DHCP 服务器

DHCP服务器部署与中继配置

原创已于 2025-11-20 22:13:22 修改 · 1.5k 阅读

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#服务器 #php #运维

于 2025-11-20 22:12:12 首次发布

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作者@小郭

1.DHCP 服务器

DHCP 服务介绍

在大型网络中，系统静态分配IP地址面临问题：

确保不要同时在多个系统上使用同一个地址。
部署新系统通常需要手动分配其IP地址。在云环境中，实例的网络是自动化配置的。

动态主机配置协议（DHCP-Dynamic Host Configuration Protocol）提供了一种自动配置网络参数的方法，例如IP地址，默认网关，DNS服务器和域或NTP服务器。在网络中部署DHCP服务器，您可以集中控制这些参数。

DHCP有两种协议：

用于IPv4网络的 DHCPv4。
用于IPv6网络的 DHCPv6。

本课程只介绍DHCPv4。

DHCP 通信过程

在这里插入图片描述

客户端使用DHCPv4配置网络接口时，网卡将 DHCPDISCOVER 数据包发送到 255.255.255.255 广播目标。因为路由器通常不转发该广播地址，所以必须将DHCP服务器与客户端安装在同一物理网络上，以便它可以接收DHCPDISCOVER数据包。您也可以将路由器配置为DHCP中继代理，转发DHCP消息到其他网络。
DHCP服务器收到 DHCPDISCOVER 数据包后，响应 DHCPOFFER 数据包，该数据包包含其自己的IP地址和客户端应使用的IP地址。该数据包还包括一个租用期限，以指示所提供的IP地址有效的时间，以及其他网络参数，例如默认网关和DNS服务器。
客户端收到DHCP服务器 DHCPOFFER 数据包后，发送 DHCPREQUEST 广播数据包，请求DHCP服务器提供的IP地址。这似乎很多余，但是网络上可能有多个DHCP服务器，或者路由器可能会将DHCPOFFER转发到多个网络。因此，客户端可能会从不同的DHCP服务器收到响应。客户端的DHCPREQUEST数据包包括接受请求的DHCP服务器的IP地址。
DHCP服务器收到DHCPREQUEST数据包后，会发送 DHCPACK 数据包，确认客户端对客户端IP地址具有独占权限，直到租约到期为止。
租约到期后，重新向DHCP服务器续约。
DHCP服务器，同意客户端续约。

在这里插入图片描述

在DHCP服务器上，可以使用journalctl --unit= dhcpd.service命令来访问客户端与服务端通信消息。以下摘录显示了客户端通过DHCP请求IP地址。

DHCPDISCOVER from 00:0c:29:26:13:b5 via eth0
DHCPOFFER on 10.1.8.101 to 00:0c:29:26:13:b5 (hosta) via eth0
DHCPREQUEST for 10.1.8.101 (10.1.8.2) from 00:0c:29:26:13:b5 (hosta) via
eth0
DHCPACK on 10.1.8.101 to 00:0c:29:26:13:b5 (hosta) via eth0

在租约到期之前，客户端会定期向服务器发送 DHCPREQUEST 数据包，以确保服务器不会收回IP地址。

多个 DHCP 服务器

尽管DHCP支持在物理网络上运行多个DHCP服务器，但不建议这么做。正常情况下，同一个物理网络中只需要一台DHCP服务器应回答客户端的请求即可。

在同一网络上运行多个服务器的情况下，当新客户端发送 DHCPDISCOVER 数据包以获取地址时，它可能会收到多个 DHCPOFFER 数据包。客户端仅接受其中一台服务器提供的配置，并广播包含该服务器IP地址的 DHCPREQUEST 数据包。其他DHCP服务器释放它们为客户端准备的IP地址。

但是，当客户端使用 DHCPREQUEST 数据包更新其IP地址时，服务器行为取决于服务器是否具有权威性。 ==非权威的DHCP服务器会忽略DHCPREQUEST数据包中不知道的地址。==当客户端发送的IP地址在权威DHCP服务器管理的地址范围内，但服务器以前不知道该IP地址时，它将拒绝该请求并发回DHCPNAK数据包。这可能意味着客户端最初是从网络上的另一台非权威的DHCP服务器获得其地址的。任何收到DHCPNAK数据包的客户端都不能再使用该地址，而必须请求一个新的地址。

使用默认配置启动DHCP服务器时，服务器不是权威服务器，这样可以防止非权威DHCP服务器接管权威服务器提供的地址。

部署 DHCP 服务器

要配置DHCPv4服务器，请首先使用ip addr命令确认您的网络接口配置是否指定了BROADCAST地址。

2: ens160: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:e5:be:0f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.1.8.10/24 brd 10.1.8.255 scope global ens160
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:fee5:be0f/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

服务器必须具有静态IP地址。

安装 DHCP 软件

# 安装软件包
[root@server ~]# yum install -y dhcp

# 配置防火墙，放行dhcp服务
[root@server ~]# firewall-cmd --add-service=dhcp
[root@server ~]# firewall-cmd --add-service=dhcp --permanent

配置 DHCP 服务器

dhcpd服务使用/etc/dhcp/dhcpd.conf配置文件。 dhcp软件包提供/usr/share/doc/dhcp-*/dhcpd.conf.example 配置文件示例。

[root@server ~ 10:39:20]# cp /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example  /etc/dhcp/dhcpd.conf 
cp: overwrite ‘/etc/dhcp/dhcpd.conf’? yes

#在前面加/bin就不会有提示信息。
[root@server ~]# /bin/cp /usr/share/doc/dhcp-*/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf

#进入编辑文本变成如下，具体细节参考vim编辑器示例三。
[root@server ~ 10:55:25]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
# A slightly different configuration for an internal subnet.
subnet 10.1.1.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 10.1.1.101 10.1.1.130;
  option domain-name-servers 223.5.5.5,223.6.6.6;
  option domain-name "gcf.cloud";
  #option routers 10.1.1.1;
  option broadcast-address 10.1.1.255;
  default-lease-time 600;#默认租约时间
  max-lease-time 7200;#最大租约时间

#set static IP
host client.gcf.cloud {
  hardware ethernet 08:00:07:26:c0:a5;
  fixed-address 10.1.1.100;
}

典型的DHCP配置示例：

[root@server ~ 11:00:17]# cat /etc/dhcp/dhcpd.conf
# A slightly different configuration for an internal subnet.
subnet 10.1.1.0 netmask 255.255.255.0 {#网络地址是 10.1.1.0，子网掩码是 255.255.255.0。
  range 10.1.1.101 10.1.1.130;#指定 DHCP 服务器可以分配的动态 IP 地址范围
  option domain-name-servers 223.5.5.5,223.6.6.6;
  option domain-name "gcf.cloud";#客户端设置默认的 DNS 搜索域
  #option routers 10.1.1.1;
  option broadcast-address 10.1.1.255;#指定广播地址。
  default-lease-time 600;#默认租约时间
  max-lease-time 7200;#最大租约时间
}
#set static IP，静态IP
host client.gcf.cloud {#定义了一个名为 client.gcf.cloud 的主机条目
  hardware ethernet 08:00:07:26:c0:a5;#指定客户端的 MAC 地址
  fixed-address 10.1.1.100;#为这个特定 MAC 地址的客户端分配固定的静态 IP 地址 10.1.1.100
}

配置说明：

authoritative，指示服务器对其所管理的子网具有权威性。
subnet，提供的子网详。
range，指定服务器在该范围内分配IP地址。
option routers，指定服务器提供默认网关地址。
option domain-name-servers，指定服务器提供DNS名称服务器。
option domain-search，指定服务器提供DNS域搜索列表。
default-lease-time，提供网络信息默认租期，如果客户端不要求任何特定的租期。单位秒。
max-lease-time，指示服务器可以从客户端请求接受的最大租期。单位秒。

客户端系统上的NetworkManager使用domain-name-servers和domain-search更新resolv.conf文件中的nameserver和search参数。

验证 DHCP 配置

# 验证配置文件语法
[root@server ~]# dhcpd -t
Internet Systems Consortium DHCP Server 4.2.5
Copyright 2004-2013 Internet Systems Consortium.
All rights reserved.
For info, please visit https://www.isc.org/software/dhcp/
Not searching LDAP since ldap-server, ldap-port and ldap-base-dn were not specified in the config file

启用并启动服务

# 启用并启动服务
[root@server ~ 11:09:09]# systemctl enable dhcpd --now

# 查看服务状态
[root@server ~ 11:10:19]# systemctl status firewalld.service 
● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; enabled; vendor preset: enabled)
   Active:`active (running)` since Wed 2025-11-19 10:16:13 CST; 54min ago
     Docs: man:firewalld(1)
 Main PID: 708 (firewalld)
   CGroup: /system.slice/firewalld.service
           └─708 /usr/bin/python2 -Es /usr/sbin/firewalld --nofork --nopid

Nov 19 10:16:12 server.gcf.cloud systemd[1]: Starting firewalld - dynamic firewall .....
Nov 19 10:16:13 server.gcf.cloud systemd[1]: Started firewalld - dynamic firewall d...n.
Nov 19 10:16:13 server.gcf.cloud firewalld[708]: WARNING: AllowZoneDrifting is enabl....
Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.

配置 DHCP 客户端

# 添加一个自动获取ip连接，
#先查看新增网卡是ens33，ens32是之前配置过的。
[root@client ~ 10:28:49]# ip -br a
lo               UNKNOWN        127.0.0.1/8 ::1/128 
ens32            UP             10.1.8.11/24 fe80::6f36:3274:f36f:f9db/64 
ens33            UP  

#ens32-manual是我自己配置的，方便再xshell端连接到10.1.8.10.
[root@client ~ 11:12:54]# nmcli connection 
NAME                UUID                                  TYPE      DEVICE 
ens32-anual         9cbbdc5f-c7ca-4cc0-bbad-bb12d96114fb  ethernet  ens32  
ens32               3778df61-009f-425a-baa9-9800ed00cd87  ethernet  --     
Wired connection 1  b4984d15-24b6-317d-a79a-0cdb1f4b438c  ethernet  --    

#多余的删除。
[root@client ~ 11:12:59]# nmcli connection delete b4984d15-24b6-317d-a79a-0cdb1f4b438c 
Connection 'Wired connection 1' (b4984d15-24b6-317d-a79a-0cdb1f4b438c) successfully deleted.
[root@client ~ 11:13:36]# nmcli connection 
NAME         UUID                                  TYPE      DEVICE 
ens32-anual  9cbbdc5f-c7ca-4cc0-bbad-bb12d96114fb  ethernet  ens32  
ens32        3778df61-009f-425a-baa9-9800ed00cd87  ethernet  --    

#此时在server端。
[root@server ~ 11:00:17]# cat /etc/dhcp/dhcpd.conf
# A slightly different configuration for an internal subnet.
subnet 10.1.1.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 10.1.1.101 10.1.1.130;
  option domain-name-servers 223.5.5.5,223.6.6.6;
  option domain-name "gcf.cloud";
  #option routers 10.1.1.1;
  option broadcast-address 10.1.1.255;
  default-lease-time 600;#默认租约时间
  max-lease-time 7200;#最大租约时间
}

#配置一个自动获取ip连接，
[root@client ~ 11:13:39]# nmcli connection add type ethernet ifname ens33 con-name ens33-auto
Connection 'ens33-auto' (7b769c0f-0727-4149-8cf6-137cbcc8f2a2) successfully added.

#此时去查看ens33得到了地址10.1.1.101.
[root@client ~ 11:35:50]# ip -br a
lo               UNKNOWN        127.0.0.1/8 ::1/128 
ens32            UP             10.1.8.11/24 fe80::6f36:3274:f36f:f9db/64 
ens33            UP             10.1.1.101/24 fe80::a9ad:af8b:9e90:6837/64 

#以上，虽然给client端配置了固定的静态ip地址但是此时并没有将client的mac地址写进去，使用他还是通过动态获取到10.1.1.101.

基于 MAC 地址预留IP地址

在配置文件中，host声明可以将MAC地址绑定到IP地址。此配置对于始终为特定系统的网络接口提供相同的IP地址特别有用，尤其是Web或数据库系统之类的服务器。

基于上面的实验：

#通过命令去查看ens33的mac地址。
[root@client ~ 11:35:56]# ip -br link
lo               UNKNOWN        00:00:00:00:00:00 <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> 
ens32            UP             00:0c:29:dc:d8:d8 <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> 
ens33            UP             00:0c:29:dc:d8:e2 <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> 

#将查到的mac地址 00:0c:29:dc:d8:e2  写入文件，输出内容如下。
[root@server ~ 11:38:22]# cat //etc/dhcp/dhcpd.conf
# A slightly different configuration for an internal subnet.
subnet 10.1.1.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 10.1.1.101 10.1.1.130;
  option domain-name-servers 223.5.5.5,223.6.6.6;
  option domain-name "gcf.cloud";
  option routers 10.1.1.10;
  option broadcast-address 10.1.1.255;
  default-lease-time 600;
  max-lease-time 7200;
}

#set static IP
host client.gcf.cloud {
  hardware ethernet 00:0c:29:dc:d8:e2;#在这里将mac地址替换成ens33.
  fixed-address 10.1.1.100;
}

重启服务

[root@server ~]# systemctl restart dhcpd

客户端验证

#重新启动一下ens33，激活连接。
[root@client ~ 11:38:37]# nmcli  connection up ens33-auto 
Connection successfully activated (D-Bus active path: /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/31)

#再去查看ens33的地址就会变成10.1.1.100.
[root@client ~ 11:38:50]# ip -br a
lo               UNKNOWN        127.0.0.1/8 ::1/128 
ens32            UP             10.1.8.11/24 fe80::6f36:3274:f36f:f9db/64 
ens33            UP             10.1.1.100/24 fe80::a9ad:af8b:9e90:6837/64 

#当将client的mac地址获得了之后写进进去，此时他的ip地址就是静态获取的10.1.1.100，动态获取对他不起作用了。

补充：

当遇到不能下载安装包的问题：

如图所示：显示不能解析这个名字。

在这里插入图片描述

解决办法：

1.先去查看网关。

#ip r 命令查看路由表,
#via 223.5.5.5：下一跳网关地址是 223.5.5.5,
[root@client ~ 14:35:38]# ip r
default via 223.5.5.5 dev ens32 proto static metric 100 
10.1.8.0/24 dev ens32 proto kernel scope link src 10.1.8.11 metric 100 
223.5.5.5 dev ens32 proto static scope link metric 100 
#对于我的client端，他的下一跳也就是网关地址应该是10.1.8.2，因为他的地址是10.1.8.11，当时在配置的时候配置的网关是10.1.8.2，是这台服务器的默认网关，也是 10.1.8.0/24 子网的出口路由器地址。

2.查看dns

[root@server ~ 09:54:49]# vim /etc/resolv.conf
[root@server ~ 09:55:18]# cat /etc/resolv.conf 
# Generated by NetworkManager
search gcf.cloud
nameserver 223.5.5.5
nameserver 223.6.6.6
#确保文件中有223.5.5.5，因为yum仓库下载是要去阿里云下载他要通过223.5.5.5去解析阿里云的地址。

DHCP 中继服务器(扩展-自学)

DHCP 中继介绍

前文，我们介绍了DHCP客户端和DHCP服务器在同一个广播域中时，DHCP的工作机制。

如果DHCP客户端与DHCP服务器不处于同一个广播域，那么DHCP客户端广播的DHCP Discover报文，会被网络中的三层设备丢弃，无法被DHCP服务器接收，此时，就需要DHCP中继代理（DHCP Relay Agent）。

DHCP中继可以实现在不同广播域（如子网、Vlan）之间处理和转发DHCP工作时的广播报文，使得DHCP客户端可以跨网段获取IP地址及相关参数。

DHCP 中继工作原理

有DHCP中继的场景中，DHCP中继在DHCP服务器和DHCP客户端之间转发DHCP报文，以保证DHCP服务器和DHCP客户端可以正常交互,下图示意了中继情形下，DHCP客户端与DHCP服务器的报文交互过程。
在这里插入图片描述

在有中继的情形下，DHCP客户端申请IP地址仍然分为四个阶段：发现、提供、请求和确认（否认）。只是客户端发送的报文会被同广播域内的DHCP中继收到，然后由DHCP中继将DHCP报文以单播的形式转发给服务器。同样，服务器响应的DHCP报文以单播形式发给DHCP中继，然后再由中继转发给客户端。

DHCP 中继实践

实验主机

主机名	IP 地址	虚拟网络
dhcp-server.gcf.cloud	10.1.8.10/24	vmnet8
dhcp-relay.gcf.cloud	10.1.8.20/24	vmnet8
dhcp-relay.gcf.cloud	10.1.1.20/24	vmnet1
dhcp-client.gcf.cloud	自动获取	vmnet1

vmnet1和vmnet8关闭dhcp功能。

实验拓扑

在这里插入图片描述

配置 dhcp-server

配置 dhcp

# 安装软件包
[root@server ~ 19:17:30]# yum install -y dhcp
[root@server ~ 19:18:52]# /bin/cp /usr/share/doc/dhcp-*/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf
[root@server ~ 19:19:33]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

# A slightly different configuration for an internal subnet.
subnet 10.1.1.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 10.1.1.101 10.1.1.130;
  option domain-name-servers 223.5.5.5,223.6.6.6;
  option domain-name "gcf.cloud";
  option routers 10.1.1.20;
  option broadcast-address 10.1.1.255;
  default-lease-time 600;
  max-lease-time 7200;
}

#set static IP
host client.gcf.cloud {
  hardware ethernet 00:0c:29:dc:d8:e2;
  fixed-address 10.1.1.200;
}


# 新增一个地址池
# A slightly different configuration for an internal subnet.
subnet 10.1.8.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 10.1.8.101 10.1.8.130;
  option domain-name-servers 223.5.5.5,223.6.6.6;
  option domain-name "gcf.cloud";
  option routers 10.1.8.2;
  option broadcast-address 10.1.8.255;
  default-lease-time 600;
  max-lease-time 7200;
}

# 启用并启动服务
[root@server ~ 14:11:08]# systemctl restart dhcpd

# 查看服务状态
[root@server ~ 14:28:04]# systemctl status dhcpd
● dhcpd.service - DHCPv4 Server Daemon
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/dhcpd.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: `active (running)` since Wed 2025-11-19 14:11:57 CST; 18min ago
     Docs: man:dhcpd(8)
           man:dhcpd.conf(5)
 Main PID: 2410 (dhcpd)
   Status: "Dispatching packets..."
   CGroup: /system.slice/dhcpd.service
           └─2410 /usr/sbin/dhcpd -f -cf /etc/dhcp/dhcpd.conf -user dhcpd -g...

Nov 19 14:11:57 server.gcf.cloud dhcpd[2410]: All rights reserved.
Nov 19 14:11:57 server.gcf.cloud dhcpd[2410]: For info, please visit https:.../
Nov 19 14:11:57 server.gcf.cloud dhcpd[2410]: Not searching LDAP since ldap...e
Nov 19 14:11:57 server.gcf.cloud dhcpd[2410]: Wrote 0 deleted host decls to....
Nov 19 14:11:57 server.gcf.cloud dhcpd[2410]: Wrote 0 new dynamic host decl....
Nov 19 14:11:57 server.gcf.cloud dhcpd[2410]: Wrote 1 leases to leases file.
Nov 19 14:11:57 server.gcf.cloud dhcpd[2410]: Listening on LPF/ens32/00:0c:...4
Nov 19 14:11:57 server.gcf.cloud dhcpd[2410]: Sending on   LPF/ens32/00:0c:...4
Nov 19 14:11:57 server.gcf.cloud systemd[1]: Started DHCPv4 Server Daemon.
Nov 19 14:11:57 server.gcf.cloud dhcpd[2410]: Sending on   Socket/fallback/...t
Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.

配置路由

DHCP server必须配置一个到达 DHCP relay 接收 DHCP 广播网卡的路由。

如果不配置该路由，dhcp server 无法将数据包返回给 10.1.1.20 服务器，最终导致无法提供dhcp给 dhcp-client。

# 当前实验环境: DHCP relay的第二个网卡，地址是：10.1.1.20/24 。
# dhcp-server 去往 10.1.1.20/32 路由下一跳是 10.1.8.20
[root@server ~ 19:24:23]# nmcli connection modify ens32 ipv4.routes '10.1.1.20/32 10.1.8.20'
[root@server ~ 19:36:38]# nmcli connection up ens32 
Connection successfully activated (D-Bus active path: /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/2)

配置 dhcp-relay

配置 dhcp relay

配置网卡具体命令如下：

在这里插入图片描述

[root@dhcp-relay ~]# yum install -y dhcp
[root@dhcp-relay ~]# cp /usr/lib/systemd/system/dhcrelay.service /etc/systemd/system/dhcrelay.service
[root@dhcp-relay ~]# vim /etc/systemd/system/dhcrelay.service

[Unit]
Description=DHCP Relay Agent Daemon
Documentation=man:dhcrelay(8)
Wants=network-online.target
After=network-online.target

[Service]
Type=notify
# 在 ExecStart 参数末尾添加 DHCP 服务器 IP 地址
ExecStart=/usr/sbin/dhcrelay -d --no-pid 10.1.8.10#这里添加10.1.8.10.
StandardError=null

[Install]
WantedBy=multi-user.target

#启用并立即启动了 DHCP 中继服务
[root@dhcp-relay ~ 19:27:39]# systemctl enable dhcrelay.service --now

#DHCP 用 UDP 协议：DHCP 是基于 UDP 的无连接协议，
#ss -ulnp	查看 UDP 监听端口
[root@dhcp-relay ~ 19:28:39]# ss -lunp 
State       Recv-Q Send-Q Local Address:Port               Peer Address:Port              
UNCONN      0      0         *:67                    *:*                   users:(("dhcrelay",pid=977,fd=6))

配置路由转发

# 开启路由转发
[root@dhcp-relay ~]# echo "net.ipv4.ip_forward=1" >> /etc/sysctl.conf

#使命令生效。
[root@dhcp-relay ~]# sysctl -p /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1