博客主页 ：christine-rr-CSDN博客
专栏主页： 软考中级网络工程师笔记
大家好，我是christine-rr !目前《软考中级网络工程师》专栏已经更新三十多篇文章了，每篇笔记都包含详细的知识点，希望我们软考都顺利通过！
今天的笔记是DHCP、DNS。
目录
[1. DHCP工作原理](#1. DHCP工作原理)
[2. DHCP租期更新](#2. DHCP租期更新)
[3. DHCP报文格式](#3. DHCP报文格式)
[4. Option 43应用举例](#4. Option 43应用举例)
[1）Option 43作用](#1）Option 43作用)
[5. 华为DHCP option43配置](#5. 华为DHCP option43配置)
[6. DHCP分配固定IP地址](#6. DHCP分配固定IP地址)
[7. DHCP中继](#7. DHCP中继)
[1）DHCP Relay工作原理](#1）DHCP Relay工作原理)
[2）DHCP Relay配置举例](#2）DHCP Relay配置举例)
[8. DHCP Snooping ------防止非法DHCP服务器接入](#8. DHCP Snooping ——防止非法DHCP服务器接入)
[1）DHCP Snooping配置](#1）DHCP Snooping配置)
[9. 应用案例](#9. 应用案例)
[1. DNS记录类型](#1. DNS记录类型)
[2. DNS查询过程](#2. DNS查询过程)
一、DHCP
1. DHCP工作原理
1）DHCP四个报文
- DHCP Discover(广播): 用于发现当前网络中的DHCP服务器。（客户端-->服务器）
- DHCP Offer(单播): 携带分配给客户端的IP地址，由DHCP服务器发送。（服务器-->客户端）
- DHCP Request(广播): **告知服务器端自己将使用该IP地址，**由DHCP客户端发送。（客户端-->服务器）
- DHCP Ack(单播): 最终确认，告知客户端可以使用该IP地址，由DHCP服务器发送。（服务器-->客户端）
- 广播与单播
- 广播: DHCP Discover和DHCP Request是广播。
- 单播:服务器回复的 DHCP Offer和DHCP Ack通常是单播，但也可以在某些情况下是广播。
- 为什么需要DHCP Request
- 原因: 客户端可能收到多个DHCP Offer（如多个DHCP服务器存在），需要通过DHCP Request来确认使用哪一个IP地址。
2）题型
- 题目: 为什么DHCP客户端收到Offer之后不直接使用该IP地址，还需要发送一个Request告知服务器端？
- 解析: 因为客户端可能收到多个Offer，需要通过Request来确认具体使用哪一个IP地址。
2. DHCP租期更新
1）租期更新过程
- DHCP Request(单播): 当租约到50%时，客户端向服务器端请求继续使用该IP地址，延长使用期限。
- DHCP Ack: 如果服务器同意续约，会发送Ack消息包，客户端根据新的租期和其他TCP/IP参数更新配置。
- 租期未更新处理 :
- 若第一次续约失败，到租约87.5%时再次尝试续约。
- 若第二次续约还失败，到租约100%时，客户端必须放弃该IP地址，发送DHCP Discover重新申请地址。
- 无DHCP服务器处理:如果此时无DHCP服务器可用，客户端会使用169.254.0.0/16中的随机地址，并每隔5分钟再尝试。
3. DHCP报文格式
1）报文格式概述
- 标准格式 : DHCP报文有固定的标准格式。
- 可扩展字段: 报文后面有一个可选字段，用于扩展。
- 可扩展字段
- Option 43 : 高频考点，用于为AP分配IP地址时，通告AC的地址。
- Option 82：称为中继代理DHCP Relay信息选项。
- 可扩展协议：DHCP、TCP（20~60字节）、IPv4（20~60字节）、IPv6、BGP、ISIS
4. Option 43应用举例
1）Option 43作用
核心作用: 在WLAN三层组网中，AP通过DHCP报文中的Option 43选项字段获取AC的IP地址 ，以便建立CAPWAP隧道。
- 应用场景：当AP的IP地址通过DHCP服务器分配，且AC的IP地址与AP不在同一个广播域时，AP无法通过广播方式获取AC的IP地址，此时需通过Option 43获取。
5. 华为DHCP option43配置
1）配置方法
- 配置命令 :
- 启用DHCP : [DHCP-HW] dhcp enable
- 创建IP地址池: [DHCP-HW] ip pool huawei
- 配置网络 : [DHCP-HW-ip-pool-huawei] network 192.168.100.0 255.255.255.0
- 配置网关 : [DHCP-HW-ip-pool-huawei] gateway-list 192.168.100.1
- 配置Option 43 : [DHCP-HW-ip-pool-huawei] option 43 sub-option 3 ascii 10.10.10.1（假设AC的IP地址是10.10.10.1）
配置方式选择
- 三种方式:
- 16进制数（转换麻烦，考试出现几率小）
- 直接写IP地址
- 使用ascii码表示IP地址
6. DHCP分配固定IP地址
-
MAC绑定原理： 通过将客户端的MAC地址与特定IP地址绑定实现固定分配
-
配置命令：
DHCP server static-bind ip-address 192.168.2.2 mac-address 00e0-fc00-00aa
-
-
配置方式对比 ：
- 全局地址池：适用于PC1等需要动态分配的终端
- 接口地址池：适用于PC2/PC3等场景，其中PC3通过MAC绑定实现固定IP分配
-
操作要点：在接口配置模式下完成MAC与IP的绑定，配置关键点需重点练习
7. DHCP中继
1）DHCP Relay工作原理
Option 82：称为中继代理DHCP Relay信息选项。
- 产生背景 ：当DHCP服务器与客户端跨广播域时（如不同VLAN或路由器隔离的网段），需要中继转发DHCP广播报文
- 核心功能 ：
- 将客户端的DHCP Discover广播报文转换为单播发送给服务器
- 将服务器的响应报文单播传回客户端所在广播域
- 报文转换过程 ：
- Discover：广播→单播
- Offer/Ack：单播→广播
- 路由要求： 必须保证中继设备与DHCP服务器间的路由可达性
2）DHCP Relay配置举例
- 关键配置步骤 ：
- 创建DHCP服务器组并指定服务器地址
- 在接口视图下启用DHCP中继功能
- 绑定接口与服务器组的关联关系
- 典型命令：
DHCP select relay #开启DHCP relay中继模式，将DHCP请求转发到远程服务器。
DHCP relay server-select HW- 考试要点：2024年5月网络工程师案例分析题涉及中继配置流程描述（占4分）
8. DHCP Snooping ------防止非法DHCP服务器接入
- 问题场景： 私接路由器（如小米/TP-Link）会发布非法DHCP Offer，导致终端获取错误IP地址（如192.168.31.0/24）
- 防护机制 ：
- 信任端口(Trusted)：仅允许合法DHCP服务器接口
- 非信任端口(Untrusted)：拦截非法DHCP响应报文
- **典型组网：**核心交换机连接合法DHCP服务器的端口设为Trusted，所有用户侧端口保持Untrusted
1）DHCP Snooping配置
- 配置流程 ：
- 全局启用DHCP功能：dhcp enable
- 开启Snooping功能：dhcp snooping enable
- 指定信任端口：dhcp snooping trusted
- 设备差异：
- **华为：**默认所有端口为Untrusted
- **思科：**需显式配置Untrusted端口
- 考试重要性：中级/高级网络工程师高频考点，案例分析题常见配置场景
9. 应用案例
1）例题:DHCP报文类型
- DHCP Discover报文: 客户端用于向DHCP服务器请求IP地址配置信息。
- DHCP Offer报文: 服务器提供IP地址给客户端。
- DHCP Request报文: 客户端选择一个IP地址后，向服务器发送此报文以请求确认。
- DHCP ACK/NACK报文: 服务器确认或拒绝客户端的IP地址请求。
- 注意: 第37题存在争议，若题目表述为"客户端接受服务器IP地址后需发送的报文"，则答案应为DHCP Request，但严格来讲，确认动作是由服务器通过DHCP ACK完成的，因此该题可能存在表述问题。
- 答案：（36）A (37)
2）DHCP拓展字段
- 答案：A ,Option 43
3）例题:DHCP获取IP地址
- DHCP Snooping功能: 用于防止未经授权的DHCP服务器在网络中分配IP地址，通过在交换机上配置此功能，可以杜绝非法DHCP服务器导致的IP地址冲突问题。
- 配置流程：
- 全局启用DHCP功能：dhcp enable
- 开启Snooping功能：dhcp snooping enable
- 指定信任端口：dhcp snooping trusted
- 答案：B
4）例题:DHCP请求配置信息
- DHCP Discover报文: Windows系统中，DHCP客户端通过发送此报文请求IP地址配置信息。
- 备用IP地址: 若在指定时间内未接收到地址配置信息，客户端可能使用169.254.0.1作为备用IP地址.
- 答案：(36）A （37）C
5）例题:首次发送的报文和原IP/原MAC
- 首次发送报文: 主机首次向DHCP服务器发送DHCP Discover报文以请求IP地址。
- 源MAC地址: 报文的源MAC地址为主机的MAC地址。
- 源IP地址: 由于主机尚未获取IP地址，因此源IP地址为0.0.0.0。
- 答案：(36)A (37)C
6）例题:DHCP服务器租约
- 租约更新时机: 通常情况下，当租约期过了50%时，客户端会尝试更新租约。若50%时更新失败，则会在租约期过了87.5%时再次尝试更新。
- 租约到期处理: 租约到期后，客户端会重新发送DHCP Discover报文以获取新的IP地址配置。
- 答案：A
7）例题:DHCP确认分配IP地址的消息
- DHCP Discover报文: 客户端用于向DHCP服务器请求IP地址配置信息。
- DHCP Offer报文: 服务器提供IP地址给客户端。
- DHCP Request报文: 客户端选择一个IP地址后，向服务器发送此报文以请求确认。
- DHCP ACK/NACK报文: 服务器确认或拒绝客户端的IP地址请求。
- 确认消息: DHCP Request报文用于客户端向服务器确认分配IP地址。
- 消息类型: 该消息是一个单播消息，即服务器直接回应客户端的请求。
- 答案：(53) C (54)B
8）例题:DHCP获取地址过程
- 第二个数据包: 在DHCP获取地址过程中，第二个数据包是DHCP Offer报文，由服务器单播发送给客户端。
- 第一个数据包的源目IP地址和端口: 第一个数据包（DHCP Discover）的源IP地址为0.0.0.0，目的IP地址为255.255.255.255（广播地址），源端口为68，目的端口为67，且使用UDP协议。
- 答案：(29) B, (30)B
10.知识小结
|---------------|---------------------------------------|-------------------------------------------------------------|----------|
| 知识点 | 核心内容 | 考试重点/易混淆点 | 难度系数 |
| DHCP报文 | DHCP四个报文： DHCP Discover(广播): 发现网络中的DHCP服务器。（客户端-->服务器） DHCP Offer(单播): 携带分配给客户端的IP地址（服务器-->客户端） DHCP Request(广播): 告知服务器端自己将使用该IP地址（客户端-->服务器） DHCP Ack(单播): 最终确认（服务器-->客户端） || 中 |
| DHCP租约更新 | 租期50%时发Request续约，87.5%时再次续约，100%时放弃IP | 续约失败后的处理流程 | 中 |
| DHCP报文格式 | 标准格式+可选字（Option） | Option 43的作用：为AP分配IP时通告AC地址 Option 82：称为中继代理DHCP Relay信息选项。 | 中 |
| DHCP固定IP分配 | 基于MAC地址绑定IP | - | 易 |
| DHCP中继 | 解决广播域穿越问题，将广播转为单播 | 中继配置及路由通达性 | 难 |
| DHCP Snooping | 防止私接DHCP服务器导致IP冲突 | Trust与Untrust接口配置 | 中 |
| DHCP获得地址过程 | 第二个包是Offer，客户端端口号大于服务器 | 客户端端口号记忆 | 易 |
二、DNS域名系统
- DNS作用 ：把域名转换为IP地址
- 其他地址转换协议：ARP将IP地址转换为MAC地址，RARP将MAC地址转为IP地址
- DNS/DHCP服务器必须为静态IP地址，而 Web/FTP均可为动态IP地址。
- Linux中提供DNS服务的组件为bind，主配置文件为named.conf
- 诊断域名系统基础结构的信息和查看DNS服务器的IP地址命令 ：nslookup
1. DNS记录类型
- SOA记录：起始授权机构记录，用于在众多NS记录中指明主服务器，同时包含数据版本、更新及过期时间信息。
- A记录：实现正向解析 ，将主机名解析为IP地址（如：www.test.com → 1.1.1.1），是互联网中使用最多的记录类型。
- PTR记录：实现反向解析，将IP地址解析为主机名（如：1.1.1.1 → www.test.com），与A记录互为逆向关系。指针
- 名字服务器NS记录：为域指定授权域名服务器，该域所有子域也被委派给该服务器（如：ns1.domain.com）。
- 邮件MX记录 ：指明区域邮件服务器及优先级，建立邮箱服务必需此记录。
- 别名CNAME记录：为主机名设置别名（如：www.test.com别名为webserver12.test.com）。
2. DNS查询过程
1）客户机内部查询
- 查询顺序 ：
- 浏览器DNS缓存（最优先）
- 系统DNS缓存（Windows命令：ipconfig /displaydns查看dns，ipconfig /flushdns清除dns）
- hosts文件（永久生效，一直影响，路径：Windows/Linux系统目录下，有IP和主机名/域名的映射关系）
- **典型故障案例：**当单台主机持续解析异常而其他主机正常时，优先检查hosts文件配置。
查看DNS配置信息：ipconfig /displaydns
清除DNS缓存：ipconfig /flushdns
2）客户机到服务器查询
- 在本地DNS服务器查询顺序 ：
- 区域记录（权威数据，优先于缓存）
- 本地DNS服务器缓存
- 转发器（运营商DNS如114.114.114.114）
- 关键区别：与PC查询不同，服务器优先检查区域记录而非缓存，确保获取最新权威数据。
3）服务器到服务器查询
本地DNS服务器无法查询到，服务器到服务器查询：
- 再查转发器（运营商DNS服务器）
- 查找根、com顶级域名服务器
- 查找test.com权限/授权域名服务器
4）DNS查询方式
- 递归查询**（查到底）**
- 特点： 域名服务器代用户完成全部查询并返回最终结果（"老好人"模式）。
- **应用场景：**本地DNS服务器、转发器通常采用。
- 迭代查询**（尽力）**
- 特点： 服务器返回最近已知线索，客户端自行继续查询（"踢皮球"模式）。
- **应用场景：**根域名服务器必用，顶级域服务器常用。
DNS查询过程：
- DNS服务器/转发器：递归查询
- **根域名服务器：**全球13台IPv4根服务器，必采用迭代查询。
- **顶级域服务器：**通常采用迭代查询（如.com域）。
- 授权域名服务器：可能递归或迭代，需根据题目具体分析。
5）例题:授权域名服务器传回解析结果表明
- 关键点：主域名服务器正常时应递归返回结果，若由授权服务器直接返回说明主服务器采用迭代
- 排除法：根服务器必迭代排除D；授权服务器可能递归/迭代排除C；主服务器行为排除B
- 答案：A
6）例题:域名服务器配置过程
- 常规配置：根→迭代，主DNS→递归
- 排除法：根不可能递归排除B/D；主DNS通常递归排除A
- 答案：C
7）例题:DNS查询过程
- 迭代典型：根→授权服务器（D）
- 递归典型：客户端→本地DNS（B）
- 缓存特性：B/C选项不涉及查询方式
- 答案：(35)D ，(36)B
8）例题:域名服务器返回结果
- 反常现象：主DNS未返回结果说明其迭代
- 授权服务器：算法不确定排除C/D
- 答案：A
9）例题:域名查询过程
- 本地DNS：最终返回结果→递归（A错）
- 中介DNS：直接应答→递归（B错）
- 根DNS：必迭代（C错）
- 答案：D（授权服务器算法不确定）
3.知识小结
|-------------|-------------------------------------------------------------|---------------|----------|
| 知识点 | 核心内容 | 考试重点/易混淆点 | 难度系数 |
| DNS的作用 | 转换域名到IP地址 | DNS的基本功能 | 🌟 |
| 转换协议 | ARP（IP转MAC），RARP（MAC转IP） | 与DNS的转换方向区别 | 🌟🌟 |
| ARP工作原理 | 多步骤过程（未详细展开） | 需理解并记忆步骤 | 🌟🌟🌟 |
| ARP攻击类型 | Flood，欺骗 | 攻击方式及防御方法 | 🌟🌟🌟 |
| IP地址类型 | 静态IP与动态IP | 服务器通常使用静态IP | 🌟 |
| Linux中DNS组件 | BIND | DNS服务器软件 | 🌟 |
| DNS诊断命令 | nslookup | 查询DNS记录 | 🌟 |
| DNS记录类型 | A记录，PTR记录，NS记录等六种 | 记录类型的区别与应用 | 🌟🌟🌟🌟 |
| DNS查询过程 | PC内部查->本地域名服务器->转发器->根域名服务器 | 查询流程与递归、迭代的概念 | 🌟🌟🌟🌟 |
| 缓存查询顺序 | 浏览器缓存->系统缓存->hosts文件 | 缓存查询的优先级 | 🌟🌟 |
| 本地域名服务器查询 | 区域记录优先于缓存 | 与PC查询顺序的区别 | 🌟🌟🌟 |
| 递归与迭代 | 递归：域名服务器帮用户找到最终结果； 迭代：域名服务器指引用户逐步查询 | 递归与迭代的区别与应用 | 🌟🌟🌟🌟 |
| DNS查询常规过程 | 主域名服务器递归，转发器递归，根域名服务器/顶级域名服务器迭代。 授权域名服务器：可能递归或迭代，需根据题目具体分析。 | 常规查询流程 | 🌟🌟🌟 |
| 考试题目解析 | 晚归2019年第20题，迭代与递归的应用 | 题目解析与答案选择 | 🌟🌟🌟🌟 |
| 域名服务器配置 | 通常情况下，根域名服务器迭代，主域名服务器递归 | 配置原则与迭代、递归的应用 | 🌟🌟🌟 |
| 辅助域名服务器 | 主域名服务器的备份，用于分担负载或故障切换 | 辅助域名服务器的作用 | 🌟 |