Windows系統下DHCP服務器配置與實現分析

劉婷婷 陳紅娟 張日花

（山東華宇工學院 山東省德州市 253034）

近年來隨科學技術的發展，給我們的日常生活和工作帶來極大便利，但對于任意網絡中的設備來說，要想實現正常上網，需提供合法IP地址，如果采用靜態IP地址來說，則會面臨IP地址沖突問題。一般來說采用IP 地址，其可用于MAC 地址綁定，進而解決IP 地址沖突，但這并不是最佳方案，由于目前網絡使用數量逐漸增加，因此導致IP 地址不足的問題日益凸顯，合理采用動態分配IP 地址能夠解決這一問題。目前大多數企業均利用DHCP 協議實現組網IP 地址的自動化分配，動態主機配置協議即DHCP，其是一種局域網網絡協議，能夠通過UDP 協議實現運行，進而為局域網中各計算機自動化分配子網掩碼、IP 地址、DNS 等相關參數。管理人員無需過多的干預，目前存在網絡分配較多IP 地址，或者網絡主機IP 地址不足的問題較為突出，DHCP服務使移動用戶能夠在不同網絡中移動將其連接至網絡時獲取網絡IP 地址，這種情況下采用DHCP服務器是比較明智的。

1 DHCP相關界定

DHCP 是英文動態主機分配協議的英文縮寫，其前身為BOOTP，主要用于無磁盤主機連接網絡設備，網絡主機采用BOOTP ROM，而并不是通過磁盤啟動進行網絡連接的，BOOTP可自動為主機進行TCP/IP 環境的設定，但對于BOOTP 來說，用戶在設定之前需要獲取客戶端硬件地址并且IP 對應為靜態地址，從一定程度上來看 BOOTP 缺乏動態性，在有限IP 環境中BOOTP 會出現一定的資源浪費。DHCP 從音程度上是BOOTP 增強版，可分為兩個部分：第一服務器端，第二客戶端，所有IP 網絡設計數據均需要通過DHCP服務器進行集中管理，同時處理客戶端，DHCP要求客戶端使用從服務器分割的IP 環境數據。相比BOOTPP 來說，DHCP 可透過租約進而實現動態有效分配客戶端TCP/IP。并且從接入角度上來看，DHCP 也可滿足BOOTP clint 的相關需求，在利用TCP/IP 協議網絡設備時，要求各計算機具有唯一標識的IP 地址以及計算機名。計算機存在兩種獲取IP 地址的方式：第一，通過DHCP服務器所分配動態IP 地址；第二，手工輸入靜態IP 地址，在利用靜態IP 地址的過程中，網絡中不需要借助DHCP服務器，然而在配置時很容易由于人工輸入錯誤，進而使IP 地址也發生錯誤，尤其對于網絡范圍較大的情況下存在上百臺計算機，則很容易出現效率低，易于出錯，勞動強度大等問題，因此該方法僅適用于少量計算機的小型網絡。而在利用動態IP 地址的過程中，無需通過計算機手工輸入IP 地址、DNS 以及默認網關等相關信息，是通過DHCP服務器實現自動化分配的客戶端，計算機能夠自動化獲取，進而避免人為輸入導致錯誤，從一定程度上幫助工作人員減輕工作強度，提升工作效率，因此對于大中型網絡來說，采用DHCP服務是比較適合的。對于DHCP 協議實現自動化配置具備下列優勢：

（1）能夠有效避免人為手動輸入大量IP 地址導致的較大工作量，可顯著提升運行效率；

（2）能夠避免頻繁輸入，導致IP 地址出現輸入錯誤的問題，以確保信息配置正確；

（3）能夠實現客戶端配置信息的自動化更新，進而有效降低由于計算機移動導致的各類成本；

（4）顯著提升IP 地址的利用率，用戶所釋放的IP 可合理分配給其他用戶；

（5）消除日常中的網絡問題源以及通信問題等。

為能夠使用戶在日常工作中實施開展DHCP 實際操作且不會產生相互干擾，要求將相同計算機網絡適配器設為同一Lan 區段，能夠便于任意一臺安裝虛擬機的計算機獨立完成虛擬機中其他虛擬機動態IP 地址分配以及測試，但同時采用DHCP服務器來說，其無法出現網絡中非DHCP 客戶機已在使用的IP 地址，尤其對于網絡存在多個DHCP服務器這種情況，下以一個DHCP服務器無法查出以被其他服務器租出的IP 地址，并且DHCP服務器無法實現跨路由器和客戶機兩者之間的通信除非路由器可允許BOOTP 轉發。

2 DHCP運行原理

DHCP 是客戶端服務器協議，類似TCP/IP 協議等，DHCP 客戶機能夠向服務器發出相應的請求服務器，按照預先設置方式及時應答。基于Windows Server2012 操作系統中TCP/IP 在設置時可由服務器來獲取相應的IP 地址，客戶機在連接網絡后會發生不同階段DHCP 通信。

（1）初始化。由于客戶機無IP 地址同時需開展網頁瀏覽等互聯網操作，因此需找到為其提供IP 地址的服務器，在撥號連接時客戶機和連接至調制解調器，通過電話線廣播信息來實現DHCP服務器定位，如果IP 地址存在多個DHCP服務器，這種情況下所有服務器均會發出響應，響應包含地址租用時間以及IP地址租用時間，后者是指客戶機能夠利用該地址的時間，是通過系統管理人員來設定的?？蛻舳四軌蚍祷貜V播信息，表明其接受哪種服務器的響應，主要由于所有服務器均處于等待回答狀態，因此需通過廣播方式所被接受，服務器通過返回DHCPack 消息來結束第一環節的初始化過程，需確認 IP 地址以及相應的租用時間。如果在該時間段內提供IP 地址無法使用此時的服務器，需返回HCPN 不確認消息，并強迫客戶端重新進行廣播。

（2）更新及重新綁定過程客戶端，即能夠租用IP 地址有限的時間，并且一般系統管理人員設定通用時間較短或者也可以設定為無限長或任意長度，因此將其稱為租用并不是失效時間，而是在網絡連接時可被更新租用。

（3）順利關機。當客戶機無需使用被賦予IP 地址時，需進行順利關機，由客戶端發出相應的信息，并告知服務器交還IP 地址。

3 Windows Server2012中DHCP的具體應用

對于企業網絡的管理員來說如何使用局域網IP 地址是其日常主要工作，計算機能夠通過靜態手工分配IP 地址的方式，或借助DHCP服務器實現IP 地址動態分配，這兩種方式實現局域網中IP地址的合理管理，而在局域網中計算機設備不多，并且IP 地址未發生頻繁變動的基礎上，管理人員會采用DHCP服務器實現IP 地址動態分配，這樣能夠實現對用戶IP 地址的統一分配，便于準確記錄IP 地址等相關信息。比如對于Windows Server2012 操作系統來說，通過DHCP服務器高級配置技術能夠幫助網絡管理人員合理實現網絡IP 地址的管理。

（1）DHCP 工具在進行DHCP服務器管理過程中，所使用的主要工具為DHCP 控制臺，在進行DHCP服務安裝過程中，需將其加入至管理工具，基于Windows Server2012 服務器。需要將DHCP 控制臺設計為MMC，即微軟管理控制臺中的其中一個插件，可與其他網絡管理工具實現緊密結合，在進行DHCP服務器安裝之后，用戶能夠通過DHCP 控制臺執行基本管理功能，包括創建范圍、設置主范圍、添加范圍查看和修改屬性，激活范圍，監視范圍，租約活動，能夠為固定IP 客戶創建地址添加自定義選項，添加有服務商和用戶所定義的選項類，除此之外DHCP 控制臺還可強化性能監視器玉，預定DHCP 的選項類型，能夠用于支持下層用戶DNS等相關參數的動態更新，用于監測網絡中未進行的DHCP服務器等。

（2）Windows Server2012 中DHCP服務器安裝以及相應配置。在安裝時需遵循一定的步驟，首先需要啟動添加、刪除程序這一對話框，其次點擊添加，刪除windows 組件，進而會呈現windows組件向導，單擊下一步的對話框，出現windows 組件對話框之后，要求從列表中選擇相應的網絡服務，點擊詳細內容，能夠從列表中選擇 DHCP 動態主機配置協議并點擊確定，再次點擊下一步，可輸入到Windows Server2012 安裝源文件的路徑，點擊確定之后進行DHCP服務器的安裝，最后點擊完成，當返回添加刪除程序這一對話框之后，需點擊關閉。完成安裝之后可在管理工具中增加DHCP管理器。要想進行DHCP服務器添加在安裝相應的DHCP服務之后，要求用戶首先添加具有授權的DHCP服務器，能夠在服務器中添加具備作用于相應IP 地址范圍和選項類型，便于DHCP 客戶機在登錄網絡后可獲得IP 地址租約和選項設置參數。啟動DHCP 管理控制臺，選擇操作菜單欄中的添加服務器，啟動服務器向導添加點擊，下一步之后則會彈出指定DHCP服務器這一對話框，點擊瀏覽后則可出現目錄中授權的服務器這一對話框，這種情況下用戶能夠給DHCP服務器進行授權添加，點擊添加后做客。授權DHCP服務器，需要準確填寫用戶構建DHCP服務的對應服務器名以及IP 地址等。在目錄中授權的服務器這一對話框中，選擇上一步進行服務器添加點擊管理，下一步完成一系列操作之后，則可在DHCP 管理控制臺中出現所添加服務器。將作用域添加至DHCP服務器中。對于DHCP 控制臺需點擊添加作用域相應的服務器操作，新建作用域出現，進而創建作用域向導，點擊下一步之后，輸入作用域名對話框，并輸入本地域名，點擊下一步之后輸入作用域并合理分配地址服務及子網掩碼點擊下一步，并且需要在添加排除這一對話框中輸入相應排除地址服務，點擊下一步選擇相應的租約期限，一般系統默認為8 天，點擊下一步可進行DHCP 選項配置，點擊下一步需要準確輸入默認網關的IP 地址，輸入 DNS 服務器IP 地址以及域名稱，點擊下一步之后可添加wlan，將新的作用域添加至DHCP 控制臺中，在該控制臺右側窗體會顯示運行中這一狀態表明該作用域已被啟用。

4 小結

總而言之，通過上述研究采用DHCP 能夠從一定程度上防止由于人工手工操作導致IP 地址設置和子網掩碼形成了錯誤，同時也能夠有效避免將一IP地址分配給多臺計算機形成的地址沖突問題，有效降低IP 地址管理設置的工作量，以確保DHCP服務器縮短配置或重新進行網絡工作站配置的時間。