一条报文原地址为0.0.0.0，由于不知道DHCP服务器在哪，所以目标地址为广播地址255.255.255.255。
  • DHCP服务器接收到广播报文后，应答报文，应答内容为分配的IP地址，但是这是DHCP服务器不知道客户端是否接受给分配的地址，需要二次确认。
  • 客户端应答请求，服务端再次应答，确认接受了分配的IP地址。

当网络中多台DHCP服务器时，客户端广播，多台DHCP服务器都会给应答，客户端收到多个后，只选择一个回送广播报文。

报文1格式：UDP包，广播请求包

报文2格式：UDP包，广播应答包，包含准备分配给客户端的IP地址192.168.1.1，还包括DHCP服务器IP地址、租期、掩码、网关等内容。

报文3格式：UDP包，客户端依旧用0.0.0.0发广播，和DHCP服务器确认需要的地址192.168.1.1。

报文4格式：UDP包，最终确认。

8.3 配置

客户端有可能是网络设备，也有可能是路由器、手机等。3

  • 在全局模式在，开启DHCP服务；
  • 定义DHCP地址池，一个地址池对应一个网段；
  • 进入地址池，配置所关联的网段；
  • 除了分配地址，还需要分配网关地址。

全局模式下可以定义指定的部分IP地址不分配。

查询show命令

调试命令

8.4 试验

服务端配置

客户端配置

8.4.1 PC

接口上启动DHCP

PC(config)#no ip routing
PC(config)#interface fastEthernet 0/0
PC(config-if)#ip address dhcp
PC(config-if)#no shutdown

8.4.2 GW

创建VLAN 10

GW#vlan database
GW(vlan)#vla
GW(vlan)#vlan 10
VLAN 10 added:
    Name: VLAN0010

将接口设置成ACCESS模式，划入VLAN10

GW(config)#interface fastEthernet 0/0
GW(config-if)#switchport mode access
GW(config-if)#switchport access vlan 10

设置VLAN10 地址

GW(config)#interface vlan 10
GW(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
GW(config-if)#no shutdown

启动DHCP SERVER，配置不能分配地址、可用地址池、网关等

GW(config)#service dhcp
GW(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.10.254
GW(config)#ip dhcp pool name001
GW(dhcp-config)#network 192.168.10.0 255.255.255.0
GW(dhcp-config)#default-router 192.168.10.254
GW(dhcp-config)#domain-name doname

查看VLAN 信息

GW#show ip interface brief

Interface                  IP-Address      OK? Method Status                Protocol
FastEthernet0/0            unassigned      YES unset  up                    up
FastEthernet0/1            unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/2            unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/3            unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/4            unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/5            unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/6            unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/7            unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/8            unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/9            unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/10           unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/11           unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/12           unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/13           unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/14           unassigned      YES unset  up                    down
FastEthernet0/15           unassigned      YES unset  up                    down
Vlan1                      unassigned      YES unset  up                    down
Vlan10                     192.168.10.254  YES manual up                    up

8.4.3 测试1

PC弹出，给分配了192.168.10.1地址

*Mar  1 00:05:45.383: %DHCP-6-ADDRESS_ASSIGN: Interface FastEthernet0/0 assigned DHCP address 192.168.10.1, mask 255.255.255.0, hostname PC

PING网关测试

PC#ping 192.168.10.254

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.10.254, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 20/220/1012 ms

8.4.4 测试2

关闭PC端口

PC(config)#interface fastEthernet 0/0
PC(config-if)#shutdown

GW清空服务器上所有的绑定

GW#clear ip dhcp binding *

GW开启DEBUG

GW#debug ip dhcp server packet
DHCP server packet debugging is on.

启动PC端口

PC(config)#interface fastEthernet 0/0
PC(config-if)#no shutdown

GW服务器上DEBUG显示的广播包：

GW#
*Mar  1 00:13:15.739: DHCPD: DHCPDISCOVER received from client 0063.6973.636f.2d63.6330.312e.3336.6130.2e30.3030.302d.4661.302f.30 on interface Vlan10.
*Mar  1 00:13:15.743: DHCPD: Allocate an address without class information (192.168.10.0)
GW#
*Mar  1 00:13:17.743: DHCPD: Sending DHCPOFFER to client 0063.6973.636f.2d63.6330.312e.3336.6130.2e30.3030.302d.4661.302f.30 (192.168.10.2).
*Mar  1 00:13:17.743: DHCPD: broadcasting BOOTREPLY to client cc01.36a0.0000.
*Mar  1 00:13:17.763: DHCPD: DHCPREQUEST received from client 0063.6973.636f.2d63.6330.312e.3336.6130.2e30.3030.302d.4661.302f.30.
*Mar  1 00:13:17.763: DHCPD: Appending default domain from pool
*Mar  1 00:13:17.763: DHCPD: Using hostname 'PC.doname.' for dynamic update (from hostname option)
*Mar  1 00:13:17.763: DHCPD: Sending DHCPACK to client 0063.6973.636f.2d63.6330.312e.3336.6130.2e30.3030.302d.4661.302f.30 (192.168.10.2).
GW#
*Mar  1 00:13:17.763: DHCPD: broadcasting BOOTREPLY to client cc01.36a0.0000.
  • 从VLAN10收到客户端标识为0063.6973.636f.2d63.6330.312e.3336.6130.2e30.3030.302d.4661.302f.30的消息；
  • 给CLIENT应答OFFER，分配为192.168.10.2

PC#show ip interface brief

Interface                  IP-Address      OK? Method Status                Protocol
FastEthernet0/0            192.168.10.2    YES DHCP   up                    up

回应，应答

GW关闭DEBUG

GW#undebug all
All possible debugging has been turned off

实际上DHCP服务器再给客户端分配192.168.10.2地址之前，会尝试PING这个地址，确认这个地址是否被使用了。

查看绑定信息

GW#show ip dhcp binding

Bindings from all pools not associated with VRF:
IP address          Client-ID/              Lease expiration        Type
                    Hardware address/
                    User name
192.168.10.2        0063.6973.636f.2d63.    Mar 02 2002 12:13 AM    Automatic
                    6330.312e.3336.6130.
                    2e30.3030.302d.4661.
                    302f.30

查看服务统计信息

GW#show ip dhcp server statistics

Memory usage         23719
Address pools        1
Database agents      0
Automatic bindings   1
Manual bindings      0
Expired bindings     0
Malformed messages   0
Secure arp entries   0

Message              Received
BOOTREQUEST          0
DHCPDISCOVER         2
DHCPREQUEST          2
DHCPDECLINE          0
DHCPRELEASE          3
DHCPINFORM           0

Message              Sent
BOOTREPLY            0
DHCPOFFER            2
DHCPACK              2
DHCPNAK              0

8.5 中继配置

如果CLIENT和SERVER不在同一个网段，广播如何到达。

如上试验，物理机口收到后，SVI接口阻挡了广播，需要将DHCP RELAY部署在SVI接口上，而不是部署在物理接口上。到SVI后，变成单播包到DHCP Server，单播包的源地址为SVI地址，目标地址为DHCP地址。

Adress为DHCP SERVER的IP地址，此处为192.168.200.200。

接口为：上个试验为三层接口，设置为二层ACCESS，所以为SVI接口，但是如果是路由器，则是物理接口。

注意只需要在第一个阻挡的配，后续都不需要了，因为后续都是单播包。

左边配置在F0/0，右边配置在SVI接口。

在中继器上新建VLAN10 和 VLAN20 ，VLAN10和客户端一起，VLAN20和服务端一起。

中继器：

  • 将和客户端接口划入VLAN10 ACCESS，将和服务端的接口划入VLAN20 ACCESS，同时设置两个VLAN的地址；
  • 开启DHCP；
  • 在VLAN10下配置HELPER ADDRESS，地址为服务器地址，即连接接口地址。

服务器：no ip routing

  • 配置接口IP地址（no switchport），配置默认网关为VLAN 20地址；
  • 启动DHCP，启动地址池为VLAN10范围，网关为VLAN10地址；
  • 第一包，广播后，到中继变成单播包，是通过中继VLAN10的地址收到的，即源地址为VLAN10地址，目的地址为服务器地址；
  • 第二包：源地址为服务器地址，目的地址为VLAN10地址，分配10.1地址。

8.5.1 试验

第一步，PC发广播包，在F0/0上单播，单播格式如下

当PC时多个服务的客户端时，发广播，需要设置多个。

8.6 手动绑定

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