Linux网络中DHCP原理及FTP文件传输相关技术

原创 于 2021-05-03 16:46:41 发布 · 346 阅读 · 1 ·
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本文详细介绍了Linux网络中的DHCP服务，包括其动态主机配置协议和租约过程，以及如何安装和配置DHCP服务器。同时，文章还探讨了FTP文件传输，包括主动和被动模式，并通过实验展示了如何配置FTP服务器，实现文件在Linux和Windows系统间的传输。

Linux网络中DHCP原理及FTP文件传输相关技术

一、了解DHCP服务

（一）DHCP动态主机配置协议

1、由Internet 工作任务小组设计开发
2、专门用于为 TCP/IP 网络中的计算机自分配ТСР/IP参数的协议

（二）使用DHCP的好处

1、减少管理员的工作量
2、避免输入错误的可能
3、避免IP地址冲突
4、当更改IP地址段时，不需要重新配置每个用户的IP地址
5、提高了IP地址的利用率
6、方便客户端的配置

二、DHCP的租约过程

1、客户机从DHCP服务器获得IP地址的过程称为DHCP 的租约过程
2、分为四个步骤
在这里插入图片描述

（一）客户端在网络中搜索服务器

当一个DHCP客户机启动时，客户机还没有IP地址，所以客户机要通过DHCP获取一个合法的地址。
此时DHCP客户机以广播方式发送DHCP Discover发现信息来寻找DHCP服务器。

（二）服务器向客户端响应服务

DHCP服务器接收到来自客户机请求IP地址的信息时，在自己的IP地址池中查找是否有合法的IP地址提供给客户机。
如果有，DHCP服务器将此IP地址做上标记，加入到DHCP Offer的消息中，然后广播一则DHCP Offer 消息。

（三）客户机选择IP地址

DHCP客户机从接收到的第一个DHCP Offer消息中提取 IP 地址，发出IP地址的DHCP服务器将该地址保留，这样该地址就不能再分配给另一个DHCP客户机了

（四）服务器确定租约

DHCP服务器接收到 DHCP Request 消息后，以DHCP ACK 消息的形式向客户机广播成功确认，该消息包含有IP地址的有效租约和其他可配置的信息
当客户机收到 DHCP ACK 消息时，配置IP地址，完成TCP/IP的初始化

（五）重新登录

DHCP客户机每次重新登录网络时，不需要再发送DHCP Discover信息，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP Request请求信息

（六）更新租约

当DHCP服务器向客户机出租的IP地址租期达至50%时就需要更新租约
客户机直接向提供租约的服务器发送DHCP Request包，要求更新现有的地址租约

三、使用DHCP动态配置主机地址

（一）DHCP服务

1、为大量客户机自动分配地址，提供集中管理
2、减轻管理和维护成本、提高网络配置效率

（二）可分配的地址信息主要包括

1、网卡的IP地址、子网掩码
2、对应的网络地址、广播地址
3、默认网关地址
4、DNS服务器地址

四、安装DHCP服务器

（一）DHCP服务器软件

1、CentOS光盘中的 dhcp-4.2.5-47.el7.centos.x86_64.rpm
2、DHCP软件包的主要文件
主配置文件：/etc/dhcpd.conf
执行程序：/usr/sbin/dhcpd、 /usr/sbin/dhcrelay

（二）主配置文件：dhcpd.conf的内容构成

ddns-update-style  interim;   #全局配置参数
......
subnet  192.168.0.0  netmask  255.255.255.0{  #网段声明
  option routers 192.168.0.1;  #配置选项
  ......
  default-lease-time 21600;  #配置参数
  host ns {
  ......
  fixed-address 207.175.42.254;  #主机声明
  }
}

（三）主配置文件：全局设置，作用于整个DHCP服务器

ddns-update-style  none;
default-lease-time  21600;
max-lease-time    43200;
option  domain-name  "domain.org";
option  domain-name-servers 202.106.0.20;

五、配置DHCP服务器

在ensp中配置DHCP中继------
dhcp enable   #开启DHCP功能
#
interface vlanif10
ip address 192.168.1.254  255.255.255.0
dhcp select relay   #开启DHCP中继功能
dhcp relay server-ip 192.168.80.10  #指向DHCP服务器的地址
#
interface vlanif20
ip address 192.168.2.254  255.255.255.0
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 192.168.80.10
#
interface vlanif100
ip address 192.168.80.254 255.255.255.0
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 192.168.80.10

---在centos 虚拟机中配置---
yum install -y dhcp
 
cd /etc/dhcp/
ls
less dhcpd.conf

cd /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/
ls
less dhcpd.conf.example

cp /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example  /etc/dhcp/dhcpd.conf

vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
---设置全局配置参数---
default-lease-time  21600;  #默认租约为6小时，单位为秒
max-lease-time  43200;   #最大租约为12小时，单位为秒
option domain-name "xxxx.com";  #指定默认域名
option domain-name-servers 202.106.0.20, 202.106.148.1;  #指定DNS服务器地址
ddns-update-style none;  #禁用DNS动态更新

---subnet网段声明（作用于整个子网段，部分配置参数优先级高于全局配置参数）
subnet 192.168.80.0 netmask 255.255.255.0 {  #声明要分配的网段地址
   range 192.168.80.100  192.168.80.200; #设置地址池
   option routers 192.168.80.254;
}
subnet 192.168.1.0  netmask 255.255.255.0 {
   range 192.168.1.100  192.168.1.200;
   option  routers 192.168.1.254;
}
subnet 192.168.2.0 netmask  255.255.255.0{
range 192.168.2.100  192.168.2.200;
option routers 192.168.2.254;
}

---host主机声明（给单机分配固定的IP地址）---
host hostname{   #指定需要分配固定IP地址的客户机名称
   hardware ethernet 00:c0:c3:22:46:81;  #指定该主机的MAC地址
   fixed-address 192.168.80.100  #指定保留给该主机的IP地址
   }
---关闭防火墙并开启服务---
systemctl start dhcp
systemctl stop firewalld
setenforce 0

netstat -anpu | grep ":67"

---如果DHCP服务启动失败，可以查看日志文件来排查错误---
tail -f /var/log/messages

六、FTP文件传输

FTP服务-----用来传输文件的协议
FTP服务器默认使用TCP协议的20、 21端口于客户端进行通信
20端口用于建立数据连接，并传输文件数据
21端口用于建立控制连接，并传输FTP控制命令
FTP数据连接分为主动模式和被动模式
主动模式：服务器主动发起数据连接
被动模式：服务器被动等待数据连接

yum install -y vsftpd
cd /etc/vsftpd/
cp vsftpd.conf vsftpd.conf.bak

设置匿名用户访问的FTP服务（最大权限）
---修改配置文件---
vim /etc/vsftpd/vstfpd.conf
anonymous enable=YES  #开启匿名用户访问，默认已开启
write_enable=YES  #开放服务器的写权限（若要上传，必须开启），默认已开启
anon_umask=022   #设置匿名用户所上传数据的权限掩码（反掩码），默认已开启
anon_upload_enable=YES  #允许匿名用户上传文件。默认已注释，需取消注释
anon_mkdir_write_enable=YES  #允许匿名用户创建（上传）目录。默认已注释，需取消注释
anon_other_write_enable=YES  #允许删除、重命名、覆盖等操作。需添加

---为匿名访问ftp的根目录下的pub子目录设置最大权限，以便匿名用户上传数据---
chmod 777 /var/ftp/pub/

---开启服务，关闭防火墙和增强型安全功能---
systemctl start vsftpd
systemctl stop firewalld
setenforce 0

---匿名访问测试---
在windows系统打开“开始”菜单，输入cmd命令打开 命令提示符
---建立ftp连接---
ftp 192.168.80.10
---匿名访问，用户名为ftp，密码为空，直接回车即可完成登录
ftp>pwd  #匿名访问ftp的根目录为Linux系统的/var/ftp/目录
ftp>ls  #查看当前目录
ftp>cd pub #切换到pub目录
ftp>get 文件名  #下载文件到当前windows本地目录
ftp>put 文件名  #上传文件到ftp目录
ftp>quit   #退出

设置本地用户验证访问ftp,并禁止切换到ftp以外的目录（默认登录的根目录为本地用户的家目录）
---修改配置文件---
vim /etc/vsftpd/vsftpd.conf
local_enable=YES   #启用本地用户
anonymous_enable=NO  #关闭匿名用户访问
write_enable=YES  #开放服务器的写权限（若有上传，必须开启）
anon_umask=077   #可设置仅宿主用户拥有被上传的文件的权限（反掩码）
chroot_local_user=YES  #将访问禁锢在用户的宿主目录中
allow_writeable_chroot=YES  #允许被限制的用户主目录具有写权限

---重写服务---
systemctl restart vsftpd

---修改匿名用户、本地用户登录的默认根目录---
anon_root=/var/www/html   #anon_root  针对匿名用户
local_root=/var/www/html  #local_root  针对系统用户

七、配置DHCP服务器

（一）使用DHCP动态的给PC机分配IP地址

首先在ensp模拟器上创建一个模拟环境进行实验，环境搭建如下图所示
在云上需要进行一些简单的配置：“绑定信息选择UDP和VMnet 1或者VMnet 9 (这里只要是仅主机模式的虚拟网卡就行)”，然后进行添加；接着进行端口映射设置，选择“双向通道”，然后入端口和出端口选择不同的编号即可，然后点击“增加”。
将云设置完成后才可以用串口线将交换机和云连接起来
在这里插入图片描述
在ensp中配置相关的DHCP中继功能

在这里插入图片描述
接着配置DHCP服务器
首先将该虚拟机的网络适配器更改为VMnet 1，接着将网卡更改为之前ensp中所配置的中继服务器ip，即192.168.100.100
在这里插入图片描述
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接着将磁盘挂载，然后创建本地yum源仓库，以便后续安装软件包
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安装DHCP软件包，使该虚拟机具有DHCP的功能
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接着查看一下dhcp的主配置文件dhcpd.conf，发现里面目前啥也没有，只有让我们查看/usr/share/doc/dhcp.conf.example的提示
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然后我们按照提示去查看/usr/share/doc/dhcpd.conf.example这个文件
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接着将该主配置文件复制到/etc/dhcp/dhcpd.conf中去
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更改、添加如下红框中的内容后保存退出
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关闭防火墙以后重启一下网卡，然后Ping一下三个网关，看看是否有问题，能Ping通说明没有问题

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接着在ensp中使用dhcp功能让两台PC机自动获取一下IP地址
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（二）给PC机分配固定的IP地址

再开一台windows系统的虚拟机进行实验，需要更改一下VMnet1的属性，设置IPV4的IP地址为我们需要固定的100网段的地址，这里注意不要和之前配的网关相同。确定后退出
在这里插入图片描述
在该win10的虚拟机中的CMD中使用ipconfig all命令找到该虚拟机的物理地址
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在centos 虚拟机中的 vim /etc/dhcp/dhcpd. conf 中绑定 win 10 的物理地址和绑定的IP 地址
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然后在win 10 中就可以获取到绑定的 IP 了
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八、FTP文件传输实验

（一）FTP文件传输

首先安装vsftpd软件包
在这里插入图片描述
查看一下该文件
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为防止修改出错，需要将vsftpd.conf 文件进行备份，然后修改该配置文件
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修改完vsftpd.conf 文件以后需要重启一下该服务。
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接着进入存放匿名用户的目录 /var/ftp 中，修改该匿名用户pub的权限为777（最高权限）
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接着开启 vsftpd ，并关闭防火墙
在这里插入图片描述
接着在win10 的虚拟机的CMD 中ftp到192.168.100.100
在这里插入图片描述
将Linux 中的文件传输到windows系统中 接着可以在pub 下创建一些文件，然后就可以在win 10 这台机子的pub 目录下找到在centos 中创建的这个123.txt 文件，也可以使用get 命令将该文件下载到windows的用户gcc目录下
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将windows 系统中的文件传输到Linux 系统中
首次在用户文件夹中的gcc中创建一个叫hahaha的文件

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（二）设置本地用户验证访问FTP，并禁止切换到FTP以外的目录

在/etc/vsftpd/vsftpd.conf 中进行如下的编辑

在这里插入图片描述
设置将访问禁锢在用户的宿主目录中
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这样其他用户就不能登录windows的一些重要的目录下了
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在linux 中的zhangsan的家目录下创建一个文件abc.txt 可以传输到windows中
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同样也可以使用get 命令将该文件下载下来
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补充：在/etc/vsftpd/vsftpd.conf 中添加userlist_deny=NO 是不禁用用户，可以理解为白名单的作用。
在这里插入图片描述
在 user_list 中添加用户（即加入白名单）
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