阅读以下基于Linux操作系统部署DHCP服务的技术说明,根据要求回答问题1至问题3。【说明】 某地市图书馆内部局域网划分为办公区、电子阅览室、无线阅览室等3个VLAN,并通过一台带防火墙模块的路由器与Internet网互连。为了便于整个局域网IP地址的管理,该馆在网络建设中采用一台安装 Linux操作系统的DHCP服务器来管理各台工作机、笔记本电脑的接入问题。整个图书馆的网络拓扑及 VLAN划分、IP地址分配如图2-6所示。在Linux中建立DHCP服务器的配置文件是“/etc/dhcpd.conf”,每次启动DHCP服务器程序/usr/sbirddhcpd都要读取该文件。图2-7所示的是该图书馆DHCP服务器的dhcp.conf文件的部分配置内容。
问答题 请结合图2-6所示的网络拓扑结构图及题干的相关描述信息,将图2-7所示的配置文件中的(1)~(4)空缺处的内容填写完整。
【正确答案】正确答案:(1) 172.16.0.0 (2) 172.16.1.1 172.16.1.253 (3) 255.255.255.0 (4) 172.16.1.254
【答案解析】解析:这是一道要求读者根据网络拓扑图的IP地址信息配置dhcpd.conf文件的分析理解题。本题的解答思路如下。 1)在Linux下安装配置DHCP服务,DHCP服务程序/usr/sbirddhcpd需要读取配置文件/etc/dhcpd.conf。然后dhcpd.conf进程将客户端的租用信息保存在dhcpd.lease文件中,该文件不断被更新,从这里面可以查到IP地址分配的情况。在DHCP服务器为客户提供IP地址之前,将在这个文件中记录租用的信息。新的租用信息会添加到dhcpd.leases的尾部。为了向一个子网提供DHCP服务,dhcpd需要知道子网的网络号码、子网掩码和地址范围等。 2)题干所提供的配置文件中,“subnet x.x.x.x netmask x.x.x.x”语句用于说明IP地址是否属于该子网,提供子网的一些参数。由于该地市图书馆内部局域网划分为办公区、电子阅览室、无线阅览室等3个 VLAN,且由图2-6所示的网络拓扑结构图可知,这3个VLAN的IP址分别规划为172.16.1.0/24、 172.16.2.0/24、172.16.3.0/24,结合(1)空缺处后面的“netmask 255.255.248.0”及设置广播地址的“option broadcast-address 172.16.7.255”语句可计算出,(1)空缺处的配置内容是“172.16.0.0”。 3)dhcpd.conf配置文件中“range x.x.x.x x.x.x.x”语句是DHCP服务器可以分配的IP地址范围,允许设置多个不同的IP地址范围。由于试题中已通过“range 172.16.2.1 162.16.2.50;”、“range 172.16.3.1 162.16.3.30;”语句分别指定了172.16.2.0/24网段及172.16.1.0/24网段可供分配的IP地址范围。由此可判断(2)空缺处的配置内容是用于指定172.16.1.0/24网段可供分配的IP地址,其完整的配置语句是“range 172.16.1.1 172.16.1.253;”,其中,“172.16.1.253”可以是172.16.1.101~172.16.1.253地址范围内的任一个IP地址,这是因为①在图2-6所示的拓扑图中“172.16.1.254”已分配给了路由器(Router)的内网接口;② DHCP可分配的地址中,172.16.1.100地址已捆绑给MAC地址为“00:A0:78:8E:9E:A8”的主机。 4)“default-lease-time”语句用于设置默认的IP租用时间,常用的是86400秒(24小时)。 5)“max-lease-time”语句用于最大的IP租用时间,常用的是604 800秒(一周)。 6)“option subnet-mask”语句用于设置可供分配IP地址的子网掩码。由图书馆办公区、电子阅览室、无线阅览室等3个VLAN的子网掩码均为255.255.255.0(图2-6所示的拓扑图中的“/24”)可知,(3)空缺处的配置内容是“255.255.255.0”。 7)“option routers”语句用来指明作为网关的路由器地址,即图2-6所示的拓扑图中路由器(Router)的内网接口的IP地址,因此(4)空缺处的配置内容是“172.16.1.254”。 8)“option broadcast-address”语句用于设置DHCP子网的广播地址。 9)“option domain-name-servers”语句用于设置DNS服务器的IP地址;“option doamin-name”语句用于指明DNS域名。 10)最后可将配置文件中第1行至第13行配置语句所实现的功能归纳如下: subnet 172.16.0.0 netmask 255.255.248.0 (说明172.16.0.0/21网段的IP地址属于DHCP子网) { range 172.16.1.1 172.16.1.253; (172.16.1.0/24 网段可供分配的IP地址) range 172.16.2.1 162.16.2.50; (172.16.2.0/24 网段可供分配的IP地址) range 172.16.3.1 162.16.3.30; (172.16.1.0/24 网段可供分配的IP地址) default-lease-time 86400; (设置默认的IP租用时间) max-lease-time 604800; (设置最大的IP租用时间) option subnet-mask 255.255.255.0; (设置可供分配IP地址的子网掩码) option router 172.16.1.254; (指明网关地址) option broadcast-address 172.16.7.255 (设置广播地址) option domain-name "test.com"; (指明DNS域名) option domain-name-servers 202.101.98.55; (设置DNS地址) }
问答题 在图2-7所示的配置文件中,第14行至第18行实现什么配置功能?
【正确答案】正确答案:为MAC地址为00:A0:78:8E:9E:AA的主机分配一个固定IP地址(172.16.1.100)
【答案解析】解析:DHCP可以把主机的MAC地址和IP捆绑在一起,防止IP地址的乱用。具体方法是在/etc/dhcpd.conf中输入: host pc1{ hardware ethernet xx:xx:xx:xx:xx:xx; fixed-address dd.dd.dd.dd; } 其中“host pc1”中的pc1是指定主机的名字;hardware ethernet指定要捆绑IP地址主机的MAC地址:fixed-address指定捆绑后的IP地址。 从以上分析可知,对图2-7所示的配置文件中第14行至第18行配置语句所实现的功能解释如下: 14 host wg_gcz #设置MAC地址与IP地址的绑定关系 15 { 16 option host-name “wg_gcz.test.com”; #定义主机域名为“wg_gcz.test.com” 17 hardware Ethernet 00:A0:78:8E:9E:AA; 18 fixed-address 172.16.1.100; #为MAC地址为00:A0:78:8E:9E:AA的 主机分配一个固定IP地址“172.16.1.100” 19 } 将以上各配置行的解释综合起来可知,第14行至第18行配置语句所实现的配置功能是:为网卡的 MAC地址是“00:A0:78:8E:9E:AA”的客户端主机分配一个固定IP地址(172.16.1.100);并为该客户机分配一个“wg_gcz.test.com”的主机域名。由此也可以从逆向思维的角度判断出,主机名为“wg_gcz”的计算机是DHCP服务器所绑定的客户机,DHCP服务器为该主机分配的IP地址是172.16.1.100。
问答题 请将以下(5)-(10)空缺处的内容填写完整。 DHCP协议的前身是在传输层使用(5)协议的BOOTP协议,是BOOTP的增强版本。它用于实现同一个广播域范围内IP地址的集中管理,并有效且动态地分配客户端的TCP/IP的设置。在DHCP客户机与其服务器之间需要交互DHCPDISCOVER报文、DHCPREQUEST报文、DHCPACK报文等多种报文,其实现IP地址动态分配的过程如下。 ①客户机以(6)方式向DHCP服务器发送DHCPDISCOVER报文,此报文的源地址为(7)。 ②DHCP服务器收到DHCP DISCOVER报文后,它将从客户端主机的地址池中随机提取出一个尚未分配的IP地址。该IP地址通过(8)报文返回给相应的客户机。 ③客户机收到包含客户的MAC地址,DHCP服务器能提供的IP地址、子网掩码、租约期限(在图2-7配置文件中,默认时间为(9)小时),以及DHCP服务器的IP地址的数据包后,将完成相关服务器ID和IP地址的设置,并发送给服务器一个(10)报文(该报文中含DHCP服务器所提供的IP地址)。 ④服务器返回一个含有原被发出IP地址及其分配方案的DHCP ACK应答报文。
【正确答案】正确答案:(5) 用户数据报,或UDP (6) 广播 (7) 0.0.0.0 (8) DHCPOFFER (9) 24 (10) DHCP REQUEST
【答案解析】解析:DHCP协议是BOOTP协议(传输层使用UDP协议)的一个扩展,便于客户自动从服务器获取IP地址和相关设置。在DHCP客户机与其服务器之间需要交互DHCPREQUEST报文、DHCPOFFER报文、 DHCPDISCOVER报文、DHCPACK报文等报文,其实现IP地址动态分配的过程如下: ①当DHCP启动时,TCP/IP初始化且客户端向服务器广播DHCP DISCOVER报文(此报文源地址为0.0.0.0,目标地址为255.255.255.255),该报文用于向服务器申请一个IP地址。 ②DHCP服务器收到DHCP DISCOVER报文后,它将从客户端主机的地址池中随机提取出一个尚未分配的IP地址。该IP地址通过DHCP OFFER报文返回给相应的客户机。 ③客户设置服务器ID和IP地址,并发送给服务器一个DHCP REQUEST报文(该报文中含DHCP服务器所提供的IP地址)。 ④服务器返回一个含有原被发出IP地址及其分配方案的DHCP ACK报文。 客户机收到的数据包中应包含客户的MAC地址,后面跟着服务器能提供的IP地址、子网掩码、租约期限(在图2-7所示的配置文件中,default-lease-time语句指出了默认租约时间为24小时),以及DHCP服务器的IP地址。客户进行ARP检测,如果觉得有问题,发送DHCP DECLINE报文;如果觉得没有问题,就接受这个配置参数。 DHCP服务器提供给客户端的IP地址是有时间限制的,DHCP客户端要想继续使用这个IP地址,必须在租期到来时对它进行更新和续借。