劉婷婷 陳紅娟 張日花

（山東華宇工學(xué)院 山東省德州市 253034）

近年來隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，給我們的日常生活和工作帶來極大便利，但對于任意網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備來說，要想實現(xiàn)正常上網(wǎng)，需提供合法IP地址，如果采用靜態(tài)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(wǎng)絡(luò)使用數(shù)量逐漸增加，因此導(dǎo)致IP 地址不足的問題日益凸顯，合理采用動態(tài)分配IP 地址能夠解決這一問題。目前大多數(shù)企業(yè)均利用DHCP 協(xié)議實現(xiàn)組網(wǎng)IP 地址的自動化分配，動態(tài)主機配置協(xié)議即DHCP，其是一種局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，能夠通過UDP 協(xié)議實現(xiàn)運行，進而為局域網(wǎng)中各計算機自動化分配子網(wǎng)掩碼、IP 地址、DNS 等相關(guān)參數(shù)。管理人員無需過多的干預(yù)，目前存在網(wǎng)絡(luò)分配較多IP 地址，或者網(wǎng)絡(luò)主機IP 地址不足的問題較為突出，DHCP服務(wù)使移動用戶能夠在不同網(wǎng)絡(luò)中移動將其連接至網(wǎng)絡(luò)時獲取網(wǎng)絡(luò)IP 地址，這種情況下采用DHCP服務(wù)器是比較明智的。

1 DHCP相關(guān)界定

DHCP 是英文動態(tài)主機分配協(xié)議的英文縮寫，其前身為BOOTP，主要用于無磁盤主機連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)主機采用BOOTP ROM，而并不是通過磁盤啟動進行網(wǎng)絡(luò)連接的，BOOTP可自動為主機進行TCP/IP 環(huán)境的設(shè)定，但對于BOOTP 來說，用戶在設(shè)定之前需要獲取客戶端硬件地址并且IP 對應(yīng)為靜態(tài)地址，從一定程度上來看 BOOTP 缺乏動態(tài)性，在有限IP 環(huán)境中BOOTP 會出現(xiàn)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(wù)器端，第二客戶端，所有IP 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計數(shù)據(jù)均需要通過DHCP服務(wù)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(wù)器分割的IP 環(huán)境數(shù)據(jù)。相比BOOTPP 來說，DHCP 可透過租約進而實現(xiàn)動態(tài)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(guān)需求，在利用TCP/IP 協(xié)議網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時，要求各計算機具有唯一標(biāo)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(wù)器所分配動態(tài)IP 地址；第二，手工輸入靜態(tài)IP 地址，在利用靜態(tài)IP 地址的過程中，網(wǎng)絡(luò)中不需要借助DHCP服務(wù)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(fā)生錯誤，尤其對于網(wǎng)絡(luò)范圍較大的情況下存在上百臺計算機，則很容易出現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)。而在利用動態(tài)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(rèn)網(wǎng)關(guān)等相關(guān)信息，是通過DHCP服務(wù)器實現(xiàn)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(dǎo)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(wǎng)絡(luò)來說，采用DHCP服務(wù)是比較適合的。對于DHCP 協(xié)議實現(xiàn)自動化配置具備下列優(yōu)勢：

（1）能夠有效避免人為手動輸入大量IP 地址導(dǎo)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(dǎo)致IP 地址出現(xiàn)輸入錯誤的問題，以確保信息配置正確；

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)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(dǎo)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(wǎng)絡(luò)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(chǎn)生相互干擾，要求將相同計算機網(wǎng)絡(luò)適配器設(shè)為同一Lan 區(qū)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(tài)IP 地址分配以及測試，但同時采用DHCP服務(wù)器來說，其無法出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中非DHCP 客戶機已在使用的IP 地址，尤其對于網(wǎng)絡(luò)存在多個DHCP服務(wù)器這種情況，下以一個DHCP服務(wù)器無法查出以被其他服務(wù)器租出的IP 地址，并且DHCP服務(wù)器無法實現(xiàn)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(zhuǎn)發(fā)。

2 DHCP運行原理

DHCP 是客戶端服務(wù)器協(xié)議，類似TCP/IP 協(xié)議等，DHCP 客戶機能夠向服務(wù)器發(fā)出相應(yīng)的請求服務(wù)器，按照預(yù)先設(shè)置方式及時應(yīng)答?；赪indows Server2012 操作系統(tǒng)中TCP/IP 在設(shè)置時可由服務(wù)器來獲取相應(yīng)的IP 地址，客戶機在連接網(wǎng)絡(luò)后會發(fā)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(wǎng)頁瀏覽等互聯(lián)網(wǎng)操作，因此需找到為其提供IP 地址的服務(wù)器，在撥號連接時客戶機和連接至調(diào)制解調(diào)器，通過電話線廣播信息來實現(xiàn)DHCP服務(wù)器定位，如果IP 地址存在多個DHCP服務(wù)器，這種情況下所有服務(wù)器均會發(fā)出響應(yīng)，響應(yīng)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(tǒng)管理人員來設(shè)定的?？蛻舳四軌蚍祷貜V播信息，表明其接受哪種服務(wù)器的響應(yīng)，主要由于所有服務(wù)器均處于等待回答狀態(tài)，因此需通過廣播方式所被接受，服務(wù)器通過返回DHCPack 消息來結(jié)束第一環(huán)節(jié)的初始化過程，需確認(rèn) IP 地址以及相應(yīng)的租用時間。如果在該時間段內(nèi)提供IP 地址無法使用此時的服務(wù)器，需返回HCPN 不確認(rèn)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(tǒng)管理人員設(shè)定通用時間較短或者也可以設(shè)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(wǎng)絡(luò)連接時可被更新租用。

（3）順利關(guān)機。當(dāng)客戶機無需使用被賦予IP 地址時，需進行順利關(guān)機，由客戶端發(fā)出相應(yīng)的信息，并告知服務(wù)器交還IP 地址。

3 Windows Server2012中DHCP的具體應(yīng)用

對于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的管理員來說如何使用局域網(wǎng)IP 地址是其日常主要工作，計算機能夠通過靜態(tài)手工分配IP 地址的方式，或借助DHCP服務(wù)器實現(xiàn)IP 地址動態(tài)分配，這兩種方式實現(xiàn)局域網(wǎng)中IP地址的合理管理，而在局域網(wǎng)中計算機設(shè)備不多，并且IP 地址未發(fā)生頻繁變動的基礎(chǔ)上，管理人員會采用DHCP服務(wù)器實現(xiàn)IP 地址動態(tài)分配，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對用戶IP 地址的統(tǒng)一分配，便于準(zhǔn)確記錄IP 地址等相關(guān)信息。比如對于Windows Server2012 操作系統(tǒng)來說，通過DHCP服務(wù)器高級配置技術(shù)能夠幫助網(wǎng)絡(luò)管理人員合理實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)IP 地址的管理。

（1）DHCP 工具在進行DHCP服務(wù)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(wù)安裝過程中，需將其加入至管理工具，基于Windows Server2012 服務(wù)器。需要將DHCP 控制臺設(shè)計為MMC，即微軟管理控制臺中的其中一個插件，可與其他網(wǎng)絡(luò)管理工具實現(xiàn)緊密結(jié)合，在進行DHCP服務(wù)器安裝之后，用戶能夠通過DHCP 控制臺執(zhí)行基本管理功能，包括創(chuàng)建范圍、設(shè)置主范圍、添加范圍查看和修改屬性，激活范圍，監(jiān)視范圍，租約活動，能夠為固定IP 客戶創(chuàng)建地址添加自定義選項，添加有服務(wù)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(jiān)視器玉，預(yù)定DHCP 的選項類型，能夠用于支持下層用戶DNS等相關(guān)參數(shù)的動態(tài)更新，用于監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中未進行的DHCP服務(wù)器等。

（2）Windows Server2012 中DHCP服務(wù)器安裝以及相應(yīng)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(xiàn)windows組件向?qū)?，單擊下一步的對話框，出現(xiàn)windows 組件對話框之后，要求從列表中選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，點擊詳細(xì)內(nèi)容，能夠從列表中選擇 DHCP 動態(tài)主機配置協(xié)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(wù)器的安裝，最后點擊完成，當(dāng)返回添加刪除程序這一對話框之后，需點擊關(guān)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(wù)器添加在安裝相應(yīng)的DHCP服務(wù)之后，要求用戶首先添加具有授權(quán)的DHCP服務(wù)器，能夠在服務(wù)器中添加具備作用于相應(yīng)IP 地址范圍和選項類型，便于DHCP 客戶機在登錄網(wǎng)絡(luò)后可獲得IP 地址租約和選項設(shè)置參數(shù)。啟動DHCP 管理控制臺，選擇操作菜單欄中的添加服務(wù)器，啟動服務(wù)器向?qū)砑狱c擊，下一步之后則會彈出指定DHCP服務(wù)器這一對話框，點擊瀏覽后則可出現(xiàn)目錄中授權(quán)的服務(wù)器這一對話框，這種情況下用戶能夠給DHCP服務(wù)器進行授權(quán)添加，點擊添加后做客。授權(quán)DHCP服務(wù)器，需要準(zhǔn)確填寫用戶構(gòu)建DHCP服務(wù)的對應(yīng)服務(wù)器名以及IP 地址等。在目錄中授權(quán)的服務(wù)器這一對話框中，選擇上一步進行服務(wù)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(xiàn)所添加服務(wù)器。將作用域添加至DHCP服務(wù)器中。對于DHCP 控制臺需點擊添加作用域相應(yīng)的服務(wù)器操作，新建作用域出現(xiàn)，進而創(chuàng)建作用域向?qū)Вc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(wù)及子網(wǎng)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(yīng)排除地址服務(wù)，點擊下一步選擇相應(yīng)的租約期限，一般系統(tǒng)默認(rèn)為8 天，點擊下一步可進行DHCP 選項配置，點擊下一步需要準(zhǔn)確輸入默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的IP 地址，輸入 DNS 服務(wù)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(cè)窗體會顯示運行中這一狀態(tài)表明該作用域已被啟用。

4 小結(jié)

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(dǎo)致IP 地址設(shè)置和子網(wǎng)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(shè)置的工作量，以確保DHCP服務(wù)器縮短配置或重新進行網(wǎng)絡(luò)工作站配置的時間。