DNS专题(15)---Windows DHCP服务①

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　　本章介绍了DHCP(DynamicHostConfigurationProtocol)服务器的安装和配置，利用DHCP服务通过动态DNS更新以减少DNS名字空间的管理以及客户端配置和作用域选项的问题。

　　DHCP通过根据请求在网上分发IP地址和其他的客户端配置信息以减少客户端机器的管理工作。通过DHCP将IP地址临时租借使用也提高了IP地址的利用率。DDNS更新允许DHCP服务器在DNS域区文件中添加实体，从而减少了DNS的管理工作。通过DHCP更新的DNS的方法在大规模的网络环境下工作得很好，一方面它减少了DNS管理员的人工干涉的数量，但更重要的是它减少了对客户端的访问并提供了移动性。对那些低级客户端尤其如此，因为这些客户端不像windows 2000 的客户端，它们常不能直接使用DDNS。
　　本章内容包括：
　　什么是DHCP：简要介绍了DHCP的历史及其能力。
　　安装DHCP服务器：介绍了在windows 2000 中建立DHCP的步骤。
　　配置DHCP服务器：描述如何定义作用域和设置选项值，选项包括允许租借，以及使用的限制。
　　配置客户端使用DHCP：简要地强调了一些客户端的事项，参见第14章以获得完整的客户端配置信息。
　　DHCP和BOOTP：介绍BOOTP和DHCP服务器是如何支持BOOTP客户端的。
　　到目前为止，建立DNS作为主机名到IP地址映射的数据库是相当直接的。网络中的主机被分配IP地址，然后与之相关的资源记录被输入正确的DNS域。这项工作对不能使用DDNS的低级客户端需要人工完成，而对可使用DDNS的windows 2000 客户端可在启动时自动完成。但能否有一种方法自动地处理IP地址？同时能否有一种方法可以自动地注册DNS资源记录？这就是DHCP在windows 2000 中能做的。当DHCP与DDNS联合使用时，将可以实现几乎是完全自动的客户端网络配置。
　　15.1什么是DHCP
　　动态主机配置规程DHCP是用来自动给客户机分配TCP/IP设置的。在机器启动时，使用DHCP的客户机向DHCP服务器请求一个IP地址和其他信息(诸如缺省的网关地址，或WINS服务器的地址)。IP地址从DHCP服务器的称为作用域的数据库中获得。服务器提供的IP地址是有一定的期限的，称为租用期。
　　使用了DHCP后，用户就不需要从管理员那里申请一个IP地址，也不用人工地配置有关的信息。自己进行TCP/IP设置一般会出现的问题包括重复使用IP地址、错误地键入信息使得网络无法连接，以及当主机移动到另一个子网时还要重新设置等。DHCP是为解决这些问题而设计的，并提供了客户端TCP/IP配置的自动化和集中管理。因为当不再需要IP地址时将把它返回作用域池中，所以能节约IP地址的数目。要比较全面地了解DHCP，应该知道什么情况下它适合和DNS一起使用，以及它和另一个分配IP地址的协议BOOTP的关系。
　　DHCP是在RFC2131和2132中定义的，这两个RFC文档是建立在更早的RFC1533，1534，1541和1542的基础上的，windows 2000 DHCP服务支持RFC2131和2132中指定的标准。应该指出在写作本书的时候，DHCP与DDNS的互操作仍处于IETF草案阶段（参见附录B）。草案阶段是成为RFC标准所需程序的一般先导步聚。windows 2000 DHCP服务器也支持非标准的用户类选项，该选项由客户端提供给DHCP服务器供其决定提供哪种特殊的处理。
　　IP租借要在客户端和DHCP服务器间进行四次交换才能完成。当客户端收到租借的IP地址及相关的选项信息以后，就受到租借期的约束。在租借期过期以前，客户端联系DHCP服务器请求续借。如果一个客户端对某个IP的租借被拒绝，它必须停止对该IP的所有使用然后获得另一个。可以在DHCP服务器上配置IP保留以使一个客户端总是收到同一个IP，该能力在特定情况下有其优点，但也减少了由DHCP的使用所带来的管理工作的简化。
　　15.2DHCP可以向客户端提供的服务
　　DHCP不只是用于向客户端提供IP地址。当一个客户端收到一个IP地址时，它很可能也收到了一些称作选项的配置参数。而且，不是所有的IP地址都是平等的。除了一般的A，B或C类IP地址，windows 2000 DHCP也可以通过后面将讲到的相同的作用域定义向客户端提供多播IP地址（D类）。
　　在windows 2000 中，DDNS是完全集成的并完全基于标准，DHCP服务可被配置为使用与RFC兼容的DNS更新消息。更早的时候微软使用WINS和DNS的集成的解决方案提供了DDNS的一些功能，但它是一个专有的实现，只在没有DDNS可用的时候提供代替。旧版本的BIND提供一系列供管理员控制域区操纵的API，但是新版本的BIND提供对DNS动态更新消息的基于标准的实现，可以同windows 2000 DHCP集成。
　　windows DHCP服务器可被配置成注册有关客户端的A记录和PTR记录的组合，或者两者都不。一般的设置是让客户端注册A记录，DHCP将注册PTR记录。通过这种方法，客户端获得了完整的TCP/IP网络支持，并且可在DNS名字空间被解析。在DNS名字空间被解析的能力以前只能通过非标准的WINS和DNS集成才能实现。DHCP服务器可以察觉出请求不是来自于windows 2000 客户端并使用该信息决定在DNS中注册什么。对于低级的和完全不同的客户端，DHCP服务器可被配置成同时注册A和PTR记录。
　　要提供完整的客户端配置，DHCP作用域被配置为在租借期提供选项。完全的标准选项参见RFC2132。表15-1列出了一些在windows 环境中广泛使用的选项以及一些其他的（比如47号选项），虽不常用但只能在windows 环境中使用的选项。
　　　Windows DHCP服务①（图一）" />
　　　
　　15.3DHCP是如何配置客户端的
　　DHCP通过4个阶段配置一台DHCP客户机。如果客户机是多重地址的，则应对每块适配器执行这个设置过程，并使每块适配器有一个唯一的IP地址。该过程如图15-1所示，该过程有时按所使用的消息名称为DORA过程。
　　15.3.1发现
　　第一阶段，客户机初始化一定版本的TCP/IP，广播请求一个IP地址。这个阶段称为IP租用请求阶段或发现阶段。因为使用了广播，在客户端和DHCP服务器之间的路由器必须被配置为向前传递BOOTP/DHCP报文，或者有一个DHCP中继代理存在于客户端所在的网段。作为替代，在有DHCP客户端的网段必须有一个DHCP服务器。该广播消息包括发出请求的客户端的硬件MAC地址，甚至还有一个记录原始IP地址的字段。当使用中继代理传送广播报文时，该源IP从0.0.0.0变成收到广播报文的BOOTP或DHCP中继代理的接口的IP地址。
　　
　　15.3.2提供
　　第二阶段，所有收到请求的DHCP服务器(一台或多台)广播应答。广播应答的内容包括请求者的硬件地址，提供的一个IP地址、子网掩码、租用期的长度，以及提供地址的服务器的IP地址。这个阶段称为IP租用的提供阶段。为了减少提供的数目同时保证冗余，该中间路由器应被配置为只把发现广播报文向前发送到至多两个IP地址。也可能没有DHCP服务器提供租借。windows 2000 客户端可以被配置为过度失败，即在进行了足够多不成功的租借尝试后进入自动配置IP。
　　15.3.3请求
　　第三阶段，客户机接受收到的第一个IP地址，并广播它已收到地址。这就使得提供地址的服务器知道此过程可以结束了，而其他服务器可以收回所提供的地址。这个阶段称为IP地址选择阶段。后一部分即通知可能存在的其他DHCP服务器就是客户端广播该回答的原因。这个阶段称为请求阶段，或者IP租用选择阶段。
　　15.3.4应答
　　第四阶段，提供地址并被接受的DHCP服务器向客户机广播一次应答信息。这个应答信息包括有效的IP地址，以及服务器提供的其他配置信息。这个阶段称为IP租用应答阶段。
　　因为DHCP客户端可以发出特定的请求，比如特定的IP地址，所以DHCP服务器可能会拒绝消息（DCHPAck）响应。当发生这种情况时，由客户端决定怎么办。通常客户端将重新开始请求地址的过程，但可能会随机选择一个IP地址而不是一个特定的IP地址，windows 2000 中的客户端就是如此。
　　15.3.5更新租用
　　在DHCP客户机租用IP地址后，每过二分之一租用期，客户机就向服务器申请更新租用。缺省的租用期是8天，在这种情况下，经过四天，客户机就向服务器发送申请更新的信息。如果客户机的IP地址仍然有效，服务器就响应一个应答及更新信息。这个信息类似于初始配置过程的第三和第四阶段的信息。但是该信息是直接到达而非广播。当尝试更新一租借时，称该客户端处于更新状态。如果客户端不能刷新一次租借，则在租借期只剩八分之一时客户端将开始尝试从任何响应的DHCP服务器获得对当前IP的更新。此时称客户端处于重新绑定阶段。如果租借期超时了，又没有成功的更新，客户端将停止使用该IP并重新启动一个四阶段的过程以获得一个新IP租借。
　　因为一些原因,租借期可以从windows 2000 中缺省的八天作改变，原因可能是高度易变的客户端或极少改变的客户端，或是机器数与IP地址数的比例。据说缺省值定为八天是因为它符合以周为单位的缺席。当调整租借期时，也要考虑对DDNS注册的影响，尤其是SOA记录的缺省TTL值和DNS服务器的清理调协，如果DNS域同活动目录集成的话还要考虑对活动目录波动的影响。
　　(未完待续)

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