第六天 DHCP服务和DNS服务

一、DHCP服务

1️⃣基础信息

为网络中的计算机自动分配TCP/IP参数的协议

DHCP提供的TCP/IP配置：IP地址

​ 子网掩码

​ 网关

​ DNS

2️⃣使用DHCP的好处

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

3️⃣DHCP的分配方式

① 自动分配 ：分配到一个IP地址后永久使用，使用场景在我们内部 DHCP地址池足够充足可以使用

② 手动分配：由DHCP服务器管理员专门指定IP地址，使用场景是 老板的电脑，运维人员电脑，跟运维人员关系好的人，服务器IP地址

③ 动态分配：使用完后释放该IP，供其它客户机使用，通常都使用这种方式

4️⃣DHCP的租约过程

① 客户机请求IP（Discover请求包）

当一个DHCP客户机启动时，客户机还没有IP地址，所以客户机要通过DHCP获取一个合法的地址。此时DHCP客户机以广播方式（因为DHCP服务器的IP地址对客户机来说是未知的）发送DHCP Discover发现信息来寻找DHCP服务器。广播信息中包含DHCP客户机的MAC地址和计算机名，以便DHCP服务器确定是哪个客户机发送的请求。

② 服务器响应（Offer响应包）

服务器响应

当DHCP服务器接收到来自客户机请求IP地址的信息时，它就在自己的IP地址池中查找是否有合法的IP地址提供给客户机，如果有，DHCP服务器就将此IP地址做上标记，加入到DHCP Offer的消息中，然后DHCP服务器就广播一则包含下列信息的DHCP Offer消息。

③ 客户机选择IP（Request选择包）

客户机选择IP

DHCP客户机从接收到的第一个DHCP Offer消息中提取IP地址，发出IP地址的DHCP服务器将该地址保留，这样该地址就不能提供给另一个DHCP客户机。当客户机从第一个DHCP服务器接收DHCP Offer消息并提取了IP地址后，客户机将DHCP Request消息广播到所有的DHCP服务器，表明它接受提供的内容，DHCP Request消息包括为客户机提供IP配置的服务器的服务标示符（服务器IP地址），DHCP服务器查看服务器标识符字段，以确定提供的IP地址是否被接受，如果DHCP Offer被拒绝，则DHCP服务器将会取消并保留其IP地址以提供给下一个IP租约的请求。

④ 服务器确定租约（Ack确认包）

服务器确定租约

DHCP服务器接收到DHCP Request消息后，以DHCP ACK消息的形式向客户机广播成功的确认。该消息包含有IP地址的有效租约和其他可配置的信息，虽然服务器确认了客户机的租约请求，但是客户机还没有接收到服务器的DHCP ACK消息。当客户机收到DHCP ACK消息时，它就配置了IP地址，完成TCP/IP的初始化。

5️⃣重新登录

DHCP客户机每次重新登录网络时，不需要再发送DHCP Discover信息，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP Request请求信息。当DHCP服务器接收到这一信息后，它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCP ACK确认信息。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时（比如IP已经分配给其他的DHCP客户机使用），DHCP服务器给DHCP客户机回答一个DHCP Nack否认信息。当原来的DHCP客户机收到此DHCP Nack否认信息后，它就必须重新发送DHCP Discover发现信息来请求新的IP地址。

① 发送带有IP地址的DHCP Request请求包

② 若IP地址没有分配使用，发送DHCP ACK确认信息，客户端继续使用重启前的IP地址

③ 若IP地址已分配到其他客户机使用，发送DHCP Nack否认信息

④ 客户机重新发送DHCP Discover

6️⃣更新租约

客户端会在地址租期还有1/2的时候，向DHCP服务器发送DHCP Request报文；如果收到服务器的DHCP Ack后，客户端的IP地址租期重新回满。

如果未收到Ack，可继续使用该IP，在租期还有1/4时发出第二次Request报文；如果收到Ack，租期回满；

如果未收到Ack，在租期还有1/8时发出第三次Request报文，如果收到Ack，租期回满

如果未收到Ack，租期结束后IP被回收。

7️⃣安装DHCP服务

DHCP的安装要求：服务器具有静态IP地址

安装DHCP服务之前的规划：

① 确定DHCP服务器分发给客户机的IP地址范围

② 为客户机确定正确的子网掩码

③ 确定DHCP服务器不向客户机分发的IP地址

④ 决定IP地址的租用期限

8️⃣授权DHCP服务

授权是一种安全预防措施：

① 安装过程为DHCP服务器授权

② 使用DHCP控制台为服务器授权

③ 为DHCP服务器授权需要有企业管理员权限

9️⃣管理作用域

DHCP作用域是一段IP地址范围，DHCP服务器IP尽量不要在作用域内，如果在作用域内需要保留DHCP服务器IP。

作用域属性：IP地址范围

​ 子网掩码，用来确定给定IP地址的子网

​ 作用域名称，在创建作用域时指定该名称

​ 租用期限值

​ 保留IP地址，确保客户机始终获取相同IP地址

🔟作用域选项

预留服务IP

003路由器 006DNS服务器

❓问题

① DHCP有哪些优点？

减少管理员的工作量、避免输入错误的可能、避免IP冲突、提高了IP地址的利用率、方便客户端的配置

② DHCP租约过程分几步，分别是什么？

四步 discover offer request ack

③ 在什么情况下需要更新租约？

租期50%

④ DHCP作用域选项、服务器选项、保留选项三者应用顺序是什么？

A：优先级顺序：保留选项 > 作用域选项 > 服务器选项

DHCP服务器在分配IP地址时，会根据客户端的MAC地址或所在作用域，依次检查是否有对应的保留选项、作用域选项或服务器选项，并应用优先级最高的选项。

如果高优先级的选项中未定义某个参数（如DNS服务器地址），则会继续查找低优先级的选项来填充缺失的参数。

二、DNS服务

1️⃣基础信息

早期使用Hosts文件解析域名，存在主机名称重复、主机维护困难等问题

DNS（Domain Name System域名系统）具有分布式、层次性的特点

顶级域：组织域、国家地名域名

FQDN=主机名.DNS后缀

3️⃣DNS服务器的分类

DNS服务器是整个DNS系统的核心。DNS服务器严格的讲应该是DNS名称服务器（DNS Name Server），它保存着域名称空间中部分区域的数据。当一个DNS服务器中存放域名称空间内的一个或多个区域的数据时，就将这台DNS服务器称为授权名称服务器（Authoritative Name Server）。授权名称服务器负责维护和管理所辖区域中的数据，为DNS客户端提供数据查询。根据工作方式的不同，授权服务器可分为：主要名称服务器、辅助名称服务器、主控名称服务器和Cache-Only名称服务器

① 主要名称服务器：

存放该区域中相关设置的DNS服务器

其存放的是区域文件的正本数据

② 辅助名称服务器：

从其他服务器中复制数据

数据为副本无法修改

③ 主控名称服务器：提供趋于数据复制的DNS服务器

④ Cache-Only名称服务器：将查询到的数据保存在高速缓存中

4️⃣DNS的查询过程

① 客户机先查询访问域名浏览器内部缓存再查询本地HOST文件，若无结果则将查询www.leo.com的信息传递到自己的首选DNS服务器。

② DNS客户机的首选DNS服务器检查区域数据库，由于此服务器没有leo.com域的授权记录，因此，它将查询信息传递到根域DNS服务器，请求解析主机名称。

③ 根域DNS服务器把负责解析“com”顶级域的DNS服务器的IP地址返回给DNS客户机的首选DNS服务器。

④ 首选DNS服务器将请求发送给负责“com”域的DNS服务器。

⑤ 负责“com”域的服务器根据请求将负责“leo.com”域的DNS服务器的IP地址返回给首选DNS服务器。

⑥ 首选DNS服务器向负责“leo.com”区域的DNS服务器发送请求。

⑦ 由于此服务器具有www.leo.com的记录，因此它将 www.leo.com 的IP地址返回给首选DNS 服务器。

⑧ 客户机的首选DNS服务器将 www.leo.com 的IP 地址发送给客户机。

⑨ 域名解析成功后，客户机将http请求发送给Web服务器。

⑩ Web服务器响应客户机的访问请求，客户机便可以访问目标主机。

5️⃣DNS的查询方式

① 从查询方式分类：

递归查询：客户端得到结果只能是成功或失败

迭代查询：DNS服务器如有客户机请求数据则返回正确地址

​ DNS服务器没有请求数据则返回一个指针

② 从查询内容分类：

正向查询：由域名查找IP地址

反向查询：由IP地址查找域名

6️⃣提供DNS服务的必要条件

① 有固定的IP地址

② 安装并启动DNS服务

③ 有区域文件，配置转发器，或者配置根提示

❓问题

① 域名空间结构有哪几层？

根域、顶级域、二级域、主机头

② DNS的功能 是什么？

域名解析，负载均衡

③ DNS服务器的分类 ？

主要名称服务器、辅助名称服务器、主控名称服务器、Cache-Only名称服务器

④ 提供DNS服务需要有哪些必要条件？

固定IP、打开服务、有区域文件、配置转发器

⑤ DNS查询域名的过程是什么？

⑥ 资源记录分类 ？