1. DHCP服务

1.1 DHCP服务的概念和作用

1. 概念: DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol 动态主机配置协议
2. 作用: 在局域网内,给客户端分配上网的4个地址(IP地址,子网掩码,网关,DNS)
   补充: IP地址+子网掩码 -> 局域网(内网) IP地址+子网掩码+默认网关+DNS -> 公网(外网)
   我们使用哪张网卡来上网就会把默认网关,DNS给填上
   
3. DHCP的优点(和手工分配做比较)
   ① 减少管理员的工作量
   ② 避免输入错误的可能
   ③ 避免IP冲突
   ④ 提高了IP地址的利用率
   ⑤ 方便客户端的配置
4. DHCP的缺点: 客户端在发送Discover广播后, 局域网内有多个DHCP服务器回复
   客户端采用先到先得的方式选择租约, 但是管理员不可控:管理员无法控制分配是从哪个DHCP服务器联网,如果是多台,控制不了连的是哪台DHCP服务器的)

1.2 网络访问原则

①网络是双向的: A ping B 主机, B主机回复A主机一个数据包
②网络是有方向的: A 能够ping到B, B能够回复A, 但是不代表B可以ping通A (主要和防火墙有关系)

1.3 广播原则

广播是一对多,而不是一对一
①广播有范围: 网络广播的范围是一个局域网
②广播有种类:
1> 知道自己在哪(三个参数已知),但是不知道对方在哪(少1个参数,1个以上就会确定不了是哪台电脑)
我知道自己地址,然后向整个网络发送广播, 但电脑B的地址我有一个不知道(MAC), 发出去的广播包含电脑B的IP和端口,其他电脑就可以通过这俩个参数知道找的不是他,其他电脑就会丢弃数据包,电脑B会返回第三个地址

2> 我自己的地址不知道, 对方的地址也不知道—>建立DHCP的租约,发送DHCP Discover 广播

1.4 DHCP原理

租约建立过程(自己的地址不知道,对方的地址也不知道)

1. 租约请求(客户端发起的,因为客户端不晓得自己的地址)
   客户端向局域网发送给DHCP Discover 广播,查询局域网内是否有DHCP服务器
   补充:
   广播通信:
   单对单通信: 需要双方的端口号,IP地址,MAC地址
2. 租约响应(服务器端响应)
   1> 局域网内收到广播请求的服务器, 不是 DHCP 服务器(是 DHCP 服务器, 但没有收到广播)
   丢弃数据包,不需要回复
   2> 局域网内收到广播请求的服务器, 是 DHCP 服务器, 响应客户端的请求:
   回复请求的数据包,包含了打算分配给客户端的IP地址, 客户端尝试分配此IP地址, 看IP是否被占用(IP冲突检测):
   如果IP冲突, 给服务器备注这个IP被占了, 客户端重新发Discover广播(重复上面的步骤,但是注意找到的不一定是之前的DHCP服务器,按照先到先得的原则来)
   如果IP不冲突, 继续租约的过程
3. 租约选择(客户端选择)
   1> 局域网内没有 DHCP 服务器回复(有DHCP服务器,但没有收到广播请求)
   客户端win 7以前的版本: 间隔 1,3,7,13…一分半, 不断询问是否有DHCP服务器(针对的是有DHCP服务器没有收到 Discover 广播);
   优点: 发现DHCP的服务器概率高
   缺点: 浪费资源
   客户端win 8以后的版本: 1,3,7,13,…一分半;自己分配一个169开头的假IP(安抚奶嘴)
   优点: 节约资源
   缺点: 发现新服务器概率低
   为什么不使用桥接来完成实验:用的是NAT, 桥接模式直接连接的是真实机的交换机上(交换机连接DHCP服务器), 然后如果我们用的是NAT, 我们的虚拟机先连接VMnat8,然后虚拟机再连接真实机的网卡,真实机的网卡再连接交换机, 此时虚拟机和VMnat8就是一个独立的局域网, 我们只要保证在这个局域网里面没有DHCP服务器即可
   2> 局域网内有多个DHCP服务器回复
   客户端采用先到先得的方式选择租约(DHCP缺点: 管理员不可控:人无法控制分配从哪个DHCP服务器联网,如果是多台,控制不了人连的是哪台DHCP服务器的)
   3> 局域网内有1个DHCP服务器
   选择此服务器签订租约
4. 租约确定(服务器完成)
   给客户分配上网的4个地址(IP,网关,子网掩码,DNS)
   记录租约信息(记录租给谁,记录租期:默认为8天)
5. 续租过程
   如果客户端使用租约达到50%(4天),会以单播的形式向服务器请求续约(因为此时我自己的IP和DHCP服务器IP都知道), 如果续约正常, 客户端就每4天续租一次
   如果续约失败, 则继续使用IP, 当达到租约的87.5%(7天), 以广播的形式向服务器续租(此时的广播不是 Discover 广播,不会引起DHCP租约建立的,DHCP租约建立的前提是我自己和DHCP服务器的地址都不知道,因为此时我是知道自己的地址的, 所以此时的广播是普通广播,只能增加找到旧服务器的概率)
   如果续约继续失败, 客户端则使用租约到100%,重新发送DHCP Discover包, 重新广播寻找新的DHCP服务器
   问题: DHCP自动获取的IP地址, 是否会和手工分配的IP地址冲突
   如果手工分配在前, DHCP分配在后, 不会冲突, 因为DHCP有冲突检测机制,它会绕开和手工分配的冲突过程
   如果DHCP分配在前,手工分配在后, 有冲突可能(不过一般手动分配ip的时候,如果冲突Windows会提醒你此IP冲突了)

2. DHCP实验

2.1 准备工作:

1. 虚拟机作为DHCP服务器端,真实机作为客户端,真实机修改为自动获取IP
2. 虚拟机和真实机使用桥接模式进行连接,保证真实机和虚拟机网络通畅
3. DHCP服务器端(虚拟机), 必须有静态IP地址(手工分配)
4. 当前还存在另一台电脑,两台真实机,一台虚拟机,我们也能ping通

2.2 实验步骤:

1. 在角色里面安装DHCP服务器
   服务器管理->角色->添加角色->勾选DHCP->设置父域(Windows有AD(批量管理服务器),和AD一致,如果没有AD随便写)->添加DHCP作用域(随便写个作用域名称,设置好地址池,填写好子网掩码和网关,激活此域(勾选))->禁用IPV6->安装
   
2. 打开DHCP服务器
   
3. 把真实机的网卡禁用, 然后再启用
   cmd命令: ipconfig /release 禁用 ipconfig /renew 重新获取IP
4. 检查地址池租用, 检查唯一ID是否是分配得到IP的真实机 — ipconfig /all 比对MAC地址和唯一IP是否一致(虚拟机的唯一ID后四位, 真实机的MAC后四位)
   其实只要确认有人获取即可
   
   MAC地址(物理地址): 厂商生产网卡的时候, 固定在网卡的ROM中
   RAM: 随机存储器(可读可写) DDR RAM(随机存储器)
   ROM: 只读存储器(只可写一次,只读) DVD Rom