DHCP 全局模式、接口模式与中继模式详解及华为配置案例

在华为网络设备中， 全局模式、接口模式与中继模式是三种不同的 DHCP 服务模式，它们的配置差异源于 作用域 和 参数来源 的不同

`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

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）。
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。
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

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。
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。
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

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`

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

<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：

IP 地址范围不冲突；
接口配置正确；
路由可达；

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

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）

[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）

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

`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

<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

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`

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`

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

全局模式地址池未绑定接口
- 检查接口是否执行 dhcp select global。
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。
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