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社区首页 >专栏 >DHCP 全局模式、接口模式与中继模式详解及华为配置案例

DHCP 全局模式、接口模式与中继模式详解及华为配置案例

原创
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发布于 2025-05-21 17:00:59
发布于 2025-05-21 17:00:59
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DHCP简介

DHCP（动态主机配置协议） 是一种应用层协议，基于客户端-服务器模型，使用UDP协议（客户端端口68，服务器端口67）。其主要功能是自动为网络设备分配IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器等网络参数，简化网络配置管理，避免手动操作导致的错误。

DHCP机制

  • DORA流程：
    1. Discover：客户端广播发送DHCP Discover报文，寻找可用服务器。
    2. Offer：服务器回应DHCP Offer报文，提供IP地址等配置。
    3. Request：客户端选择Offer并广播DHCP Request，请求分配IP。
    4. Acknowledge：服务器确认请求，发送DHCP ACK完成分配。
  • 租约管理：
    • 默认租期可配置（如24小时），客户端在租期过半时尝试续租（DHCP Request），失败则在87.5%租期时重新申请。
    • 租期到期未续约则IP被回收。
  • 异常处理：若服务器检测到IP冲突或无效请求，返回DHCP NAK拒绝分配。

DHCP作用

  • 自动化管理：动态分配IP，减少人工干预。
  • IP集中分配：避免地址冲突，提升资源利用率。
  • 灵活配置：支持静态绑定（为特定设备保留固定IP）和动态分配。
  • 跨子网分配：通过DHCP中继代理实现不同子网的地址分配。
  • 节省资源：通过租期回收闲置IP。

DHCP使用场景

  • 企业/家庭网络：大量设备需快速接入。
  • 无线网络（Wi-Fi）：移动设备频繁连接/断开。
  • 虚拟化环境：云主机、虚拟机快速获取配置。
  • 临时网络：会议、活动现场的临时IP分配。
  • 多子网环境：通过中继代理实现跨VLAN/IP网段分配。

三层交换机 vs 路由器配置DHCP的区别

特性

三层交换机

路由器

定位

局域网内部，基于VLAN分配IP

跨子网/广域网，作为网关分配IP

配置位置

VLAN接口下启用

全局或子网接口启用

地址池范围

支持多VLAN独立地址池

通常为单一子网分配

中继代理需求

跨VLAN时需要配置中继

跨子网时需中继或全局服务

性能侧重点

高速处理局域网内请求

结合NAT/防火墙，处理跨网段流量

DHCP注意事项

  • 地址池规划：根据设备数量预留足够IP，避免耗尽。
  • 租期调整：高流动性网络（如公共Wi-Fi）可缩短租期。
  • 保留地址：为服务器、打印机等设备绑定静态IP。
  • 安全防护：启用DHCP Snooping防止伪造服务器攻击。
  • 中继配置：跨子网时需在中继设备指定DHCP服务器地址。
  • 监控日志：记录分配情况，便于排查地址冲突或异常。
  • 冲突检测：即使使用DHCP，仍需避免手动配置IP导致的冲突。

三种模式概述

  1. 全局模式（Global Mode）
    • 定义：在设备（如路由器或三层交换机）上创建全局地址池，通过该地址池为同一子网或多个子网的客户端分配 IP 地址。
    • 特点：集中化管理地址池，支持跨子网分配（需结合接口配置）。
  2. 接口模式（Interface Mode）
    • 定义：直接在接口（如 VLANIF 或物理接口）下启用 DHCP 服务，并基于接口所在子网自动生成地址池。
    • 特点：无需单独配置地址池，适用于单一子网且参数简单的场景。
  3. 中继模式（Relay Mode）
    • 定义：通过 DHCP 中继代理将客户端的广播请求转发到其他子网的 DHCP 服务器，实现跨子网地址分配。
    • 特点：需指定远端 DHCP 服务器地址，支持复杂网络架构。

核心区别对比

对比项

全局模式

接口模式

中继模式

地址池类型

全局地址池（手动配置）

接口地址池（自动生成）

无地址池（依赖远端服务器）

配置复杂度

高（需定义地址池）

低（自动生成地址池）

中（需配置中继代理）

适用子网范围

支持多子网（需接口绑定）

仅限本接口子网

支持跨子网

广播处理

直接响应本地广播

直接响应本地广播

广播转为单播跨子网转发

典型场景

多子网且需集中化管理

单子网且配置简单

跨子网且需集中化管理

适用场景分析

  1. 全局模式
    • 场景：
      • 中大型网络，需要为多个子网分配地址（如不同 VLAN）。
      • 需自定义地址池参数（如 DNS、网关、租期）。
    • 案例：
      • 企业总部核心交换机为多个部门（VLAN 10/20/30）分配不同地址段。
  2. 接口模式
    • 场景：
      • 小型网络或单一子网，无需复杂配置。
      • 接口所在子网需要快速启用 DHCP 服务。
    • 案例：
      • 家庭路由器为 LAN 口连接的设备自动分配 IP。
  3. 中继模式
    • 场景：
      • 跨子网架构（如分支机构与总部分离）。
      • 集中式 DHCP 服务器管理（如数据中心统一分配 IP）。
    • 案例：
      • 企业分支通过中继代理获取总部 DHCP 服务器分配的 IP。

配置案例

全局模式

在设备全局启用 DHCP 服务，支持为多个子网分配 IP 地址。

拓扑图
DHCP全局模式.png
DHCP全局模式.png

设备

接口

IP地址

子网掩码

默认网关

备注

AR1

GE 0/0/0

10.15.20.254

255.255.255.0

-

路由器接口，连接交换机 LSW2 不配置交换机，让它直接走二层

GE 0/0/1

10.15.30.254

DHCP自动获取

-

路由器接口，连接交换机 LSW3 不配置交换机，让它直接走二层

PC3

Eth 0/0/1

DHCP自动获取

DHCP自动获取

10.15.20.254

通过 DHCP 获取 IP 地址

PC4

Eth 0/0/1

DHCP自动获取

DHCP自动获取

10.15.30.254

通过 DHCP 获取 IP 地址

代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
复制
dhcp enable （开启DHCP服务）
#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.15.20.254 255.255.255.0 
 dhcp select global (开启全局模式)
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 10.15.30.254 255.255.255.0 
 dhcp select global  (开启全局模式)
#
ip pool pool-20
 gateway-list 10.15.20.254 
 network 10.15.20.0 mask 255.255.255.0 
 excluded-ip-address 10.15.20.100 10.15.20.200 
 lease day 7 hour 0 minute 0 
 dns-list 8.8.8.8 
#
 ip pool pool-30
 gateway-list 10.15.30.254 
 network 10.15.30.0 mask 255.255.255.0 
 excluded-ip-address 10.15.30.100 10.15.30.200 
 lease day 7 hour 0 minute 0 
 dns-list 8.8.8.8
验证
代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
复制
<AR2>sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[AR2]dis dhcp server statistics
 DHCP Server Statistics: 
​
 Client Request          : 4       
  Dhcp Discover          : 2       
  Dhcp Request           : 2       
  Dhcp Decline           : 0       
  Dhcp Release           : 0       
  Dhcp Inform            : 0       
 Server Reply            : 4       
  Dhcp Offer             : 2       
  Dhcp Ack               : 2       
  Dhcp Nak               : 0       
 Bad Messages            : 0  
 
 P3>ipconfig
​
Link local IPv6 address...........: fe80::5689:98ff:fe1f:7de
IPv6 address......................: :: / 128
IPv6 gateway......................: ::
IPv4 address......................: 10.15.20.253
Subnet mask.......................: 255.255.255.0
Gateway...........................: 10.15.20.254
Physical address..................: 54-89-98-1F-07-DE
DNS server........................: 8.8.8.8
​
PC4>ipconfig
​
Link local IPv6 address...........: fe80::5689:98ff:fe27:39ce
IPv6 address......................: :: / 128
IPv6 gateway......................: ::
IPv4 address......................: 10.15.30.253
Subnet mask.......................: 255.255.255.0
Gateway...........................: 10.15.30.254
Physical address..................: 54-89-98-27-39-CE
DNS server........................: 8.8.8.8
​

接口模式

接口模式的局限性在于它仅适用于客户端和 DHCP 服务器位于同一网段的情况。如果客户端和 DHCP 服务器处于不同网段，接口模式将无法直接工作。尽管接口模式的配置相对简单，使用的命令较少，但它的适用性有限。

值得注意的是，接口模式与全局模式可以混合使用，但在这样做时，需要确保以下几点：

  1. IP 地址范围不冲突；
  2. 接口配置正确；
  3. 路由可达；
拓扑图
拓扑图
拓扑图

设备

接口

IP地址

子网掩码

默认网关

备注

AR1

GE 0/0/0

10.15.10.254

255.255.255.0

-

路由器接口，连接交换机 LSW1（不配置交换机，让它直接走二层

PC1

Eth 0/0/1

DHCP自动获取

DHCP自动获取

10.15.10.254

通过 DHCP 获取 IP 地址

PC2

Eth 0/0/1

DHCP自动获取

DHCP自动获取

10.15.10.254

通过 DHCP 获取 IP 地址

AR1配置

代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
复制
dhcp enable （开启DHCP服务）
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.15.10.254 255.255.255.0 （配置接口地址）
 dhcp select interface （开启DHCP接口模式）
 dhcp server excluded-ip-address 10.15.10.100 10.15.10.200 （地址池排除范围）
 dhcp server lease day 7 hour 0 minute 0 （租约时间）
 dhcp server dns-list 8.8.8.8 （DNS地址）
代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
复制
[AR1]dis dhcp server statistics
 DHCP Server Statistics: 
​
 Client Request          : 4       # 客户端发送的 DHCP 请求总数
  Dhcp Discover          : 2        # 客户端发送的 Discover 报文数量（广播寻找 DHCP 服务器）
  Dhcp Request           : 2        # 客户端发送的 Request 报文数量（确认使用服务器提供的 IP）
  Dhcp Decline           : 0        # 客户端发送的 Decline 报文数量（拒绝服务器提供的 IP）
  Dhcp Release           : 0        # 客户端发送的 Release 报文数量（主动释放 IP 地址）
  Dhcp Inform            : 0        # 客户端发送的 Inform 报文数量（请求其他配置信息）
 Server Reply            : 4        # 服务器发送的 DHCP 响应总数
  Dhcp Offer             : 2        # 服务器发送的 Offer 报文数量（提供可用 IP 地址）
  Dhcp Ack               : 2        # 服务器发送的 Ack 报文数量（确认分配 IP 地址）
  Dhcp Nak               : 0        # 服务器发送的 Nak 报文数量（拒绝客户端的请求）
 Bad Messages            : 0        # 无效或错误的 DHCP 报文数量（如格式错误或非法请求）
代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
复制
PC1>ipconfig
​
Link local IPv6 address...........: fe80::5689:98ff:fe09:11de
IPv6 address......................: :: / 128
IPv6 gateway......................: ::
IPv4 address......................: 10.15.10.253
Subnet mask.......................: 255.255.255.0
Gateway...........................: 10.15.10.254
Physical address..................: 54-89-98-09-11-DE
DNS server........................: 8.8.8.8
​
PC2>ipconfig
​
Link local IPv6 address...........: fe80::5689:98ff:fe8c:15b5
IPv6 address......................: :: / 128
IPv6 gateway......................: ::
IPv4 address......................: 10.15.10.252
Subnet mask.......................: 255.255.255.0
Gateway...........................: 10.15.10.254
Physical address..................: 54-89-98-8C-15-B5
DNS server........................: 8.8.8.8

中继模式

支持跨子网集中化管理，分布式网络架构

角色分类

DHCP服务器

  • 角色定位：集中管理IP地址池的网络设备（如独立服务器或路由器）。
  • 核心职责：
    1. 接收中继转发的请求：解析中继代理插入的 giaddr 字段，确定客户端所属子网。
    2. 分配IP地址：根据 giaddr 选择对应的地址池，分配IP、子网掩码、网关、DNS等参数。
    3. 响应客户端：通过中继代理返回 DHCP Offer/ACK 报文。

DHCP客户端

  • 角色定位：请求IP地址的网络终端设备（如PC、手机、摄像头等）。
  • 核心职责：
    1. 发起 DHCP Discover 广播报文（``源IP 0.0.0.0，目标IP 255.255.255.255）。
    2. 接收并处理服务器分配的IP地址（通过 DHCP Offer/ACK 报文）。
    3. 在租期过半时主动发起续租请求（DHCP Request）。
  • 关键限制：
    • 客户端广播报文无法直接跨越子网，需依赖中继代理转发。

DHCP中继代理（Relay Agent）

  • 角色定位：通常为三层交换机或路由器，部署在客户端与服务器之间的不同子网中。
  • 核心职责：
    1. 接收广播报文：监听客户端子网的DHCP广播（Discover/Request）。
    2. 修改并转发请求：
      • 将客户端的广播报文转换为 单播，目标指向DHCP服务器（或下一跳中继）。
      • 插入 giaddr字段（Gateway IP Address），标识客户端所在子网的网关IP，供服务器确定地址池。
    3. 转发响应报文：将服务器的单播响应（Offer/ACK）转发回客户端子网。
拓扑图
DHCP中继模式.png
DHCP中继模式.png

设备

接口

VLAN

IP

角色

备注

LSW4

vlanif10

10

10.15.10.254/24

DHCP 中继

转发VLAN 10的DHCP请求

vlanif20

20

10.15.20.254/24

DHCP 中继

转发VLAN 20的DHCP请求

vlanif100

100

10.15.100.2/30

DHCP 服务器

用于与LWS7的DHCP服务器通信交互

GE0/0/1

-

-

连接LSW7

用于与DHCP服务器通信

LSW7

vlanif100

100

192.168.100.1/30

DHCP 服务器

提供DHCP服务

GE0/0/1

-

-

连接LSW4

用于与DHCP中继通信

LSW5

GE0/0/2

10

-

连接PC5

接入VLAN 10（不做任何配置）

LSW6

GE0/0/2

20

-

连接PC6

接入VLAN 20（不做任何配置）

PC5

Ethernet 0/0/1

10

DHCP获取

DHCP客户端

通过VLAN 10获取IP地址

PC6

Ethernet 0/0/1

20

DHCP获取

DHCP客户端

通过VLAN 20获取IP地址

LSW7配置
代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
复制
<LSW7>dis cu
#
sysname LSW7
​
dhcp enable
​
ip pool pool-vlan10
 gateway-list 10.15.10.254
 network 10.15.10.0 mask 255.255.255.0
 excluded-ip-address 10.15.10.100 10.15.10.200
 lease day 7 hour 0 minute 0
 dns-list 8.8.8.8
#
ip pool pool-vlan20
 gateway-list 10.15.20.254
 network 10.15.20.0 mask 255.255.255.0
 excluded-ip-address 10.15.20.100 10.15.20.200
 lease day 7 hour 0 minute 0
 dns-list 8.8.8.8
 
interface Vlanif100
 ip address 10.15.100.1 255.255.255.0
 dhcp select global
interface GigabitEthernet0/0/1
 port link-type access
 port default vlan 100
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.15.100.2
LSW4配置
代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
复制
sysname LSW4
#
​
dhcp enable
​
#
interface Vlanif10
 ip address 10.15.10.254 255.255.255.0
 dhcp select relay
 dhcp relay server-ip 10.15.100.1
#
interface Vlanif20
 ip address 10.15.20.254 255.255.255.0
 dhcp select relay
 dhcp relay server-ip 10.15.100.1
#
interface Vlanif100
 ip address 10.15.100.2 255.255.255.0
​
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 port link-type access
 port default vlan 100
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 port link-type access
 port default vlan 10
#
interface GigabitEthernet0/0/3
 port link-type access
 port default vlan 20
​
PC5
代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
复制
PC>ipconfig
​
Link local IPv6 address...........: fe80::5689:98ff:fedc:80f6
IPv6 address......................: :: / 128
IPv6 gateway......................: ::
IPv4 address......................: 10.15.10.253
Subnet mask.......................: 255.255.255.0
Gateway...........................: 10.15.10.254
Physical address..................: 54-89-98-DC-80-F6
DNS server........................: 8.8.8.8
PC6
代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
复制
PC>ipconfig
​
Link local IPv6 address...........: fe80::5689:98ff:fe99:6e9a
IPv6 address......................: :: / 128
IPv6 gateway......................: ::
IPv4 address......................: 10.15.20.253
Subnet mask.......................: 255.255.255.0
Gateway...........................: 10.15.20.254
Physical address..................: 54-89-98-99-6E-9A
DNS server........................: 8.8.8.8

常见问题排查

  1. 全局模式地址池未绑定接口
    • 检查接口是否执行 dhcp select global。
  2. 中继模式无法获取 IP
    • 确认中继代理的 dhcp relay server-ip 配置正确。
    • 检查 DHCP 服务器与中继代理之间的路由可达性。
  3. 接口模式地址耗尽
    • 调整地址池范围：network <网段> mask <掩码>。

总结

模式

优势

劣势

推荐场景

全局模式

支持多子网，参数灵活配置

配置复杂，需手动维护地址池

中大型多子网环境

接口模式

配置简单，快速部署

仅限单一子网，功能受限

小型网络或单一子网

中继模式

支持跨子网集中化管理

依赖远端服务器，需路由可达

分布式网络架构

华为配置关键命令：

  • 全局模式：dhcp select global + ip pool
  • 接口模式：dhcp select interface
  • 中继模式：dhcp select relay + dhcp relay server-ip

原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

DHCP

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DHCP
#DHCP
#交换机
#路由器
#路由交换
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目录
  • DHCP简介
  • DHCP机制
  • DHCP作用
  • DHCP使用场景
  • 三层交换机 vs 路由器配置DHCP的区别
  • DHCP注意事项
  • 三种模式概述
    • 核心区别对比
    • 适用场景分析
  • 配置案例
    • 全局模式
    • 接口模式
    • 中继模式
      • 角色分类
      • 拓扑图
  • 常见问题排查
  • 总结
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