第8章应用层协议

（2）BOOTP服务器收到后根据报文的中继代理IP地址获知
此报文来自中继，同时发送回答报文给中继 （3）中继代理转交回答给客户端。
BOOTP
BOOTP优点： 客户和服务器都是应用进程，彼此可以相隔好几个网 络，而RARP客户和服务器必须在同一网络，RARP使用数 据链路层的服务。 BOOTP不足：
第8章 应用层协议
应用层协议的特点


每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题，而 问题的解决又往往是通过位于不同主机中的多个应 用进程之间的通信和协同工作来完成的。应用层的 具体内容就是规定应用进程在通信时所遵循的协议 。 应用层的许多协议都是基于客户服务器方式。客户 (client) 和服务器 (server) 都是指通信中所涉及的 两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之 间服务和被服务的关系。客户是服务请求方，服务 器是服务提供方。
链路层头 IP头 UDP头 DHCP报文
链路层头：承载报文的链路层信息头，常见的有Ethernet_II格式。 IP头：标准的IP协议头，IPV4中长度为20bytes，包括了SrcIp， DstIp等信息。 UDP头：8bytes，包括了SrcPort，DstPort，报文长度及UDP校验和 等信息。 DHCP报文：具体的DHCP报文内容。
DHCP 租约的更新过程
DHCP Server2
DHCP Server1
DHCP Client
1 2 3
租约期限已过 50%（ 4 去 去87.5% 100% （ 8 7天） 天）
如果 DHCP client 更新失败， DHCP client 将开始新 DHCP client 将发出 的 DHCP IP地址。 DHCPrequest 广播更新租约，重新上述过程。 DHCP租约生成过程，即开始申请新的 Server1 发送 DHCPack（IP租约确认）
附录
DHCP 的安装与配置
安装DHCP服务器前的准备 安装DHCP服务 添加DHCP服务器 授权DHCP服务 配置DHCP服务 创建作用域 修改、停用、协调与删除作用域 停止、启动、暂停、恢复DHCP服务器 配置DHCP客户端 设置DHCP选项
安装DHCP服务（1）
IP地址的分配方法
手工分配：静态IP地址 自动分配：动态IP地址

人工配置 缺点 必须在每一个客户机上输 入一个IP地址 用户可能输入错误的或非 法的IP地址 用了错误的IP地址可能导 致网络问题 计算机频繁地在子网间移 动，也会加大对网络进行 日常管理所需要的开销 自动配置
优点 DHCP服务器为DHCP客户机自 动提供所有必要的配置信息 可以确保网络客户机使用正 确的配置信息 消除了网络问题的一个常见 的来源 DHCP还自动更新客户机配置 信息，以反映网络结构的变 化
Windows系统DHCP 的运行方式 客户机在后台继续每隔 5 分钟尝试与DHCP服务器进行通信 ，一旦与服务器取得联络，则客户机放弃自动设置的 IP 地址，而使用服务器分配的 IP 地址和其它配制信息。 如果 DHCP 客户机已经从服务器上获得了一个租约，在其 重新启动登录网络时将进行以下操作： 如果在启动是客户机的租约仍然有效，它将尝试与 DHCP 服务器进行通信更新它的租约。 如果在试图更新租约时无法找到 DHCP 服务器，则客户机 尝试 PING 在租约中设置的默认网关 如果成功的 PING 到默认网关，则客户机认为它仍然在同 一个网络中，它将继续使用现有的租约，在租期达到 50% 时它在后台继续尝试更新租约。 如果无法成功的 PING 到默认网关，则客户机认为它已被 移动到一个没有 DHCP 服务的网络中。客户机则利用前面 所说的自动分配 IP 的功能给自己分配一个 IP 地址。


第一，DHCP可使计算机通过一个消息获取它所需要的 配置信息，例如，一个DHCP报文除了能获得IP地址， 还能获得子网掩码、网关等。 第二，DHCP允许计算机快速动态获取IP地址，为了使 用DHCP的动态地址分配机制，管理员必须配置DHCP 服务器使得它能够提供一组 IP 地址。任何时候一旦有 新的计算机连到网络上，新的计算机与服务器联系， 并申请一个 IP 地址。服务器从管理员指定的 IP 地址中 选择一个地址，并将它分配给该计算机。
DHCP client 发送 DHCPrequest（IP租约选择）
3 DHCP中继 正常情况下，DHCP Client和Serv属于同一个广播域， 也就是说Client发送的Discover广播能够找到Serv， 只有这样，后续的Offer、Req、ACK等报文才有可能出 现，但如果在多VLAN环境中，Serv和Client处于不同 的广播域，情况又如何呢？ 关键：解决三层设备默认不转发广播报文的问题。 DHCP的中继 DHCP-Relay Server Relay设备在收到DHCP相关报文之后，如果自己本地 Client 没有DHCPd服务，就将原报文通过 IP单播送到指定的 Relay DHCPd服务器上进行处理。从而， Client 和Server之 Discover 广播 单播 广播 单播 Offer 间可以间接的进行通讯

DHCP允许有三种类型的地址分配。

第一种，和BOOTP类似，DHCP允许手工配置，管 理员可为特定的某个计算机配置特定的地址。 第二种，管理员可为第一次连接到网络的计算机分 配一个固定的地址。 第三种， DHCP 允许完全动态配置，服务器可使计 算机在一段时间内“租用”一个地址。

DHCP协议采用CLIENT-SERVER方式实现，而且DHCP 协议是基于UDP层 之上的应用，DHCP CLIENT将采用知名端口号68，DHCP SERVER采用 知名端口号67进行交互。
方法一：通过“配置您的服务器向导”
安装DHCP服务（2）
方法二：通过“添加/删除应用程序”
创建DHCP作用域（1）
设置DHCP服务器IP地址范围
创建DHCP作用域（2）
添加DHCP服务器排除IP地址段
创建DHCP作用域（3）
设置DHCP服务器租约期限
配置DHCP客户端
4 DHCP报文格式
8.2 域名系统 DNS


DNS是域名系统（Domain Name System）的缩写 ，指在 Internet 中使用的分配名字和地址的机 制。域名系统允许用户使用友好的名字而不是难 以记忆的数字——IP地址来访问 Internet 上的 主机。但计算机的用户只是间接而不是直接使用 域名系统。 DNS服务主要基于UDP来实现，端口号=53。 名字到 IP 地址的解析是由若干个域名服务器程 序完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行 ，运行该程序的机器称为域名服务器。

DHCP 租约的生成过程：IP租约选择和确认
DHCP 租约的生成过程
DHCP Server2
DHCP Server1
DHCP Client
1 2 3 4
DHCP client 广播 DHCPdiscover（IP租约请求）
DHCP servers 广播 DHCPoffer（IP租约提供）
DHCP client 广播 DHCPrequest（IP租约选择） DHCP Server1 广播 DHCPack（IP租约确认）
因特网的域名结构
8.1 DHCP协议

了解IP地址的获取方法和它们之间的区 别 熟悉DHCP工作原理 掌握DHCP的安装、配置和使用
1 概述

每一个使用TCP/IP协议族的计算机都需要一个 IP地址。连入Internet网络的计算机通常要配置 以下信息： 计算机的IP地址 计算机的子网掩码 默认网关的IP地址 域名服务器的IP地址
不是动态配置协议，客户的IP与MAC地址匹配表静
态配置于BOOTP服务器数据表中。配置文件只能提供主 机标识符到主机参数的静态映射，如果主机参数没有要
求变化，BOOTP的配置信息通常保持不变。
2 DHCP动态主机配置协议

DHCP 是对 BOOTP 的扩充，此协议从两个 方面对BOOTP进行有力的扩充。
BOOTP
BOOTP服务器/客户模式
（1）服务器在UDP端口67发出被动打开命令，等待客户； （2）客户端在UDP端口68发出主动打开命令（源地址全0， 目的地址全1）； （3）服务器用广播或单播回答客户(服务器存有客户的 MAC和IP)；
情况1：客户/服务器在同一网络
BOOTP
情况2：客户/服务器在不同网络 BOOTP是广播请求，客户不知道服务器的IP地址，广播报 不能通过任何路由器，需要一个中继代理来转发。 （1）中继代理在端口67收听客户广播，同时封装成单播 数据报发送给BOOTP服务器。
数据链路层封装 目的MAC地址 源MAC地址 网络层封装 目的IP地址 原IP地址
DHCP服务器： IP：192.168.1.11 MAC：50-65-F3-29-7B-66
传输层封装 目的端口 原端口
（2）DHCP服务器向主机A发送一个DHCP offer报文，完成表2内容。
数据链路层封装 目的MAC地址 源MAC地址 网络层封装 目的IP地址 原IP地址 传输层封装 目的端口 原端口
DHCP （ Dynamic Host Configuation Protocol ，动态主 机配置协议）是一种简化主机 IP 配置管理的 TCP/IP标准，
利用该协议可以对IP地址等信息进行集中管理。 DHCP是对BOOTP的扩展，所以我们要先介绍 BOOTP(BOOTstrap Protocol)。BOOTP也称为自举协议， 它使用UDP来使一个工作站自动获取配置信息。为了获取 配置信息，协议软件广播一个BOOTP请求报文，收到请求 报文的BOOTP服务器查找出发出请求的计算机的各项配置 信息(如IP地址、默认路由地址、子网掩码等)，将配置 信息放入一个BOOTP应答报文，并将应答报文返回给发出 请求的计算机。