一、智能 IP 地址分配功能與技術實現?

1.1 功能概述?

智能 IP 地址分配是 DHCP 中間件的核心功能之一，它打破了傳統 DHCP 固定的分配模式，能夠根據網絡的實時狀態、客戶端類型、接入位置等多種因素，動態且合理地分配 IP 地址。例如，在企業網絡中，可根據員工所在部門、設備類型（辦公電腦、移動終端等）分配不同的 IP 地址段；在數據中心，針對虛擬機的創建和銷毀動態調整 IP 地址分配，提高 IP 地址的利用率和網絡資源的靈活性。?

1.2 技術實現?

在 CentOS 7 系統中，借助數據庫與 DHCP 中間件的結合，實現智能 IP 地址分配。以 MySQL 數據庫為例，首先安裝 MySQL 數據庫：

sudo yum install mysql-server
sudo systemctl start mysqld
sudo systemctl enable mysqld

安裝完成后，進行數據庫初始化配置，設置 root 用戶密碼：

sudo mysql_secure_installation

登錄 MySQL 數據庫，創建用于存儲 IP 地址分配策略和使用狀態的數據庫和表：

CREATE DATABASE dhcp_middleware;
USE dhcp_middleware;
CREATE TABLE ip_allocation (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,mac_address VARCHAR(20),ip_address VARCHAR(15),lease_time INT,department VARCHAR(50),device_type VARCHAR(20)
);

上述 SQL 語句創建了名為dhcp_middleware的數據庫，以及ip_allocation表，用于存儲客戶端 MAC 地址、分配的 IP 地址、租約時間、所屬部門和設備類型等信息。?

對于 DHCP 中間件，以isc-dhcp-relay為例進行配置。修改/etc/sysconfig/dhcrelay文件，添加與數據庫交互的腳本調用：

# 指定DHCP服務器的IP地址
DHCPDARGS="eth0 192.168.1.10"
# 啟用DHCP中繼代理
RELAYOPTIONS="-u -m --exec /path/to/ip_allocation_script.sh"

其中--exec /path/to/ip_allocation_script.sh表示在處理 DHCP 請求時，執行指定的腳本ip_allocation_script.sh。在該腳本中，通過查詢數據庫，根據客戶端 MAC 地址等信息，確定分配的 IP 地址：

#!/bin/bash
mac_address=$1
# 從數據庫查詢對應的IP地址分配策略
ip=$(mysql -u root -pPASSWORD -D dhcp_middleware -s -N -e "SELECT ip_address FROM ip_allocation WHERE mac_address = '$mac_address'")
if [ -z "$ip" ]; then# 如果沒有匹配記錄，按照默認規則分配IP地址ip=$(generate_default_ip.sh)
fi
echo $ip

同時，編寫generate_default_ip.sh腳本，實現默認的 IP 地址分配邏輯，例如從 DHCP 服務器的 IP 地址池中選取可用 IP 地址：

#!/bin/bash
# 這里通過與DHCP服務器交互獲取可用IP地址
# 示例：使用命令獲取DHCP服務器IP地址池信息并選取可用IP
available_ips=$(sudo dhcpd -t -cf /etc/dhcp/dhcpd.conf | grep "available" | awk '{print $NF}')
ip=${available_ips[0]}
echo $ip

述配置和腳本編寫，實現了基于數據庫策略的智能 IP 地址分配。

1.3 效果展示?

在網絡環境中，當新的客戶端接入時，通過抓包工具（如 Wireshark）可以觀察到 DHCP 中間件根據配置的策略，向客戶端分配合適的 IP 地址。同時，在 MySQL 數據庫的ip_allocation表中，會記錄下客戶端的 MAC 地址、分配的 IP 地址等信息，方便后續管理和查詢。?

二、集中式管理功能與技術實現

2.1 功能概述?

集中式管理功能允許管理員在一個統一的平臺上，對多個 DHCP 服務器和大量客戶端進行管理。通過集中式管理界面，管理員可以輕松配置 IP 地址池、租約策略、選項參數等，查看網絡中 IP 地址的使用情況，實現對整個網絡的全局把控，極大地提高了管理效率，降低了管理成本和出錯概率。?

2.2 技術實現?

在 CentOS 7 系統中，搭建基于 Web 的集中式管理平臺。首先安裝 Apache Web 服務器和 PHP 環境：

sudo yum install httpd php php-mysql
sudo systemctl start httpd
sudo systemctl enable httpd

然后，編寫 PHP 頁面用于展示和管理 DHCP 相關配置。在/var/www/html目錄下創建管理頁面文件，例如dhcp_management.php：

<?php
// 連接MySQL數據庫
$conn = new mysqli('localhost', 'root', 'PASSWORD', 'dhcp_middleware');
if ($conn->connect_error) {die("連接失敗: ". $conn->connect_error);
}// 獲取IP地址池配置信息
$sql = "SELECT * FROM ip_allocation";
$result = $conn->query($sql);if ($result->num_rows > 0) {while($row = $result->fetch_assoc()) {echo "MAC地址: ". $row["mac_address"]. "，IP地址: ". $row["ip_address"]. "<br>";}
} else {echo "暫無數據";
}
$conn->close();
?>

?上述 PHP 代碼實現了從數據庫中讀取 IP 地址分配信息，并在頁面上進行展示。同時，編寫用于修改配置的表單和處理腳本，例如創建edit_ip_allocation.php文件：

<?php
if ($_SERVER["REQUEST_METHOD"] == "POST") {$mac_address = $_POST["mac_address"];$ip_address = $_POST["ip_address"];$lease_time = $_POST["lease_time"];$department = $_POST["department"];$device_type = $_POST["device_type"];// 連接MySQL數據庫$conn = new mysqli('localhost', 'root', 'PASSWORD', 'dhcp_middleware');if ($conn->connect_error) {die("連接失敗: ". $conn->connect_error);}// 更新IP地址分配信息$sql = "UPDATE ip_allocation SET ip_address = '$ip_address', lease_time = '$lease_time', department = '$department', device_type = '$device_type' WHERE mac_address = '$mac_address'";if ($conn->query($sql) === TRUE) {echo "配置更新成功";} else {echo "Error: ". $sql. "<br>". $conn->error;}$conn->close();
}
?>
<form method="post" action="<?php echo htmlspecialchars($_SERVER["PHP_SELF"]);?>">MAC地址: <input type="text" name="mac_address"><br>IP地址: <input type="text" name="ip_address"><br>租約時間: <input type="text" name="lease_time"><br>所屬部門: <input type="text" name="department"><br>設備類型: <input type="text" name="device_type"><br><input type="submit" value="提交">
</form>

通過上述配置和代碼編寫，搭建起一個簡單的集中式管理平臺，管理員可以通過瀏覽器訪問該平臺，對 DHCP 中間件的配置進行管理。?

2.3 效果展示?

管理員在瀏覽器中輸入 CentOS 7 服務器的 IP 地址和管理頁面路徑（如http://192.168.1.100/dhcp_management.php），即可進入集中式管理頁面。在頁面上可以清晰看到 IP 地址的分配情況，并能通過表單修改配置信息，修改后的配置會同步到數據庫和 DHCP 中間件中，實現對網絡配置的集中管理。?

三、安全防護功能與技術實現?

3.1 功能概述?

安全防護是 DHCP 中間件的重要功能，它能夠有效抵御惡意的 DHCP 服務器攻擊，防止未經授權的設備接入網絡，保護網絡的安全和穩定。例如，通過驗證 DHCP 服務器的合法性，過濾非法的 DHCP 請求和響應；對客戶端的身份進行認證，只有通過認證的設備才能獲取 IP 地址。?

3.2 技術實現?

在 CentOS 7 系統中，實現 DHCP 服務器合法性驗證。修改/etc/sysconfig/dhcrelay文件，添加對 DHCP 服務器 IP 地址的白名單設置：

# 指定DHCP服務器的IP地址
DHCPDARGS="eth0 192.168.1.10"
# 啟用DHCP中繼代理
RELAYOPTIONS="-u -m --whitelist 192.168.1.10"

上述配置中，--whitelist 192.168.1.10表示只有 IP 地址為192.168.1.10的 DHCP 服務器的響應才會被中繼代理接受，其他來源的響應將被過濾。?

對于客戶端身份認證，可結合 MAC 地址過濾實現。在/etc/dhcp/dhcpd.conf文件中添加 MAC 地址過濾規則：

# 定義允許獲取IP地址的客戶端MAC地址
host allowed_client {hardware ethernet 00:0c:29:ab:cd:ef;fixed-address 192.168.1.110;
}

上述配置表示只有 MAC 地址為00:0c:29:ab:cd:ef的客戶端能夠獲取指定的 IP 地址192.168.1.110，其他客戶端的請求將被拒絕。同時，在 DHCP 中間件的腳本中，添加對客戶端 MAC 地址的驗證邏輯：

#!/bin/bash
mac_address=$1
# 從白名單文件中讀取允許的MAC地址
allowed_macs=$(cat /path/to/allowed_macs.txt)
if echo "$allowed_macs" | grep -q "$mac_address"; then# 如果MAC地址在白名單中，繼續處理請求process_dhcp_request.sh $mac_address
else# 否則，拒絕請求echo "客戶端MAC地址未授權"exit 1
fi

通過上述配置和腳本，實現了對 DHCP 服務器和客戶端的安全防護。?

3.3 效果展示?

當惡意的 DHCP 服務器發送響應時，通過抓包工具可以看到 DHCP 中間件會丟棄該響應，有效防止了惡意服務器的攻擊。對于未經授權的客戶端，嘗試獲取 IP 地址時，將無法獲得有效的 IP 地址分配，保障了網絡的安全。