1、课程设计课程设计设 计 说 明 书网络操作系统安全设置及DHCP 的配置与测试学 生 姓 名 学 号班 级 网 络 091成 绩指 导 教 师数学与计算机科学学院2012 年 9 月 10 日课程设计评阅书题 目 网络操作系统安全设置及 DHCP 的配置与测试学生姓名 学号指导教师评语及成绩成绩： 教师签名： 年 月 日答辩教师评语及成绩成绩： 教师签名： 年 月 日教研室意见总成绩： 室主任签名： 年 月 日注：指导教师成绩 60%，答辩成绩 40%，总成绩合成后按五级制记入。课程设计任务书20122013 学年第 一 学期专业： 网络工程 学号： 姓名： 课程设计名称： 课程设计 设计题目
2、： 网络操作系统安全设置及 DHCP 的配置与测试 完成期限：自 2012 年 8 月 27 日至 2012 年 9 月 10 日共 2 周设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：网络操作系统安全设置及 DHCP 的配置与测试（1 ）简述 windows server 2003 安全设置的相关原理；（2 ）系统相关安全配置中必须要有端口配置、路由配置、远程连接配置等等；（3 ）说明书中要对自选的服务器进行配置，并且对服务器的相关安全设置做详细说明；（4 ）提供及实施测试方案，测试系统安全性和可用性。设计上交内容：设计说明书一份（按格式书写） 。指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期
3、： 年 月 日摘要随着计算机的普及，网络的应用越来越受到人们的重视。论文针对局域网的特点，利用 DHCP 服务解决了 IP 地址分配与管理的问题，该设计实现了 DHCP 服务地址池建立，建立保留地址、DHCP 服务测试等功能，基本满足局域网对 IP 分配与管理的需求。关键词：局域网、DHCP目 录1 DHCP 简介 11.1 DHCP 的基本概念 .11.2 DHCP 的工作原理 .21.3 DHCP 的常用术语 22 安装 DHCP 服务器 42.1 DHCP 服务器的环境 .42.2 DHCP 服务器的安装 43 DHCP 的授权及添加 73.1 DHCP 的授权 .73.2 DHCP 服
4、务器的添加 74 IP 作用域的建立与管理 94.1 建立 IP 作用域 .94.2 配置作用域选项 134.3 新建保留 .145 DHCP 服务器的测试 .17总 结 .19参考文献 .2011 DHCP 简介DHCP是BOOTP的扩展，是基于C/S模式的，它提供了一种动态指定IP地址和配置参数的机制。这主要用于大型网络环境和配置比较困难的地方。DHCP服务器自动为客户机指定IP地址，指定的配置参数有些和IP协议并不相关，但这必没有关系，它的配置参数使得网络上的计算机通信变得方便而容易实现了。DHCP使IP地址的可以租用，对于许多拥有许多台计算机的大型网络来说，每台计算机拥有一个IP地址有
5、时候可能是不必要的。租期从1分钟到100年不定，当租期到了的时候，服务器可以把这个IP地址分配给别的机器使用。客户也可以请求使用自己喜欢的网络地址及相应的配置参数。DHCP是对BOOTP的扩展，它的包格式和BOOTP也一样，这样它就可以使用BOOTP的中转发代理来发送DHCP包了，这使得BOOTP和DHCP之间可以实现互操作。对于BOOTP转发代理来说，发的是DHCP包还是BOOTP包，它根本分不清楚。它们使用的服务器端口号是67和68，但是有些地方还有些不同：DHCP定义了一种可以使IP地址使用一段有限时间的机制，在客户期限到了的时候可以重新分配这个IP地址。DHCP为用户提供所有IP配置参
6、数。DHCP包长度比BOOTP包长度稍长。既然包比BOOTP的长，那也不是白带的，这多出的长度里包括了网络配置参数。DHCP 的包都比 BOOTP 的长，那协议也复杂了。DHCP 有七种消息类型，而 BOOTP 只有两种。1.1 DHCP 的基本概念在使用 TCP/IP 协议的网络中，每一台计算机至少需要有一个 IP 地址，才能与其他计算机进行通信；IP 地址可以静态分配也可以动态分配。在一个较大规模的网络中，如果网络管理员手工配置所有的主机的 IP 地址，容易出错而造成地址冲突，而使用服务器对主机的 IP 地址进行分配就不回产生这样的问题。动态主机配置协议（DHCP）是目前广泛使用的动态 I
7、P 地址分配方法。DHCP 是一种用于简化主机 IP 地址配置管理的协议。通过使用 DHCP 协议，DHCP 服务器可以为网络上启用了 DHCP 服务的客户端管理动态 IP 地址分配并完成其他相关环境的配置工作（如DNS、GATEWAY 的设置等） 。对于基于 TCP/IP 的网络，DHCP 降低了重新配置计算机的难度，减少了管理工作量。在使用 DHCP 时，网络上至少在一台 Windows Server 2003 服务器上安装并配置了DHCP 服务，其他要使用 DHCP 服务的客户机必须设置成使用 DHCP 自动获得 IP 地址。21.2 DHCP 的工作原理DHCP 是一个基于广播的协议，
8、它的操作可以归结为四个阶段，这些阶段是 IP 租用请求、IP 租用提供、IP 租用选择、IP 租用确认。（1）IP 租 用 请 求 ：在任何时候，客户计算机如果设置为自动获取 IP 地址，那么在它开机时，就会检查自己当前是否租用了一个 IP 地址，如果没有，它就向 DCHP 请求一个租用，由于该客户计算机并不知道 DHCP 服务器的地址，所以会用 255.255.255.255 作为目标地址，源地址使用 0.0.0.0，在网络上广播一个 DHCP DISCOVER 消息，消息包含客户计算机的媒体访问控制（MAC）地址（网卡上内建的硬件地址）以及它的 NetBIOS 名字。（2）IP 租用提供：
9、当 DHCP 服务器接收到一个来自客户的 IP 租用请求时，它会根据自己的作用域地址池为该客户保留一个 IP 地址并且在网络上广播一个来实现，该消息包含客户的 MAC 地址、服务器所能提供的 IP 地址、子网掩码、租用期限，以及提供该租用的DHCP 服务器本身的 IP 地址。（3）IP 租用选择：如果子网还存在其它 DHCP 服务器，那么客户机在接受了某个 DHCP服务器的 DHCP OFFER 消息后，它会广播一条包含提供租用的服务器的 IP 地址的 DHCP REQUEST 消息，在该子网中通告所有其它 DHCP 服务器它已经接受了一个地址的提供，其他DHCP 服务器在接收到这条消息后，就
10、会撤销为该客户提供的租用。然后把为该客户分配的租用地址返回到地址池中，该地址将可以重新作为一个有效地址提供给别的计算机使用。（4）IP 租用确认： DHCP 服务器接收到来自客户的 DHCP REQUEST 消息，它就开始配置过程的最后一个阶段，这个确认阶段由 DHCP 服务器发送一个 DHCP ACK 包给客户，该包包括一个租用期限和客户所请求的所有其它配置信息，至此，完成 TCP/IP 配置。1.3 DHCP 的常用术语（1）作用域：作用域是一个网络中的所有可分配的 IP 地址的连续范围。作用域主要用来定义网络中单一的物理子网的 IP 地址范围。作用域是服务器用来管理分配给网络客户的 IP
11、 地址的主要手段。（2）超级作用域：超级作用域是一组作用域的集合，它用来实现同一个物理子网中包含多个逻辑 IP 子网。在超级作用域中只包含一个成员作用域或子作用域的列表。然而超级作用域并不用于设置具体的范围。子作用域的各种属性需要单独设置。（3）排除范围：排除范围是不用于分配的 IP 地址序列。它保证在这个序列中的 IP 地址不会被 DHCP 服务器分配给客户机。（4）地址池：在用户定义了 DHCP 范围及排除范围后，剩余的地址欧成了一个地址池，地址池中的地址可以动态的分配给网络中的客户机使用（5）租约：租约是 DHCP 服务器指定的时间长度，在这个时间范围内客户机可以使用所获得的 IP 地址
12、。当客户机获得 IP 地址时租约被激活。在租约到期前客户机需要更新 IP 地址的租约，当租约过期或从服务器上删除则租约停止。3（6）保留地址：用户可以利用保留地址创建一个永久的地址租约。保留地址保证子网中的指定硬件设备始终使用同一个 IP 地址。（7）选项类型：选项类型是 DHCP 服务器给 DHCP 工作站分配服务租约时分配的其它客户配置参数。经常使用的选项包括：默认网关的 IP 地址(routers), WINS 服务器, 及 DNS 服务器。一般在设置每个范围是这些选项都被激活。DHCP 管理器允许设置应用于服务器上所有范围的默认选项。大多数选项都是通过 RFC 2132 预先设定好的，
13、但用户可以根据需要利用 DHCP 管理器定义及添加自定义选项类型（8）选项类：选项类是服务器进一步分级管理提供给客户的选项类型的一种手段。当在服务器上添加一个选项类，该选项类的客户可以在配置是使用特殊的选项类型。在 Windows Server 2003 中，客户机在于服务器对话时也能够声明类 ID 。而对于早期的 DHCP 客户机不支持类 ID 。选项类包括两种类型：服务商类、客户类。42 安装 DHCP 服务器安装 DHCP 服务器之前，请注意以下几个方面。（1）只能在用作服务器的计算机上安装 DHCP 服务器。（2）DHCP 服务器 IP 地址必须是静态的，也就是手工输入的。（3）预先计
14、划好可租给客户端计算机的 IP 作用域。2.1 DHCP 服务器的环境背景资料： A 公司申请到的 IP 地址范围为：192.168.0.30-192.168.0.200，其中192.168.0.30 到 192.168.0.39 分配给设备作为静态地址。（1）A 公司的 DHCP 服务器选用 Windows Server 2003 操作系统，其 IP 地址为192.168.0.123。（2）A 公司的 DNS 服务器的 IP 地址为 192.168.0.39。（3）路由器的 IP 地址为 192.168.0.30。（4）DHCP 客户机使用 Windows Server 2003 操作系统。
15、2.2 DHCP 服务器的安装（1）为 DHCP 服务器配置固定的 IP 地址DHCP 服务器配置固定的 IP 地址（192.168.0.123） ，DHCP 服务器必须配置固定的 IP 地址，配置过程如下：1）单击【开始】-【设置】-【控制面板】-【网络连接】-【本地连接】,出现图1 所示的本地连接状态对话框。图 1 本 地 连 接 状 态5图 2 本 地 连 接 属 性2）单击【属性(P)】,打开图 2 所示的本地连接属性对话框。3）在图 2 中，双击【Internet 协议（TCP/IP） 】 ，出现图 3 所示的 TCP/IP 协议属性对话框。 图 3 Internet 协议(TCP/
16、IP）属性6图 4 网络服务对话框4）在图 3 所示中的文本输入框中输入 DHCP 服务器的 IP 地址，即 192.168.0.123 后，单击【确定】完成 DHCP 服务器 IP 地址的设置。（2）安装 DHCP 服务1）单击【开始】-【控制面板】-【添加/删除程序】打开添加/删除程序对话框。2）在添加/删除程序对话框中，单击【添加/删除 Windows 组件】打开 Windows 组件对话框。3）在 Windows 组件对话框中，双击【网络服务】打开如图 4 所示网络服务对话框。4）在网络服务对话框中单击【详细信息】 ，选中【动态主机配置协议(DHCP)】 ，单击【确定】 。5）回到如图
17、 4 所示的对话框，单击【下一步】 。安装完成后，单击【完成】 ，完成 DHCP 服务的安装。安装完毕后在管理工具中多了一个 DHCP 管理器，可以通过选择【开始】-【管理工具】-DHCP 连接和管理 DHCP 服务器。也可以通过在 DHCP 主控制窗口中右击 DHCP，选择【添加服务器】来管理其他的 DHCP 服务器。73 DHCP 的授权及添加3.1 DHCP 的授权在安装 DHCP 服务后，用户必须首先添加一个授权的 DHCP 服务器，并在服务器中添加作用域设置相应的 IP 地址范围及选项类型，以便 DHCP 客户机在登录到网络时，能够获得 IP 地址租约和相关选项的设置参数。按如下步骤
18、进入 DHCP 管理单元：按【开始】-【管理工具】后,单击【DHCP】进入如图 5 所示的 DHCP 管理界面。右击要授权的 DHCP 服务器，选择【授权】即可完成。图 5 DHCP 管理界面要想解除授权时，只需右击该服务器，选择【接触授权】即可。可以右击 DHCP，选择【管理授权的服务器】来看授权与解除授权。3.2 DHCP 服务器的添加（1）在如图 5 所示 DHCP 管理界面中，单击菜单栏中的【操作】 ，选择【添加服务器(A)】 ，打开图 6 所示的添加服务器对话框。8图 6 DHCP 添加服务器对话框（2）在添加服务器对话框中，输入服务器的 IP 地址，可以输入 127.0.0.1，也
19、可以输入 192.168.0.123，还可以通过【浏览(B)】按钮选择 DHCP 服务器。单击【确定】完成DHCP 服务器的添加任务，在 “DHCP“ 管理控制台中出现刚才添加的服务器如图 7 所示。图 7 DHCP 已添加服务器94 IP 作用域的建立与管理4.1 建立 IP 作用域必须在 DHCP 服务器内，设置一个或多个 IP 作用域。当作 DHCP 服务器要向 DHCP 客户端出租 IP 地址时，就可以从这些作用域中，选择一个合适的、未出租的 IP 地址，将其分配给 DHCP 客户端。建立 IP 作用域的步骤如下：（1）在 DHCP 主控制窗口中，右键单击左侧窗口目录树中要添加作用域的
20、服务器【wl123】 ，在弹出的快捷菜单中选择【新建作用域】 ，打开如图 8 所示的新建作用域向导界面。(也可通过单击【DHCP】【操作】【新建作用域】方式打开。图 8 DHCP 新建作用域向导界面（2）在新建作用域向导对话框中，单击【下一步(N)】 ，打开作用域名界面。在输入作用域名对话框中输入该作用域的名称和描述（3）在作用域名界面所示的 DHCP 新建作用域界面中单击【下一步(N)】打开如图 9 所示的 IP 地址范围界面，输入作用域将分配的地址及子网掩码。10图 9 DHCP 新建作用域 IP 地址范围界面（4）在新建作用域 IP 地址范围界面中，输入 IP 地址范围和掩码长度，起始
21、IP 地址：192.1683.0.30，结束 IP 地址：192.168.0.200，及子网掩码，如果使用默认的子网掩码255.255.255.0，则不需要作任何修改，单击【下一步(N)】打开添加排除对话框，如图 10所示。图 10 DHCP 新建作用域添加排除界面（5）在添加排除对话框中，添加排除的 IP 地址范围，排除起始 IP 地址：192.168.0.30，排除结束 IP 地址：192.168.0.39，这些地址用于静态地分配给相关的服务器。单击【下一步(N)】打开图 11 所示租约期限界面，可以设置 DHCP 服务器分配 IP 地址时的租约期限。默认租约期限设置为 8 天，租约到期前
22、客户端需要续订，续订工作由客户端自动完成。如果网络中有较多可用的 IP 地址并且很少对配置进行修改，则增加租约期限长度可以减少客户端和 DHCP 服务器之间的租约续订的查询的频率。这将会减少由客户端续订租约引起的一些网络通信量。如果网络上可用的 IP 地址数量较少并且经常更改客户端配置或客户端移动频繁，则应减少租约期限一促进 DHCP 服务器进行对过时 IP 地址的清理工11作。图 11 DHCP 新建作用域租约期限界面图 12 DHCP 新建作用域配置选项界面（6）在图 11 所示的租约期限界面单击【下一步(N)】打开配置选项对话框，如图 12所示。选择【否，我想稍后配置这些选项(O)】 ，
23、再单击【下一步(N)】打开图 14 新建作用域配置界面，单击【完成】 ，完成新建作用域任务。作用域创建完成后的情况如图 15 所示。12图 14 DHCP 新建作用域配置完成界面图 15 作用域创建完成（7）在管理界面左侧目录树中，选中新建的作用域，单击鼠标右键，如图 16 所示，在菜单中选择【激活(A)】 ，将新建的作用域激活，在 DHCP 控制台右侧窗体中的状态条中显示“活动“表示作用域已启用。(注：作用域激活后，DHCP 服务器才可以为客户机分配 IP地址)13图 16 DHCP 作用域激活界面（8）设置完毕，当 DHCP 客户机启动是可以从 DHCP 服务器获得 IP 地址租约及选项设
24、置。在 DHCP 控制台中作用域下多了四项：地址池：用于查看、管理现在的有效地址范围和排除范围地址租约：用于查看、管理当前的地址租用情况保留：用于添加、删除特定保留的 IP 地址作用域选项：用于查看、管理当前作用域提供的选项类型及其设置值4.2 配置作用域选项DHCP 服务器中常用的选项有路由器选项和 DNS 服务器选项。（1）双击图 17 中右侧作用域内容窗口中的【作用域选项】打开作用域选项的常规选项卡，如图 18 所示。14图 17 DHCP 作用域配置界面图 18 DHCP 作用域路由器选项界面（2）配置 DHCP 服务器路由器选项如图 18 所示，在可用选项列表中选中【003 路由器】
25、 ，在【IP 地址(P)】文本输入框中输入路由器的 IP 地址 192.168.0.30，单击【添加】 ，设置完路由器选项。（3）配置 DHCP 服务器 DNS 服务器选项如图 19 所示，在可用选项列表中选中【006DNS 服务器】 ，在【IP 地址(P)】文本输入框中输入 DNS 服务器的 IP 地址 192.168.0.30，单击【添加】 ，设置完 DNS 服务器选项。4.3 新建保留如果用户想保留特定的 IP 地址给指定的客户机（如：打印机、WINS Server、IIS Server 等） ，以便客户机在每次启动是都获得相同的 IP 地址，设置步骤如下所示：（1）如图 20 所示，右
26、键单击管理界面左侧目录树中作用域下的【保留】 ，在弹出的快15捷菜单中选择【新建保留(R).】选项，打开如图 21 所示新建保留对话框。图 19 DHCP 作用域 DNS 选项界面图 20 DHCP 作用域地址保留界面（2）如图 21 新建保留对话框中，在“保留名称”文本框中输入客户名称，如：打印机。注意此名称只是一般的说明文字，并不是用户帐号的名称，但此处不能为空白；在“IP 地址”文本框中输入要保留的 IP 地址，如本例中的 192.168.0.150；在 “MAC 地址”文本框中输入一个 MAC 地址表明上述 IP 地址要保留给的那一个网卡号；如果需要，在“描述”文本框内输入一些描述此客
27、户端的说明性文字；最后选择“允许类型” ；单击【添加】按钮，完成保留添加任务。保留添加完成后的情景如图 21 所示。16图 20 DHCP 作用域新建保留界面图 21 DHCP 作用域已建保留界面注意：每一块网卡都有一个唯一的号码，可利用网卡附带的软件进行查看，在 Windows NT 或 Windows 2000 计算机中可利用 net config wkstation 命令得知。在 WindowsXP/2003 系统中可使用 ipconfig/all 查看网卡号。注意：如果网卡号未满 12 个字符，则在输入时前面补 0。（3）添加完成后，用户可用利用“作用域地址租约“项进行查看，如果客户机
28、使用的仍然是以前的地址可用利用以下方法进行更新：在 Windows NT 或 Windows 2000 计算机中可利用命令 ipconfig/release 释放现有 IP 和 ipconfig/renew 更新 IP。注意：如果在设置保留地址时，网络上有多台 DHCP 服务器存在，用户需要在其它服务器中将此保留地址排除，以便客户机可用获得正确的保留地址。175 DHCP 服务器的测试通过 DHCP 客户机来观察 DHCP 服务器工作是否正常。（1）配置 DHCP 客户机单击【开始】-【设置】-【控制面板】-【网络连接】-【本地连接】-【属性】后，打开图 22 所示 Internet 协议（T
29、CP/IP）属性单击 “常规”选项卡然后选择【自动获得 IP 地址(O)】和【自动获得 DNS 服务器地址(B)】 。（2）查看 DHCP 客户机配置结果在 DHCP 客户机的命令行窗口中，使用 ipconfig/all 命令可以查看客户机获得的地址租约及其他配置信息情况，如图 23 所示。图 22 DHCP 客户机配置界面图 22 DHCP 客户机查看配置结果（3）释放地址租约在 DHCP 客户机的命令行窗口中,使用 ipconfig/release 命令可以释放已获得的地址租18约，如图 23 所示。图 23 DHCP 客户机释放 IP 地址后的查看结果（4）重新获得地址租约在 DHCP
30、客户机的命令行窗口中，使用 ipconfig/renew 命令可以重新从 DHCP 服务器获得新的地址租约，如图 24 所示。图 24 DHCP 客户机重新获得 IP 地址后的查看结果19总 结忙碌了两个星期，在大家的共同努力下，我们总算将此系统设计出来。尽管不是自己独立完成，但仍然很高兴，因为在设计的过程中，让我们了解到要设计一个大型系统，查找资料是至关重要的，在他人的基础上，再根据自己所学进行修改与调试，最后设计出自己想要的系统，虽然过程艰辛，但只要你持之以恒，成功指日可待。另外平时扎实的基础也很关键，因为如果你平时学得就不怎么样，那么你面对这么一个比较有难度的系统，你可能会望而却步，看他
31、人的系统都是个问题，更别说让你自己去设计。为了解决此类问题，最好就是多向同学，老师请教，不要怕难为情。尤其是老师，评他们多年的编写程序的经验，要解决我们的问题，对他们来说只是小菜一碟。要学好网络，光有知识是不够的，还得有经验，上机操作的经验，只有大脑中有了经验，在碰到问题的时候才有许多解决的方案，然后才能去尝试。要完成一个优秀的系统，必须熟练掌握各种语句的特点及用法，要学会举一反三。在平时的学习实践中，要不断开动脑筋，活学活用。要发扬团体合作的精神，互帮互助，共同进步。善于发问，善于思考。从这两个星期的设计过程中，我看到了大家的拼搏与努力，也让我知道团队精神的难能可贵，尽管两周下来大家不怎么有
32、多大接触，但是彼此之间的友谊已经在我们心里扎根生底，在遇到问题时，我们会共同进退，每个人都很慷慨不会因为是通过自己艰辛劳动设计出来的东西而不准他人剽窃了。 其实认真学习一门课程并不困难，关键要追求学习的方法和途径。一条好的途径便于快速掌握，熟悉运用所学知识。学习的目的在于应用，理论来源于实践，如果在学习中能够通过有效的途径如自己动手设计一个功能比较前大的开发系统，借鉴于各种工具书，善于总结。定可以很好的效果。正是如此，使我们在这几年中对语言学习有了很大提高。总之，这次课程设计让我们收获很多，也体会很多，要学好一门学科，没有刻苦钻研的精神是不行的，只有在不断的尝试中，不断经历失败，然后又不断的尝试才能获得成功。我们会好好珍惜像这种难得的机会。20参考文献1 戴子刚.局域网应用技术.东南大学出版社2 王卫国.局域网组建与维护实例教程.北京：清华大学出版社3 韩伟峰.局域网组建与维护实用培训教程.北京：清华大学出版社4 刘永华，赵艳杰，解圣庆.Windows Server 2003 网络操作系统.北京：清华大学出版社，2007
