DHCP中繼代理在虛擬機linux系統(tǒng)中的研究與實現(xiàn)

陳欣

摘 要：DHCP是一種用于簡化計算機IP地址配置管理的協(xié)議，企業(yè)使用DHCP可以解決手工分配地址的失誤和IP地址管理不善而造成的問題。本文從初學者的角度出發(fā)，在虛擬機linux環(huán)境中，研究了大型網(wǎng)絡如何跨越子網(wǎng)分配IP地址的技術。

關鍵詞：DHCP；虛擬機；中繼代理；linux

1 DHCP的簡介

在當今的互聯(lián)網(wǎng)中，DHCP（動態(tài)主機配置協(xié)議）是一種比較常見的服務。DHCP可以使客戶機通過網(wǎng)絡廣播向服務器發(fā)送請求，DHCP客戶機可以自動獲取網(wǎng)絡地址（包括ip地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關、DNS地址）。DHCP被設計成客戶端/服務器模式，下面介紹DHCP服務實現(xiàn)的過程：

1.1 DHCP客戶端請求提供IP地址

DHCP客戶端設置為自動獲取IP地址，客戶端第一次登錄網(wǎng)絡的時候，它會向網(wǎng)絡廣播，發(fā)出一個DHCP請求的數(shù)據(jù)包。

1.2 DHCP服務器提供IP租約

DHCP服務器接收到客戶端發(fā)出的廣播后，它會從自己的可用IP地址范圍內(nèi)，選擇一個可用的IP地址，按照硬件地址的響應給客戶端一個回應。

1.3 DHCP客戶端選擇IP租約

互聯(lián)網(wǎng)中多臺DHCP服務器都發(fā)出響應，DHCP客戶端只會挑選最先抵達的那個，并且會向網(wǎng)絡發(fā)送一個廣播封包，通告它接收哪臺服務器提供的IP地址。

1.4 DHCP服務器確認IP租約

該DHCP服務器接收到客戶端的選擇信息后，隨后向客戶端發(fā)出一個確認信息，確認該IP租約的開始生效，DHCP工作過程正式完成。

2 中繼代理的簡介

大型企業(yè)通常存在多個IP子網(wǎng)，而且不同子網(wǎng)的主機都需要DHCP服務器來提供IP地址的自動分配，如果為每個子網(wǎng)都分配一個DHCP服務器，那就增加了網(wǎng)絡的成本，而且也不方便網(wǎng)絡管理員管理。從節(jié)約成本的角度出發(fā)，管理員可以只在一個子網(wǎng)中安裝DHCP服務器，并讓該服務器來為多個子網(wǎng)分配IP地址。

網(wǎng)絡中的廣播包通常是無法穿越路由器的，所以默認環(huán)境下一個子網(wǎng)內(nèi)的客戶機是無法向處于其他子網(wǎng)的DHCP服務器發(fā)送請求的，網(wǎng)絡管理員可以在連接多個子網(wǎng)的路由器上開啟DHCP中繼代理的功能，該功能能夠轉發(fā)DHCP消息，處于不同子網(wǎng)的計算機就可以通過該DHCP服務器獲取有效的IP地址。

3 DHCP中繼代理配置環(huán)境

用虛擬機模擬企業(yè)DHCP服務器來解決IP地址動態(tài)分配的問題，要求能夠自動分配IP地址以及其它網(wǎng)絡屬性信息，同時要求DHCP服務器為該企業(yè)位于不同網(wǎng)段的客戶機分配固定IP 地址。

虛擬機中需配置以下系統(tǒng)：

⑴基于VMware虛擬機的linux系統(tǒng)，充當DHCP服務器

⑵基于VMware虛擬機的windows系統(tǒng)，充當DHCP客戶機

⑶基于VMware虛擬機的linux中繼代理服務器，同時擔任路由器。

linux中繼代理服務器配置兩塊網(wǎng)卡，啟用“路由和遠程訪問服務”功能就可以充當路由器，并實現(xiàn)不同網(wǎng)段的路由轉發(fā)功能。在DHCP中繼代理實驗的研究中，為了模擬不同的兩個網(wǎng)段，首先要對虛擬機的網(wǎng)卡做自定義設置。把處于同一子網(wǎng)的網(wǎng)卡定義為相同的網(wǎng)絡模式，連接方式以下：DHCP服務器的網(wǎng)卡，中繼代理服務器第一塊網(wǎng)卡使用自定義網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)（處于3網(wǎng)段）。同樣，中繼代理服務器第二塊網(wǎng)卡、客戶機使用自定義網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)（處于4網(wǎng)段）。

4 DHCP服務器的配置

對DHCP服務器的配置文件/etc/dhcpd.conf做如下修改：

#先配置全局參數(shù)

配置服務器動態(tài)更新的類型 ddns-update-style interim；

…

配置服務器支持的默認租約 default-lease-time 86400；

配置服務器支持的最大租約 max-lease-time 172800；

配置服務器分配的DNS地址option domain-name-servers 10.10.10.21；

配置服務器分配的廣播地址 option broadcast-address 192.168.10.255；

#下面配置超級作用域

shared-nework mynet{

配置第一個子作用域 subnet 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 {

配置網(wǎng)關地址 option routers 192.168.10.254；

配置地址范圍 range dynamic-bootp 192.168.10.1 192.168.10.200； }

配置第二個子作用域 subnet 192.168.20.0 netmask 255.255.255.0 {

配置網(wǎng)關地址 option routers 192.168.20.254；

配置地址范圍 range dynamic-bootp 192.168.20.1 192.168.20.200；}

5 中繼代理服務器的配置及客戶機獲得地址

⑴中繼代理服務器系統(tǒng)有兩塊網(wǎng)卡，分別作為兩個網(wǎng)段的網(wǎng)關，設置IP地址，并指出對應的網(wǎng)絡信息

步驟1：ifconfig eth0 192.168.10.254 netmask 255.255.255.0

route add –net 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 dev eth0

步驟2：ifconfig eth1 192.168.20.254 netmask 255.255.255.0

route add –net 192.168.20.0 netmask 255.255.255.0 dev eth1

⑵開啟服務器的路由轉發(fā)功能

步驟1：更改/proc/sys/net/ipv4/ip_forward的配置文件內(nèi)容

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

步驟2：更改/etc/sysctl.conf的配置文件內(nèi)容

設置net.ipv4.ip_forward=1

⑶開啟服務器的中繼代理功能

更改服務器配置文件/etc/sysconfig/dhcrealy.conf

INTERFACES="eth1"指出服務器代理的網(wǎng)段

DHCPSERVERS-"192.168.10.100" 指出服務器的地址

#dhcrelay -i eth1 192.168.10.100 開啟服務器的中繼代理

⑷重新啟動DHCP服務器，把windows客戶機網(wǎng)卡，選為自動獲取IP地址和DNS地址，windows客戶機即可實現(xiàn)中繼代理跨子網(wǎng)獲取IP地址。

[參考文獻]

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[2]張文庫，朱志輝.企業(yè)網(wǎng)搭建及應用（第2版）.北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[3]王曉超.Linux服務器搭建完全技術寶典.北京：中國鐵道出版社，2010.