TCPIP工作原理教案第12章 自举与自动配置.pptVIP

第12章 自举与自动配置 本章学习目标 了解自举与引导协议的概念 理解BOOTP的工作原理 描述DHCP的三种地址分配方法 了解DHCP的工作状态切换过程 自举与引导协议 自举是指引导操作系统的过程，而操作系统的运行是执行其他程序的前提 要完成自举过程，需要获取配置信息、操作系统映像和相关程序文件等内容 引导协议就是用于获取配置信息的协议，它主要为无盘工作站或某些网络设备服务，可使客户端从网络中的服务上获取IP地址和引导文件的路径等相关配置信息 BOOTP（引导协议）和DHCP（动态主机配置协议）是两种常用的引导协议 12.1 BOOTP协议 无盘工作站与一些复杂的网络设备，通常将引导系统所需的启动程序，存放在非易失性的ROM存储器中，一般ROM的容量都不大，只包含短小的启动程序，引导系统所需的系统映像和相关配置信息都需要从别处获取 进行系统引导时，可以通过RARP协议从服务器获取IP地址，但RARP有如下缺点： 只能获取IP地址，无法得到其他配置信息 RARP是链路层协议，无法处理装有可配置网卡的计算机 BOOTP是一种基于客户端-服务器模式的应用层协议，它克服了RARP的缺点，在一个BOOTP报文中，不但有客户端IP地址的信息，还包含了各种配置信息，如服务器地址、路由器地址、引导文件路径和厂商信息等 12.1.1 BOOTP的工作原理 自举过程分为两个阶段： 一、获取配置信息和引导文件的路径 二、获取引导文件本身 BOOTP只能完成第一阶段的任务，向客户端提供所需的IP地址和相关信息，并给出引导文件的路径 第二阶段主要是文件传送过程，一般采用TFTP或FTP协议来实现 12.1.1 BOOTP的工作原理 BOOTP基于客户端-服务器模式，客户端与服务器之间的信息交换以请求/响应的方式进行 BOOTP使用两个不同的UDP通信端口，BOOTP服务器使用67端口，BOOTP客户端使用68端口 12.1.1 BOOTP的工作原理 BOOTP的报文交换过程如下： 客户端（无盘工作站或网络设备）使用有限广播地址在网络中广播它的BOOTP请求 服务器收到请求后，根据客户端提供的硬件地址，在配置表中查找匹配的IP地址 由于客户端还不知道它自己的IP地址，所以服务器也使用有限广播地址来发送BOOTP响应 客户端收到响应后，就可以使用服务器提供的IP地址收发IP数据报了 BOOTP要求在UDP中使用检验和（Checksum）字段，用于检测数据是否遭到破坏 在发分组时需要将“请勿分段”（Do Not Fragment）位置位，这样内存不足的计算机就无需重组数据报 BOOTP使用超时与重传机制来避免分组丢失 BOOTP可以为每台计算机提供一个惟一的IP地址(静态) 12.1.2 BOOTP报文格式 12.1.2 BOOTP报文格式 2.2 DHCP协议 DHCP是在TCP/IP网络上使计算机或网络设备获得配置信息的引导协议，它是BOOTP的扩展，并能与BOOTP一起工作 与BOOTP相比，DHCP有两个优势： DHCP可使客户端在一个报文中获得全部配置信息 DHCP可以为客户端动态分配IP地址 DHCP使用与BOOTP相同的报文格式，DHCP服务器可以接受客户端的BOOTP请求，并将配置信息提供给客户端。 12.2.1 地址分配方法 DHCP支持三种IP地址分配方法： 手工配置 在服务器上保存一个配置表，用于静态地绑定硬件地址与IP地址。在这种方式下，IP地址是由系统管理员手工指定的，而且是永久IP地址 自动配置 系统管理员在DHCP服务器上配置一个数据库，其中包含着一系列可用IP地址，当客户端启动时，向DHCP服务器发送请求，服务器则从数据库中取出一个IP地址，将其提供给客户端使用。客户端第一次成功获取IP地址后，将一直使用这个IP地址，即所分配的是永久IP地址 动态配置 当一台便携式计算机需要暂时接入网络，或者一台计算机从一个子网迁移到另一个子网时，DHCP可以在某一时间段内为计算机自动分配可用的IP地址，通常称为“租借”方式，只要租约到期，客户端就必须停止使用该IP地址，或者延续租约以继续使用该IP地址 12.2.2 动态地址分配 与静态地址分配不同，动态地址分配提供的IP地址不是永久性的，而是有一个使用期限，通常称为“租用期限” 在“租用期限”内服务器不会将同一IP地址分配给其他客户端 一旦租约到期，客户端可以选择延续租约，否则必须停止使用该IP地址 DHCP允许客户端提出“租用期限”的请求，服务器则需通知客户端是否接受了请求 动态配置是惟一一种允许自动重用地址的分配方式，当可用IP地址不足的时候，动态配置是一种非常灵活的方案 12.2.3 工作状态切换 在从DHCP服务器获取配置信息的过程之中，D