Linux网络进阶之分析DHCP和FTP在linux中的原理和配置

一、DHCP概念

1、DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)

• 由Internet 工作任务小组设计开发
• 专门用于为 TCP/IP 网络中的计算机自分配ТСР/IP参数的协议
  

2、使用DHCP的好处

• 减少管理员的工作量
• 避免输入错误的可能
• 避免IP地址冲突
• 当更改IP地址段时，不需要重新配置每个用户的IP地址
• 提高了IP地址的利用率
• 方便客户端的配置

3、DHCP的分配方式

（1）使用DHCP服务分配地址

• 为大量客户机自动分配地址，提供集中管理
• 减轻管理和维护成本、提高网络配置效率

（2）可分配的地址信息主要包括

• 网卡的IP地址、子网掩码
• 对应的网络地址、广播地址
• 默认网关地址
• DNS服务器地址

（3）三种分配方式

• 自动分配：客户机从DHCP服务器分配到一个IP地址后永久使用
• 手动分配：由DHCP服务器管理员专门指定IP地址
• 动态分配：客户机使用完后释放该IP，供其它客户机使用

4、DHCP 的租约过程

• 客户机从DHCP服务器获得IP地址的过程称为DHCP 的租约过程
• 总的来说分为四个步骤
  

（1）客户端在网络中搜索服务器

• 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客户机以广播方式发送DHCP Discover发现信息来寻找DHCP服务器

（2）服务器向客户端响应服务

• DHCP服务器接收到来自客户机请求IP地址的信息时，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服务器将此IP地址做上标记，加入到DHCP Offer的消息中，然后广播一则DHCP Offer 消息

（3）客户机选择IP地址

• 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，这样该地址就不能再分配给另一个DHCP客户机了

（4）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
• 当客户机收到 DHCP ACK 消息时，配置IP地址，完成TCP/IP的初始化

（5）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

（6）更新租约

• 当DHCP服务器向客户机出租的IP地址租期达至50%时就需要更新租约
• 客户机直接向提供租约的服务器发送DHCP Request包，要求更新现有的地址租约

二、安装DHCP服务器

1、在ensp中配置DHCP 中继

dhcp enable									#开启DHCP功能

interface Vlanif10
 ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
 dhcp select relay							#开启DHCP中继功能
 dhcp relay server-ip 192.168.100.253			#指向DHCP服务器的地址

interface Vlanif20
 ip address 192.168.20.254 255.255.255.0
 dhcp select relay
 dhcp relay server-ip 192.168.100.253

interface Vlanif100
 ip address 192.168.100.254 255.255.255.0
 dhcp select relay
 dhcp relay server-ip 192.168.100.253

2、配置DHCP服务器

• CentOS 7光盘中的 dhcp-4.2.5-58.el7.centos.x86_64.rpm
• DHCP软件包的主要文件
  • 主配置文件：/etc//dhcp/dhcpd.conf
  • 执行程序：/usr/sbin/dhcpd、 /usr/sbin/dhcrelay

yum install -y dhcp
cat /etc/dhcp/dhcpd.conf    #查看主配置文件
cat /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example  #查看示例配置文件

3、配置主配置文件内容

cp /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf

vim /etc/dhcp/dhcpd.conf   #设置全局配置参数
default-lease-time 600;	 #默认租约为 10分钟，单位为秒
max-lease-time 7200;	 #最大租约为 1 小时，单位为秒
option domain-name "example.org";  #指定默认域名
option domain-name-servers 8.8.8.8; #指定 DNS 服务器地址
ddns-update-style none;  #禁用 DNS 动态更新

#subnet网段声明（作用于整个子网段，部分配置参数优先级高于全局配置参数）
subnet 192.168.100.0 netmask 255.255.255.0 {    	#声明要分配的网段地址
   range 192.168.100.1 192.168.100.128;     #设置地址池
  option routers 192.168.100.254；      #指定默认网关地址
}
subnet 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.10.1 192.168.10.128;
  option routers 192.168.10.254;
}
subnet 192.168.20.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.20.1 192.168.20.128;
  option routers 192.168.20.254;
}

#host主机声明（给单机分配固定的 IP 地址）
host hostname {										#指定需要分配固定 IP地址的客户机名称
  hardware ethernet 00:c0:c3:22:46:81;				#指定该主机的 MAC地址
  fixed-address 192.168.10.100;						#指定保留给该主机的 IP地址
}

#后面内容可都删除

#关上防火墙
systemctl start dhcpd
systemctl stop firewalld
setenforce 0

netstat -anpu | grep ":67"

#如果DHCP服务启动失败，可以查看日志文件
tail -f /var/log/messages

4、Linux客户端使用 DHCP 动态获取IP

#方法一：
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=dhcp

ifdown ens33 ; ifup ens33

#方法二：
dhclient -d ens33

查看租约文件 
less /var/lib/dhcpd/dhcpd.lease

三、DHCP分配实验

1、先在ensp中配置好网络模型

（1）云服务器的配置
这里要先设置一下自己的虚拟网卡，有些可能有自带的DHCP服务，需要关上，不然会冲突。

（2）DHCP中继的配置

（3）二层交换机的配置

2、虚拟机上的操作

（1）配置网卡，并重新加载网卡配置


（2）安装dhcp，查看并复制配置文件

查看主配置文件和配置模板文件


将配置模板文件覆盖主配置文件

（3）修改主配置文件，配置完别忘记wq保存

（4）修改虚拟机网络类型

（5）关闭防火墙


（6）在ensp中测试
PC1


PC2

3、给PC机固定IP地址

这里改地址不要改的和之前设置的地址有一样的，防止地址冲突。


从虚拟机win10上获取MAC地址

四、FTP文件传输实验

• FTP服务–用来传输文件的协议
• FTP服务器默认使用TCP协议的20、21端口于客户端进行通信
  • 20端口用于建立数据连接，并传输文件数据
  • 21端口用于建立控制连接，并传输FTP控制命令
• FTP数据连接分为主动模式和被动模式
  • 主动模式：服务器主动发起数据连接
  • 被动模式：服务器被动等待数据连接

1、安装软件包

yum install -y vsftpd
cd /etc/vsftpd/
cp vsftpd.conf vsftpd.conf.bak

2、设置匿名用户访问的FTP服务(最大权限)

#修改配置文件
vim /etc/vsftpd/vsftpd.conf
anonymous_enable=YES            #开启匿名用户访问。默认已开启
write_enable=YES                #开放服务器的写权限（若要上传，必须开启）。默认已开启
anon_umask=022                  #设置匿名用户所上传数据的权限掩码（反掩码）。默认已开启
anon_upload_enable=YES          #允许匿名用户上传文件。默认已注释，需取消注释
anon_mkdir_write_enable=YES     #允许匿名用户创建（上传）目录。默认已注释，需取消注释
anon_other_write_enable =YES    #允许删除、重命名、覆盖等操作。需添加

#为匿名访问ftp的根目录下的 pub子目录设置最大权限，以便匿名用户上传数据
chmod 777 /var/ftp/pub/

#开启服务，关闭防火墙和增强型安全功能
systemctl start vsftpd
systemctl stop firewalld
setenforce 0

3、匿名访问测试

在Windows系统打开 开始 菜单，输入 cmd 命令打开命令提示符
#建立ftp连接
ftp 192.168.163.20
#匿名访问，用户名为ftp，密码为空，直接回车即可完成登录
ftp> pwd			#匿名访问ftp的根目录为Linux系统的/var/ftp/目录
ftp> ls				#查看当前目录
ftp> cd pub			#切换到pub 目录
ftp> get 文件名		#下载文件到当前Windows本地目录
ftp> put 文件名		#上传文件到ftp目录
ftp> quit			#退出

先在linux上操作

win10电脑上的操作

4、设置本地用户验证访问ftp，并禁止切换到ftp以外的目录（默认登录的根目录为本地用户的家目录）

#修改配置文件
vim /etc/vsftpd/vsftpd.conf
local_enable=Yes        		 #启用本地用户
anonymous_enable=NO     		 #关闭匿名用户访问
write_enable=YES        		 #开放服务器的写权限（若要上传，必须开启）
anon_umask=077          		 #可设置仅宿主用户拥有被上传的文件的权限（反掩码）
chroot_local_user=YES   		 #将访问禁锢在用户的宿主目录中
allow_writeable_chroot=YES		 #允许被限制的用户主目录具有写权限

重启服务
systemctl restart vsftpd


修改匿名用户、本地用户登录的默认根目录（这个在配置文件里填上即可，这就不演示了）
anon_root=/var/www/html			#anon_root 针对匿名用户
local_root=/var/www/html		#local_root 针对系统用户

修改配置文件



重启服务

win10下的操作，用户被限制，不允许访问出宿主家目录以外的目录。