DHCP中繼代理在虛擬機linux系統中的研究與實現

陳欣

摘 要：DHCP是一種用于簡化計算機IP地址配置管理的協議，企業使用DHCP可以解決手工分配地址的失誤和IP地址管理不善而造成的問題。本文從初學者的角度出發，在虛擬機linux環境中，研究了大型網絡如何跨越子網分配IP地址的技術。

關鍵詞：DHCP；虛擬機；中繼代理；linux

1 DHCP的簡介

在當今的互聯網中，DHCP（動態主機配置協議）是一種比較常見的服務。DHCP可以使客戶機通過網絡廣播向服務器發送請求，DHCP客戶機可以自動獲取網絡地址（包括ip地址、子網掩碼、默認網關、DNS地址）。DHCP被設計成客戶端/服務器模式，下面介紹DHCP服務實現的過程：

1.1 DHCP客戶端請求提供IP地址

DHCP客戶端設置為自動獲取IP地址，客戶端第一次登錄網絡的時候，它會向網絡廣播，發出一個DHCP請求的數據包。

1.2 DHCP服務器提供IP租約

DHCP服務器接收到客戶端發出的廣播后，它會從自己的可用IP地址范圍內，選擇一個可用的IP地址，按照硬件地址的響應給客戶端一個回應。

1.3 DHCP客戶端選擇IP租約

互聯網中多臺DHCP服務器都發出響應，DHCP客戶端只會挑選最先抵達的那個，并且會向網絡發送一個廣播封包，通告它接收哪臺服務器提供的IP地址。

1.4 DHCP服務器確認IP租約

該DHCP服務器接收到客戶端的選擇信息后，隨后向客戶端發出一個確認信息，確認該IP租約的開始生效，DHCP工作過程正式完成。

2 中繼代理的簡介

大型企業通常存在多個IP子網，而且不同子網的主機都需要DHCP服務器來提供IP地址的自動分配，如果為每個子網都分配一個DHCP服務器，那就增加了網絡的成本，而且也不方便網絡管理員管理。從節約成本的角度出發，管理員可以只在一個子網中安裝DHCP服務器，并讓該服務器來為多個子網分配IP地址。

網絡中的廣播包通常是無法穿越路由器的，所以默認環境下一個子網內的客戶機是無法向處于其他子網的DHCP服務器發送請求的，網絡管理員可以在連接多個子網的路由器上開啟DHCP中繼代理的功能，該功能能夠轉發DHCP消息，處于不同子網的計算機就可以通過該DHCP服務器獲取有效的IP地址。

3 DHCP中繼代理配置環境

用虛擬機模擬企業DHCP服務器來解決IP地址動態分配的問題，要求能夠自動分配IP地址以及其它網絡屬性信息，同時要求DHCP服務器為該企業位于不同網段的客戶機分配固定IP 地址。

虛擬機中需配置以下系統：

⑴基于VMware虛擬機的linux系統，充當DHCP服務器

⑵基于VMware虛擬機的windows系統，充當DHCP客戶機

⑶基于VMware虛擬機的linux中繼代理服務器，同時擔任路由器。

linux中繼代理服務器配置兩塊網卡，啟用“路由和遠程訪問服務”功能就可以充當路由器，并實現不同網段的路由轉發功能。在DHCP中繼代理實驗的研究中，為了模擬不同的兩個網段，首先要對虛擬機的網卡做自定義設置。把處于同一子網的網卡定義為相同的網絡模式，連接方式以下：DHCP服務器的網卡，中繼代理服務器第一塊網卡使用自定義網絡聯網（處于3網段）。同樣，中繼代理服務器第二塊網卡、客戶機使用自定義網絡聯網（處于4網段）。

4 DHCP服務器的配置

對DHCP服務器的配置文件/etc/dhcpd.conf做如下修改：

#先配置全局參數

配置服務器動態更新的類型 ddns-update-style interim；

…

配置服務器支持的默認租約 default-lease-time 86400；

配置服務器支持的最大租約 max-lease-time 172800；

配置服務器分配的DNS地址option domain-name-servers 10.10.10.21；

配置服務器分配的廣播地址 option broadcast-address 192.168.10.255；

#下面配置超級作用域

shared-nework mynet{

配置第一個子作用域 subnet 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 {

配置網關地址 option routers 192.168.10.254；

配置地址范圍 range dynamic-bootp 192.168.10.1 192.168.10.200； }

配置第二個子作用域 subnet 192.168.20.0 netmask 255.255.255.0 {

配置網關地址 option routers 192.168.20.254；

配置地址范圍 range dynamic-bootp 192.168.20.1 192.168.20.200；}

5 中繼代理服務器的配置及客戶機獲得地址

⑴中繼代理服務器系統有兩塊網卡，分別作為兩個網段的網關，設置IP地址，并指出對應的網絡信息

步驟1：ifconfig eth0 192.168.10.254 netmask 255.255.255.0

route add –net 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 dev eth0

步驟2：ifconfig eth1 192.168.20.254 netmask 255.255.255.0

route add –net 192.168.20.0 netmask 255.255.255.0 dev eth1

⑵開啟服務器的路由轉發功能

步驟1：更改/proc/sys/net/ipv4/ip_forward的配置文件內容

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

步驟2：更改/etc/sysctl.conf的配置文件內容

設置net.ipv4.ip_forward=1

⑶開啟服務器的中繼代理功能

更改服務器配置文件/etc/sysconfig/dhcrealy.conf

INTERFACES="eth1"指出服務器代理的網段

DHCPSERVERS-"192.168.10.100" 指出服務器的地址

#dhcrelay -i eth1 192.168.10.100 開啟服務器的中繼代理

⑷重新啟動DHCP服務器，把windows客戶機網卡，選為自動獲取IP地址和DNS地址，windows客戶機即可實現中繼代理跨子網獲取IP地址。

[參考文獻]

[1]張棟.Red Hat Enterprise Linux服務器配置與管理.北京：人民郵電出版社，2009.

[2]張文庫，朱志輝.企業網搭建及應用（第2版）.北京：電子工業出版社，2011.

[3]王曉超.Linux服務器搭建完全技術寶典.北京：中國鐵道出版社，2010.