項目21部門PC的IP地址自動配置部署項目描述相關知識項目規劃設計項目實施項目驗證項目拓展目錄項目描述項目描述Jan16公司資料部、財務部和技術部新招聘了一批員工，需要為他們配置網絡連接。這是一個繁瑣的任務，需要花費大量的時間和精力。動態主機配置協議（DHCP）服務器可以為網絡中的設備自動分配IP地址。網絡管理員小蔡決定部署一個DHCP服務器，來減輕自己的工作負擔。為此，小蔡需要了解DHCP的基礎配置。項目拓撲如圖1-1所示。具體要求如下。（1）在交換機SW1上開啟DHCP服務功能，配置DHCP地址池。（2）在交換機SW2上開啟DHCP中繼功能。項目描述圖21-1網絡拓撲圖相關知識21.2.1DHCP原理DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol，動態主機配置協議）通常被應用在大型的局域網絡環境中，定義在RFC2131中，C/S架構，主要作用是集中的管理、分配IP地址，使網絡環境中的主機動態的獲得IP地址、Gateway地址、DNS服務器地址等信息，并能夠提升地址的使用率。圖21-2DHCP協議原理21.2.1DHCP原理DHCPClient指DHCP客戶機，即用戶終端設備，可以是手機、電腦、打印機等需要接入網絡的終端設備。DHCPServer指DHCP服務器，為終端分配網絡參數，管理地址池。DHCP通常用于局域網（LAN）環境中，如家庭、辦公室和校園網絡。DHCP服務器負責管理IP地址池，當客戶端（如計算機、手機等設備）連接到網絡時，DHCP服務器會自動為其分配一個IP地址。同時，DHCP服務器還可以提供其他網絡配置信息，如子網掩碼、網關和DNS服務器等。21.2.2DHCP報文DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol，動態主機配置協議）：DHCP服務器為需要動態配置的主機分配IP地址和提供主機配置參數（比如網關信息，DNSserver等）。DHCP協議被廣泛用來動態分配可重用的網絡資源，如IP地址。DHCP客戶端發出DISCOVER廣播報文給DHCP服務器。DHCP服務器收到DISCOVER報文后，根據一定的策略來給客戶端分配資源，如IP地址，發出OFFER報文。DHCP客戶端收到OFFER報文后，驗證資源是否可用。如果資源可用，發送REQUEST報文；如果資源不可用，重新發送DISCOVER報文。服務器收到REQUEST報文，驗證IP地址資源（或其他有限資源）是否可以分配，如果可以分配，則發送ACK報文；如果不可分配，則發送NAK報文。DHCP客戶端收到ACK報文，就開始使用服務器分配的資源；如果收到NAK報文，則可能重新發送DISCOVER報文。21.2.2DHCP報文報文發送流程如圖所示：圖21-3DHCP報文21.2.2DHCP報文DHCP協議報文及用途該表格展示了DHCP協議的報文類型及其用途。DHCP用于為主機自動分配IP地址等網絡配置參數。報文類型的用途如表21-1所示。報文類型用途DHCPdiscover客戶端廣播查找可用服務器DHCPoffer服務器響應DHCPdiscover報文，分配相應配置參數DHCPrequest客戶端請求配置參數、請求配置確認、續租約DHCPack服務器確認DHCPrequest報文DHCPdecline客戶端發現地址被使用時，通知服務器DHCPrelease客戶端釋放地址時通知服務器的報文DHCPinform客戶端已有IP地址，請求更詳細配置參數DHCPnak服務器告訴客戶端地址請求不正確或租期已過期表21-1報文類型的用途21.2.3DHCP中繼DHCP中繼代理（DHCPrelay），通常用于大型網絡中，用戶的網關設備眾多，分布零散，而又要通過DHCP動態獲取IP地址的方式來給每個設備終端分配IP，網絡管理員不想在每個網關設備（通常是三層交換機，或者路由器）都配置DHCPserver功能，而希望在網絡中心的服務器區部署一臺專門的DHCPserver（通常是window2003的服務器或者是Linux的DHCPserver服務），這樣做到IP地址的統一分配，維護，此時針對用戶網關的各個三層交換機上面就需要配置DHCPrelay功能，實現client與server之間的DHCP報文的代理交互。21.2.3DHCP中繼DHCP中繼代理的報文轉發過程如圖所示：圖21-4DHCP中繼報文21.2.3DHCP中繼DHCP中繼代理的數據轉發，與通常路由轉發是不同的，通常的路由轉發相對來說是透明傳輸的，設備一般不會修改IP包內容。而DHCP中繼代理接收到DHCP消息后，進行轉換源目的IP，MAC生成一個DHCP消息，然后轉發出去。DHCP中繼相當于一個轉發站，負責溝通位于不同網段的DHCP客戶端和DHCP服務器。項目規劃設計項目規劃設計本項目需要先每個VLAN配置一個IP網段，以便在該VLAN內的主機可以通過DHCP獲取正確的IP地址和其他網絡配置信息。同時，還需要交換機SW1上配置地址池，地址池內配置各個網段的IP分配范圍、網關以及DNS等信息，由于資料部主機與交換機SW1的網段直接連接，可以直接獲取到地址池分配的IP地址和其他網絡信息。另外需要配置交換機SW2的DHCP中繼服務，以便將DHCP請求中繼到交換機SW1上的DHCP服務器,以便財務部和技術部主機獲取到地址池分配的IP地址和其他網絡信息。因此本項目可以通過4個任務完成：（1）創建部門VLAN，實現各部門網絡的劃分。（2）配置交換機SW1的VLAN網關地址。（3）配置交換機SW1的DHCP服務。（4）配置交換機SW2的DHCP中繼服務。項目規劃設計本項目的端口規劃、IP地址規劃見表21-2~表21-4。VLANIDIP地址段命名用途VLAN10192.168.1.0/24Data資料部VLAN20192.168.2.0/24Financial財務部VLAN30192.168.3.0/24Technology技術部VLAN100172.16.1.0/24Management管理部表21-2VLAN規劃項目規劃設計本端設備端口號端口類型所屬VLAN對端設備對端端口SW1G0/8Trunk/SW2G0/8SW1G0/1AccessVlan10資料部PC1-SW2G0/8Trunk/SW1G0/8SW2G0/1AccessVlan20財務部PC2-SW2G0/5AccessVlan30技術部PC3-表21-3項目21端口規劃項目規劃設計計算機接口IP地址PC1-DHCPPC2-DHCPPC3-DHCPSW1VLAN10192.168.1.254/24SW1VLAN100172.16.1.1/24SW2VLAN20192.168.2.254/24SW2VLAN30192.168.3.254/24SW2VLAN100172.16.1.2/24表21-4項目21IP地址規劃項目規劃設計地址池名稱分配網段默認網關DNS服務器租約時間排除地址Data192.168.1.0/24192.168.1.254114.114.114.114；8.8.8.83天192.168.1.200~192.168.1.254Financial192.168.2.0/24192.168.2.254114.114.114.114；8.8.8.83天192.168.2.200~192.168.2.254Technology192.168.3.0/24192.168.3.254114.114.114.114；8.8.8.83天192.168.3.200~192.168.3.254表21-5DHCP規劃表項目實施任務21-1創建部門VLAN，實現各部門網絡的劃分任務描述根據項目規劃中的VLAN規劃表在交換機上為各部門創建相應的VLAN并配置VLAN描述，然后將連接計算機的端口類型轉換為Access模式并劃分到相應的VLAN中。任務實施（1）在交換機上SW1、SW2上創建VLAN并配置VLAN描述。在交換機SW1上創建VLAN后，可以通過【namename】修改VLAN的描述信息，方便記憶。任務21-1創建部門VLAN，實現各部門網絡的劃分配置命令如下。Ruijie>enable//進入特權模式Ruijie#configure//進入全局模式Ruijie(config)#hostnameSW1//將交換機名稱更改為SW1SW1(config)#vlan10//創建VLAN10SW1(config-vlan)#nameData//配置VLAN10的描述信息為DataSW1(config-vlan)#exitSW1(config)#vlan100SW1(config-vlan)#nameManagementSW1(config-vlan)#exit項目實施查看PC1、PC2、PC3、PC4所獲取IP地址的情況（模擬器環境下，用路由器模擬PC和打印機，接口下開啟ipaddressdhcp方式來自動獲取IP地址）：SW1(config)#showipdhcpbindingTotalnumberofclients:5Expiredclients:0Runningclients:5IPaddressHardwareaddressLeaseexpirationType192.168.100.15000.000c.0002000days07hours37minsAutomatic192.168.1.25000.0009.0001000days07hours38minsAutomatic192.168.1.15000.0008.0001000days07hours38minsAutomatic192.168.2.25000.000b.0001000days07hours38minsAutomatic192.168.2.15000.000a.0001000days07hours38minsAutomatic任務21-1創建部門VLAN，實現各部門網絡的劃分在交換機SW2上創建VLAN后，可以通過【namename】修改VLAN的描述信息，方便記憶。配置命令如下。Switch>enableSwitch#configureEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Switch(config)#hostnameSW2SW2(config)#vlan20SW2(config-vlan)#nameFinancialSW2(config-vlan)#exitSW2(config)#vlan30SW2(config-vlan)#nameTechnologySW2(config-vlan)#exitSW2(config)#vlan100SW2(config-vlan)#nameManagementSW2(config-vlan)#exit任務21-1創建部門VLAN，實現各部門網絡的劃分在交換機SW1上將各部門計算機所使用的端口類型轉換為ACCESS模式，并設置接口VLANID，將端口劃分到相應的VLAN，配置命令如下。SW1(config)#interfacerangegigabitEthernet0/1-4SW1(config-if-range)#switchportmodeaccessSW1(config-if-range)#switchportaccessvlan10SW1(config-if-range)#exitSW1(config)#interfacegigabitethernet0/8SW1(config-if-GigabitEthernet0/8)#switchportmodetrunkSW1(config-if-GigabitEthernet0/8)#switchporttrunkallowedvlanonly100SW1(config-if-GigabitEthernet0/8)#exit任務21-1創建部門VLAN，實現各部門網絡的劃分在交換機SW2上將各部門計算機所使用的端口類型轉換為ACCESS模式，并設置接口VLANID，將端口劃分到相應的VLAN，配置命令如下。SW2(config)#interfacegigabitEthernet0/8SW2(config-if-GigabitEthernet0/8)#switchportmodetrunkSW2(config-if-GigabitEthernet0/8)#switchporttrunkallowedvlanonly100SW2(config-if-GigabitEthernet0/8)#exitSW2(config)#interfacerangegigabitEthernet0/1-4SW2(config-if-range)#switchportmodeaccessSW2(config-if-range)#switchportaccessvlan20SW2(config-if-range)#exitSW2(config)#interfacerangegigabitEthernet0/5-7SW2(config-if-range)#switchportmodeaccessSW2(config-if-range)#switchportaccessvlan30SW2(config-if-range)#exit任務21-1創建部門VLAN，實現各部門網絡的劃分任務驗證配置完成后，在交換機SW1上使用【showvlan】命令檢查VLAN配置情況，配置命令如下。SW1(config-if-GigabitEthernet0/8)#showvlanVLANNameStatusPorts--------------------------------------------------------------------------------------1VLAN0001STATICGi0/0,Gi0/5,Gi0/6,Gi0/710DataSTATICGi0/1,Gi0/2,Gi0/3,Gi0/4Gi0/8100ManagementSTATICGi0/8任務21-1創建部門VLAN，實現各部門網絡的劃分在交換機SW2上使用【showvlan】命令檢查VLAN配置情況，配置命令如下。SW2(config-if-range)#showvlanVLANNameStatusPorts--------------------------------------------------------------------------------------1VLAN0001STATICGi0/020FinancialSTATICGi0/1,Gi0/2,Gi0/3,Gi0/4Gi0/830TechnologySTATICGi0/5,Gi0/6,Gi0/7,Gi0/8100ManagementSTATICGi0/8任務21-1創建部門VLAN，實現各部門網絡的劃分配置完成后，在交換機SW1上使用【showinterfaceswitchport】命令檢查端口配置情況，配置命令如下。SW1(config-if-GigabitEthernet0/8)#showinterfaceswitchportInterfaceSwitchportModeAccessNativeProtectedVLANlists------------------------------------------------------------------------GigabitEthernet0/0enabledACCESS11DisabledALLGigabitEthernet0/1enabledACCESS101DisabledALLGigabitEthernet0/2enabledACCESS101DisabledALLGigabitEthernet0/3enabledACCESS101DisabledALLGigabitEthernet0/4enabledACCESS101DisabledALLGigabitEthernet0/5enabledACCESS11DisabledALLGigabitEthernet0/6enabledACCESS11DisabledALLGigabitEthernet0/7enabledACCESS11DisabledALLGigabitEthernet0/8enabledTRUNK11Disabled100任務21-1創建部門VLAN，實現各部門網絡的劃分配置完成后，在交換機SW2上使用【showinterfaceswitchport】命令檢查端口配置情況，配置命令如下。SW2(config-if-range)#showinterfaceswitchportInterfaceSwitchportModeAccessNativeProtectedVLANlists------------------------------------------------------------------------GigabitEthernet0/0enabledACCESS11DisabledALLGigabitEthernet0/1enabledACCESS201DisabledALLGigabitEthernet0/2enabledACCESS201DisabledALLGigabitEthernet0/3enabledACCESS201DisabledALLGigabitEthernet0/4enabledACCESS201DisabledALLGigabitEthernet0/5enabledACCESS301DisabledALLGigabitEthernet0/6enabledACCESS301DisabledALLGigabitEthernet0/7enabledACCESS301DisabledALLGigabitEthernet0/8enabledTRUNK11Disabled100任務21-2配置交換機SW1和SW2的VLAN網關地址任務描述根據項目規劃中的IP地址規劃表在交換機上創建邏輯接口并配置IP地址。任務實施在交換機SW1上進行VLAN配置，配置命令如下。SW1(config)#interfacevlan10//進入vlan10接口SW1(config-if-VLAN10)#ipaddress192.168.1.25424//設置vlan10的IP地址為192.168.1.254，子網掩碼為24位SW1(config-if-VLAN10)#exitSW1(config)#interfacevlan100SW1(config-if-VLAN100)#ipaddress172.16.1.124任務21-2配置交換機SW1和SW2的VLAN網關地址在交換機SW2上進行VLAN配置，配置命令如下。SW2(config)#interfacevlan20SW2(config-if-VLAN20)#ipaddress192.168.2.25424SW2(config-if-VLAN20)#exitSW2(config)#interfacevlan30SW2(config-if-VLAN30)#ipaddress192.168.3.25424SW2(config-if-VLAN30)#exitSW2(config)#interfacevlan100SW2(config-if-VLAN100)#ipaddress172.16.1.224任務21-2配置交換機SW1和SW2的VLAN網關地址任務驗證在SW1上使用【showipinterfacebrief】命令查看IP配置信息，配置命令如下。SW1(config-if-VLAN100)#showipinterfacebriefInterfaceIP-Address(Pri)IP-Address(Sec)StatusProtocolVLAN10192.168.1.254/24noaddressdowndownVLAN100172.16.1.1/24noaddressdowndown任務21-2配置交換機SW1和SW2的VLAN網關地址在SW2上使用【showipinterfacebrief】命令查看IP配置信息，配置命令如下。SW2(config-if-VLAN100)#showipinterfacebriefInterface

IP-Address(Pri)

IP-Address(Sec)StatusProtocolVLAN20

192.168.2.254/24

noaddress

down

downVLAN30

192.168.3.254/24

noaddress

down

downVLAN100

172.16.1.2/24

noaddress

down

down任務21-3配置交換機SW1的DHCP服務任務描述在核心交換機上為各部門配置DHCP地址池并配置DNS等相關參數。任務實施（1）【ipdhcppoolpoolname】命令用于創建DHCP分配的IP地址池，并進入IP地址池配置模式，在該模式下，使用【networkip_addressnetmask】命令配置全局地址池下可分配的網段地址，【default-routergateway】配置DHCP分配的網關信息，【lease天小時分鐘】配置租約的時間。在三層核心交換機SW1上開啟DHCP服務功能，為資料部配置DHCP地址池，配置命令如下。任務21-3配置交換機SW1的DHCP服務SW1(config)#servicedhcp//開啟DHCP服務SW1(config)#ipdhcppoolData//設置DHCP地址池的名稱為DataSW1(dhcp-config)#network192.168.1.0255.255.255.0//配置DHCP地址池分配的地址為192.168.1.0網段，子網掩碼為255.255.255.0SW1(dhcp-config)#default-router192.168.1.254//配置DHCP地址池分配的網關地址為192.168.1.254SW1(dhcp-config)#dns-server114.114.114.1148.8.8.8//配置DHCP地址池分配的DNS服務器地址為114.144.144.114和8.8.8.8SW1(dhcp-config)#lease300//配置DHCP地址池分配的地址有效期為3天SW1(dhcp-config)#exitSW1(config)#ipdhcpexcluded-address192.168.1.200192.168.1.254//地址池任務21-3配置交換機SW1的DHCP服務（2）在三層核心交換機SW1上開啟DHCP服務功能，為財務部配置DHCP地址池，配置命令如下。SW1(config)#ipdhcppoolFinancialSW1(dhcp-config)#network192.168.2.0255.255.255.0SW1(dhcp-config)#default-router192.168.2.254SW1(dhcp-config)#dns-server114.114.114.1148.8.8.8SW1(dhcp-config)#lease300SW1(dhcp-config)#exitSW1(config)#ipdhcpexcluded-address192.168.2.200192.168.2.254任務21-3配置交換機SW1的DHCP服務（3）在三層核心交換機SW1上開啟DHCP服務功能，為技術部配置DHCP地址池，配置命令如下。SW1(config)#ipdhcppoolTechnologySW1(dhcp-config)#network192.168.3.0255.255.255.0SW1(dhcp-config)#default-router192.168.3.254SW1(dhcp-config)#dns-server114.114.114.1148.8.8.8SW1(dhcp-config)#lease300SW1(dhcp-config)#exitSW1(config)#ipdhcpexcluded-address192.168.3.200192.168.3.254任務21-3配置交換機SW1的DHCP服務任務驗證（1）查看PC1所獲取IP地址的情況,使用ipconfig/all命令查看獲取到地址池分配的IP地址和其他網絡信息,配置命令如下：C:\Users\Administrator>ipconfig/all以太網適配器Ethernet0:連接特定的DNS后綴.......:描述...............:Intel(R)82574LGigabitNetworkConnection物理地址.............:00-0C-29-F2-56-36DHCP已啟用...........:是自動配置已啟用..........:是本地鏈接IPv6地址........:fe80::9c41:cf8:88ed:4d05%12(首選)IPv4地址............:192.168.1.1(首選)子網掩碼............:255.255.255.0獲得租約的時間.........:2024年1月2日11:34:59租約過期的時間.........:2024年1月5日11:34:59任務21-3配置交換機SW1的DHCP服務

默認網關.............:192.168.1.254DHCP服務器...........:192.168.1.254DHCPv6IAID...........:100666409DHCPv6客戶端DUID.......:00-01-00-01-2D-03-81-17-00-0C-29-F2-56-36DNS服務器...........:114.114.114.1148.8.8.8TCPIP上的NetBIOS.......:已啟用任務21-4配置交換機SW2的DHCP中繼服務任務描述在DHCP服務器和DHCP中繼服務器上均需要開啟DHCP服務，否則終端將無法獲取到IP地址；在DHCP服務器上需要配置指向DHCP中繼服務器的默認路由；任務實施（1）在SW1上配置去往SW2的VLAN20、VLAN30網段的路由，配置命令如下：SW1(config)#iproute192.168.2.0255.255.255.0172.16.1.2SW1(config)#iproute192.168.3.0255.255.255.0172.16.1.2任務21-4配置交換機SW2的DHCP中繼服務（2）在SW2上配置去往SW1的VLAN100網段的路由，配置命令如下：（3）在接入核心交換機SW2上開啟DHCP服務功能，配置DHCP中繼服務，配置命令如下。SW2(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0172.16.1.1SW2(config)#servicedhcpSW2(config)#interfacevlan20//進入vlan20接口SW2(config-if-VLAN20)#iphelper-address172.16.1.1//配置DHCP中繼的DHCP服務器地址SW2(config-if-VLAN20)#exitSW2(config)#interfacevlan30SW2(config-if-VLAN30)#iphelper-address172.16.1.1任務21-4配置交換機SW2的DHCP中繼服務任務驗證（1）查看PC2所獲取IP地址的情況,使用ipconfig/all命令查看獲取到地址池分配的IP地址和其他網絡信息,配置命令如下：C:\Users\Administrator>ipconfig/allWindowsIP配置主機名.............:WIN-K96QURVGGEA主DNS后綴...........:節點類型............:混合IP路由已啟用..........:否WINS代理已啟用.........:否以太網適配器Ethernet0:連接特定的DNS后綴.......:描述...............:Intel(R)82574LGigabitNetworkConnection任務21-4配置交換機SW2的DHCP中繼服務IPv4地址............:192.168.2.1(首選)子網掩碼............:255.255.255.0獲得租約的時間.........:2024年1月2日11:35:12租約過期的時間.........:2024年1月5日11:35:12默認網關.............:192.168.2.254DHCP服務器...........:172.16.1.1DHCPv6IAID...........:100666409DHCPv6客戶端DUID.......:00-01-00-01-2D-03-81-1A-00-0C-29-D2-7E-EADNS服務器...........:114.114.114.1148.8.8.8TCPIP上的NetBIOS.......:已啟用任務21-4配置交換機SW2的DHCP中繼服務（2）查看PC3所獲取IP地址的情況,使用ipconfig/all命令查看獲取到地址池分配的IP地址和其他網絡信息,配置命令如下：C:\Users\Administrator>ipconfig/allWindowsIP配置主機名.............:WIN-K96QURVGGEA主DNS后綴...........:節點類型............:混合IP路由已啟用..........:否WINS代理已啟用.........:否以太網適配器Ethernet0:連接特定的DNS后綴.......:描述...............:Intel(R)82574LGigabitNetworkConnection物理地址.............:00-0C-29-89-AD-B3任務21-4配置交換機SW2的DHCP中繼服務DHCP已啟用...........:是自動配置已啟用..........:是本地鏈接IPv6地址........:fe80::ac73:7209:5eab:f02f%12(首選)IPv4地址............:192.168.3.1(首選)子網掩碼............:255.255.255.0獲得租約的時間.........:2024年1月2日11:35:25租約過期的時間.........:2024年1月5日11:35:25默認網關.............:192.168.3.254DHCP服務器...........:172.16.1.1DHCPv6IAID...........:100666409DHCPv6客戶端DUID.......:00-01-00-01-2D-03-7F-1F-00-0C-29-89-AD-B3DNS服務器...........:114.114.114.1148.8.8.8TCPIP上的NetBIOS.......:已啟用項目驗證項目驗證在交換機SW1查看DHCPbinding表項，從表項中可以看到，PC1、PC2、PC3都獲取到了符合預期的IP地址，PC所獲取的IP地址為自動獲取（Automatic）查看PC1、PC2、PC3所獲取IP地址的情況，配置命令如下。：SW1(config)#showipdhcpbindi