DHCP协议

1.DHCP协议的理解：

DHCP定义：

   DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）,前身是BOOTP协议，是一个局域网的网络协议，位于OSI模型的应用层，使用UDP协议工作，DHCP通常被用于局域网环境，主要作用是集中的管理、分配IP地址，使client动态的获得IP地址、Gateway地址、DNS服务器地址等信息，并能够提升地址的使用率。简单来说，DHCP就是一个不需要账号密码登录的、自动给内网机器分配IP地址等信息的协议。

DHCP端口号：

DHCP主要有两个端口号，分别是UDP 67和UDP 68

DHCP客户端向DHCP服务器发送报文时采用67端口号，DHCP服务器向DHCP客户端发送报文时采用68端口号（服务端监听的端口为67，客户端监听的端口为68）

DHCP作用:

动态分配IP地址，过程自动化，终端无需一一手工配置，配置信息统一管理（DNS,网关），IP地址有限、需要大量配置IP地址、经常移动终端。主要有两个用途：

  1. 用于内部网或网络服务供应商自动分配IP地址给用户

  2. 用于内部网管理员对所有电脑作中央管理

使用DHCP分配地址的优势：

  1.减少IP地址的配置

  2.防止IP地址冲突

  3.简化运维（所有的终端IP都由DHCP服务器分配，集中管理监控）

DHCP适用性：

    1.DHCP用一台或一组DHCP服务器来管理网络参数的分配，这种方案具有容错性。甚至对于那些很少改变地址的服务器来说，DHCP仍然被建议用来设置它们的地址。如果服务器需要被重新分配地址（RFC 2071）的时候，就尽可能不去做更改。对于一些设备，如路由器和防火墙，则不应使用DHCP。

    2.把TFTP或SSH服务器放在同一台运行DHCP的机器上也是有用的，目的是为了集中管理。DHCP也可用于直接为服务器和桌面计算机分配地址，并且透过一个PPP代理，也可为拨接及宽带的主机，以及住宅NAT网关和路由器分配地址。DHCP一般不适用于使用在无边际路由器和DNS服务器上。

2.如何配置DHCP服务器：

一、安装 DHCP 服务器角色：

1. 打开“服务器管理器”，点击“添加角色和功能”。
2. 在“添加角色和功能向导”中，依次点击“下一步”，直到进入“选择服务器角色”页面。
3. 在“选择服务器角色”页面中，勾选“DHCP 服务器”，点击“下一步”。
4. 根据向导提示完成安装。

二、授权 DHCP 服务器：

1. 打开“DHCP 管理器”。
2. 在左侧导航栏中，右键单击您的服务器，选择“授权”。

三、创建作用域：

1. 在“DHCP 管理器”中，右键单击您的服务器，选择“新建作用域”。
2. 在“新建作用域向导”中，输入作用域的名称和描述。
3. 设置作用域的地址范围，包括起始 IP 地址、结束 IP 地址和子网掩码。
4. 排除不需要分配的 IP 地址范围（例如服务器、网络设备等固定使用的 IP 地址）。
5. 设置租约期限（默认一般是 8 天）。
6. 配置客户端使用的默认网关、DNS 服务器等网络参数。
7. 激活作用域，使作用域生效。

四、配置 DHCP 选项：

您可以根据需要配置其他的 DHCP 选项，如路由器（默认网关）、DNS 服务器、WINS 服务器等。

五、设置客户端保留：

如果网络中有某些客户端需要固定分配特定的 IP 地址，可以设置客户端保留。在“DHCP 管理器”中，右键单击“保留”，选择“新建保留”，输入客户端的 MAC 地址、要分配的 IP 地址等信息。

3.如何测试DHCP服务器是否正常工作：

1. 客户端连接测试：

将客户端设备（如计算机、笔记本电脑、手机等）的网络设置为自动获取 IP 地址（确保之前没有手动设置静态 IP 地址），然后将其连接到与 DHCP 服务器在同一网络中的交换机或路由器上。

查看客户端设备的网络连接状态，确认它是否成功从 DHCP 服务器获取到了 IP 地址、子网掩码、默认网关和 DNS 服务器等网络配置信息。

您可以在客户端设备的操作系统中通过以下方式查看网络配置：

• Windows 系统：按下“Win + R”键，输入“cmd”打开命令提示符。然后输入“ipconfig /all”命令，查看网络配置详情。
• macOS 系统：点击屏幕左上角的苹果图标，选择“系统偏好设置”，进入“网络”选项，查看相应网络连接的配置信息。
• Linux 系统：在终端中输入“ifconfig -a”命令查看网络接口配置信息，或者使用特定的网络管理工具来查看详细的网络配置。

1. 租约查看：

在 DHCP 服务器上查看已分配的租约记录。在 Windows Server 上，您可以通过“DHCP 管理器”查看已分配的 IP 地址租约以及相关的客户端信息，确认租约是否正确分配和管理。

1. 网络连通性测试：

在获取到 DHCP 分配的网络配置后，从客户端设备尝试访问网络资源（如访问其他网络设备、访问互联网网站等），以验证网络连接的连通性和功能是否正常。

4. 抓包分析：

使用网络数据包捕获工具（如 Wireshark）在网络中捕获 DHCP 通信数据包。查看客户端与 DHCP 服务器之间的 DHCP Discover、Offer、Request 和 ACK 等消息的交互过程，确认 DHCP 通信是否正常、分配的网络配置参数是否正确。

4.如何判断DHCP服务器故障：

** 1. 客户端无法获取 IP 地址：如您前面测试时，客户端设备始终无法自动获取到 IP 地址、子网掩码、默认网关和 DNS 服务器等网络配置，这可能是 DHCP 服务器的问题。
** 2. 租约记录异常：在 DHCP 服务器的管理界面中查看租约记录，如果发现租约记录混乱、缺失或者存在大量过期未释放的租约，可能意味着服务器存在故障。
** 3. 服务器日志检查：查看 DHCP 服务器的系统日志和应用程序日志，查找与 DHCP 服务相关的错误、警告或异常信息。
** 4. 网络连接中断：如果多个客户端在连接网络后短时间内频繁出现网络中断，且这些客户端都是通过 DHCP 获取 IP 地址，那么可能是 DHCP 服务器分配的网络配置存在问题，或者服务器本身性能出现故障。
** 5. 服务器性能问题：如果 DHCP 服务器的 CPU 使用率、内存使用率过高，或者服务器响应速度明显变慢，可能会影响 DHCP 服务的正常运行。
** 6. 网络拓扑和物理连接问题：检查 DHCP 服务器与网络中的交换机、路由器等设备之间的物理连接是否正常，网络拓扑结构是否存在错误配置，因为这些问题也可能导致 DHCP 服务无法正常工作。
** 7. 服务状态异常：**查看 DHCP 服务的运行状态，确认服务是否处于启动状态，如果服务意外停止或者无法正常启动，那么就是存在故障。