Linux环境下的DHCP服务器设计与实现.pdf

华中科技大学
硕士学位论文
Linux环境下的DHCP服务器设计与实现
姓名:张琦
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:刘玉
2011-01-05
华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着互联网的发展、网络规模的扩大,网络拓扑结构越来越复杂,IP 地址和网
络参数自动配置的重要性也就显得越来越突出,如何对网络资源进行合理有效的管
理随即成为了一个非常重要和值得探讨的课题,而动态主机配置协议(DHCP)的出
现正为这一问题提供了一个很好的解决方案,它不仅能够大大减轻网络管理员的负
担,也能使网络资源进行更加合理有效的分配。研究表明,动态主机配置技术能够
很好的适应目前日益增长的网络用户和日益复杂的网络环境,具有非常重要的意
义。
本文对 DHCP 和 ICMP 等相关协议进行了深入的剖析,包括这些协议的基本原理
及对该课题的重要影响,在此基础上根据协议制定的标准和具体的市场需求提出了
一种基于 Linux 操作系统的 DHCP 服务器实现方案,方案设计采用自顶向下和逐层
分解的方法,在分析 DHCP 系统所要实现的主要功能及其与外部模块之间的交互关
系进行的基础上,对服务器系统的总体方案设计和模块划分进行了讲解,之后围绕
DHCP 报文解析的方法和服务器地址管理方案这两个重点方案在细节上进行展开,后
者包含了系统设计的难点——如何对租约进行高效合理的管理。最终在此方案的基
础上实现了系统程序的开发。
最后,本文提出了针对本 DHCP 服务器的系统测试思路、方法以及试验环境,
并简要介绍了测试的步骤和结果,最终测试表明系统符合协议标准和初始需求,达
到了预期目标。DHCP 服务器功能作为某通信设备提供商生产的路由器或高端交换机
上的一项重要应用,该设备投入市场后,将会产生广阔的应用前景和很大经济价值。

关键词:动态主机配置协议,DHCP 服务器,IP 地址分配,租约管理
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
With the development of the and the work size, work
topology es more and plex, and the important of the automatic
configuration for IP address or work parameters es more and more
prominent. It is a very important and interesting topic that how to manage work
resources rationally and effectively. The emergence of DHCP provides a good solution
for this problem. It can not only greatly reduce the burden of administrators, but also
make a rational and effective allocation work resources. The researches show that,
DHCP has a great significance for it can well adapt to the growing users and
work environment.
In this paper, we will make an in-depth analysis for DHCP and ICMP, including the
basic principles of these protocols and the important influence they bring for the subject.
According to the standards of these protocol and marketing demand, an implementation
of the DHCP server under Linux is provided, the design of this implementation uses
structured design methodology. Based on the analysis for the main functions and the
relationship with the outside modules of DHCP system, th