课程编码DHCP协议原理及配置-江西陶瓷工艺美术职业技术学院

HL-009 DHCP协议ISSUE 1.1江西陶瓷工艺美术职业技术学院n 了解DHCP协议产生的原因和解决的问题n 理解DHCP协议的工作原理n 理解DHCP相关安全特性n 掌握华为3Com网络设备上关于DHCP 协议的配置课程目标学习完本课程，您应该能够：n DHCP协议产生原因n DHCP协议介绍n DHCP协议实现原理n DHCP安全特性介绍n DHCP配置及实验目录www.h3c.com4DHCP协议产生的原因每个人都要我亲 自去分配IP地址 ，太烦了。小张，我 需要固定 的IP地址唉，我的地址 怎么又和别人 冲突了？怎么 办?使用DHCP协议就OK了n DHCP协议产生原因n DHCP协议介绍n DHCP协议实现原理n DHCP安全特性介绍n DHCP配置及实验目录www.h3c.com6DHCP协议介绍l DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）是在 BOOTP （Bootstrap Protocol ）的基础上提出的 l 作用是在TCP/IP网络中向主机提供配置信息 l 采用Client/Server模式 à由DHCP Client向DHCP Server提出配置申请，DHCP Server根据策略返回相应配置信息。 l DHCP报文采用UDP进行封装，识别采用端口号 àDHCP Client使用68，DHCP Server使用67。www.h3c.com7DHCP协议特点l 整个配置过程自动实现，DHCP Client端无需配置 l 所有配置信息由DHCP Server统一管理 l 通过IP地址租期管理，提高IP地址的使用效率 l 采用广播实现报文交互，报文一般不能跨网段，如 果需跨网段，需要使用DHCP Relay技术实现 n DHCP协议产生原因n DHCP协议介绍n DHCP协议实现原理n DHCP安全特性介绍n DHCP配置及实验目录www.h3c.com9DHCP协议系统组成l DHCP Client àDHCP Client通过DHCP协议来获得网络配置参数 à通常是一台主机或网络设备 l DHCP Server àDHCP Server提供网络设置参数给DHCP Client à通常是一台服务器或网络设备 l DHCP Relay à在DHCP Client和DHCP Server之间跨网段转发DHCP消 息 à通常是网络设备www.h3c.com10DHCP地址分配种类l Automatic Allocation à为连接到网络的某些主机分配IP地址，该地址将长期由 该主机使用 l Dynamic Allocation àDHCP Server为DHCP Client指定一个IP地址，同时为 此地址规定了一个租用期限 à如果租用时间到期，DHCP Client必须重新申请地址 l Manual Allocation à网络管理员为某些少数特定的主机绑定固定IP地址，且 地址不会过期www.h3c.com11DHCP协议分配地址的优先级l DHCP Server数据库中与该DHCP Client的MAC地址静 态绑定的IP地址 l 该DHCP Client曾经使用过的地址 l 顺序查找DHCP地址池中可供分配的IP地址，最先找到的 可用IP地址，优先级高 l 如果未找到可用的IP地址，则依次查询超过租期、发生冲 突的IP地址 l 找不到则报告错误www.h3c.com12DHCP的报文组成hops(1)hlen(1)options (variable)file(128)sname(64)chaddr(16)giaddr(4)siaddr(4)yiaddr(4)ciaddr(4)flags(2)secs(2)xid(4)htype(1)op(1)www.h3c.com13DHCP报文中各个部分的含义八位中最左边的一位置位代表广播，反之代表单播。flags由DHCP Client填充，从DHCP Client开始获得地址或地址续借后 所使用了的秒数。secsTransaction ID，由DHCP Client选择的一个随机数，被DHCP Server和DHCP Client用来在它们之间交流messages和 responses。由客户设置并由DHCP Server返回的32 bit整数。 客户用它对请求和应答进行匹配。xidDHCP Client设置为0，也能被一个代理服务器设置hopshardware address length，6字节。hlenhardware address type，1表示10 Mb/s的以太网，这和ARP请求或 应答中同名字段表示的含义相同。htypemessage op code / message type “1“代表BOOTREQUEST ”2“代表 BOOTREPLYop含义字段www.h3c.com14DHCP报文中各个部分的含义可选参数域，定义的选项 列表。DHCP报文“options”域的头四个八位 字节的十进制值分别为 99、130、83、99，“options”域的剩余项包 括一列tagged参数。RFC 2132中介绍了全部的option的定义。optionsBoot file name，是一个空值终 止串。DHCPDISCOVER中是“generic”名 字或空字符；DHCPOFFER提供有效的目录路径全名。file“服务器主机名”字段是一个空值终 止串，由服务器填写。snameClient hardware addresschaddrDHCP Relay代理的IP地址。giaddrbootstrap中，下一个Server的IP地址。siaddryour（Client）IP addressyiaddrClient IP address，只有DHCP Client已经获 得IP地址，并且能响应ARP requests时，才能被填充。ciaddr含义字段www.h3c.com15DHCP协议的8种报文l DHCPDISCOVER à此报文是DHCP Client开始DHCP过程的第一个报文 l DHCPOFFER à此报文是DHCP Server对DHCP DISCOVER报文的响应 l DHCPREQUEST à此报文是DHCP Client开始DHCP过程中对 DHCPOFFER报文的回应，或者是DHCP Client续延IP 地址租期时发出的报文 l DHCPDECLINE à当DHCP Client发现DHCP Server分配给它的IP地址无 法使用，将发出此报文，通知DHCP Server禁止使用该 IP地址www.h3c.com16l DHCPACK àDHCP Server对DHCP Client的DHCPREQUEST报文的 确认响应报文 l DHCPNAK àDHCP Server对DHCP Client的DHCPREQUEST报文的 拒绝响应报文 l DHCPRELEASE àDHCP Client主动释放DHCP Server分配给它的IP地址的 报文 l DHCPINFORM àDHCP Client已经获得了IP地址，发送此报文，只是为了 从DHCP Server处获取其他的一些网络配置信息DHCP协议的8种报文（续）www.h3c.com17DHCP的通信过程DHCPDISCOVERDHCPOFFERDHCPREQUESTDHCPACK/NAKDHCPDECLINEDHCP ClientDHCP ServerIP网www.h3c.com18DHCP的通信过程分析www.h3c.com19DHCP续订租约TDHCPREQUEST（UNICAST）DHCP ClientDHCP ServerDHCPACK（UNICAST）T1:使用时 间达到租 期的50% DHCPREQUEST（BROADCAST）DHCPACK（UNICAST）T2:使用时 间达到租 期的87.5% IP网www.h3c.com20DHCP Relay 的通信过程DHCPDISCOVERDHCPDISCOVERDHCPOFFERDHCPOFFERDHCPREQUESTDHCPREQUESTDHCPACK/NAKDHCPACK/NAKDHCPDECLINEUnicast或 BroadcastUnicast或 BroadcastDHCP Client和DHCP Relay间的所有报文，从初始状态获取IP地址时，DISCOVER和REQUEST都是广 播的，OFFER和ACK根据请求报文中的广播标志位来决定广播还是单播，如果请求标注位为广播，则 OFFER和ACK就是广播的，否则就是单播的。 DHCP ClientDHCP Server子网1子网2www.h3c.com21DHCP Relay 的通信过程分析www.h3c.com22DHCP Relay 的通信过程分析（续 ）www.h3c.com23DHCP Relay续订租约DHCP ClientDHCP ServerDHCPACK（UNICAST）DHCPREQUEST(BROADC AST)DHCPREQUEST（UNICAST）DHCPREQUEST(UNICAST)DHCPACK（UNICAST）DHCPACK（UNICAST）TT1:使用时 间达到租 期的50% T2:使用时 间达到租 期的87.5% 子网1子网2www.h3c.com24l 当giaddr字段为空的时候，DHCP Server返回 DHCPNAK报文采用的都是广播方式 l 如果 giaddr字段非空，那么DHCP Server就会采 用单播的方式把返回报文发送给giaddr字段所代 表的IP地址 l 如果giaddr字段为空并且ciaddr非空，那么DHCP Server也会采用单播的方式把DHCPOFFER和 DHCPACK报文发送给ciaddr字段所代表的IP地 址DHCP报文的广播与单播www.h3c.com25DHCP报文的广播与单播（续）l 如果giaddr和ciaddr字段都为空，并且flags字段中 的广播位置位，那么DHCP Server返回 DHCPOFFER和DHCPACK报文的时候就采用广播 方式。 l 如果广播位没有置位，那么DHCP Server就把这些 报文单播给yiaddr代表的IP地址 l 如果在某些情况下不能使用单播，那么DHCP Server就采用广播方式n DHCP协议产生原因n DHCP协议介绍n DHCP协议实现原理n DHCP安全特性介绍n DHCP配置及实验目录www.h3c.com27DHCP的安全特性l DHCP Relay地址合法性检查 l DHCP Snooping l DHCP Option 82www.h3c.com28DHCP Relay地址合法性检查l DHCP Relay安全特性维护了一张IP和MAC的对应表 l 用户通过DHCP Relay申请IP地址时，会增加记录表项 l 启了DHCP Relay安全特性后，ARP模块就会根据这张对 应表对IP地址和MAC地址匹配的合法性检查 l 如果IP和MAC对应的关系在表中找不到匹配项时，就丢弃 ARP报文 l 如果作DHCP Relay的设备不是默认网关，则报文的转发 不受影响www.h3c.com29DHCP Relay地址合法性检查192.168.0.2192.168.0.1192.168.1.2192.168.0.6 00EF-AABB-CF08192.168.0.5 00EF-AABB-CF08192.168.3.0CheckARP请求www.h3c.com30DHCP Snoopingl DHCP Snooping设备可以对DHCP Client与 DHCP Server端交互的DHCP协议报文进行监听 l 设备可以对自身的端口属性进行配置，将连接合 法DHCP Server的端口设为信任端口，其余端口 设为非信任端口 l 信任端口可以正常转发