DHCP 服务器的灾难备份.docx

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1、DHCP服务器的灾难备份概述动态主机设置协议(DHCP)用于为用户提供网络参数配置，其最重要的功能就是动态分配IP地址。作为一种核心的网络服务，要求其具有高鲁棒性，高灵活性，简单说就是具有冗余备份功能。传统的简单冗余实现，往往会带来IP地址空间不足，无法实现在线切换等问题。目前由ISC(InternetSoftwareConsortium)提供的开源DHCP软件实现了Failover(灾难备份)的功能,很好地解决了传统方法带来的问题，在业界得到广泛地应用，特别是Linux平台，很早就采用了该实现方法。但实践中由于客户对该功能的理解不够深入，影响了工程中使

2、用，本文归纳了灾难备份中的几个主要概念：服务器状态机转移，IP地址绑定状态的变更等,着重对灾备的原理进行详细介绍,有利于用户在工程中充分发挥灾备的强大功能。灾备中DHCP服务器的状态机切换IETF的draft-ietf-dhc-failover-07.txt文档中描述了DHCP灾备协议，ISCDHCP4.1服务器对这一协议进行了实现，它允许两台服务器共享公共地址池，每个服务器可以分配地址池中一半的地址，这时候我们说两个服务器都处于NOMAL状态下。如果其中一台服务器S1出现故障，虽然两台机子的通信失败，但另外一台S2的DHCP服务不会有任何影响，他可以响

3、应已分配地址客户端的renew消息，也可以接收新客户端的discovery消息，然后基于自己管理的一半地址池，分配给他们可用的地址，这种情况下S2会自动切换到COMMUNICATION-INTERRUPTED状态。如果故障服务器S1长期无法恢复，我们就需要将S1宕机的消息告知S2（通常是向S2发送omshell外部命令）,这时候S2会等待一个安全期（由配置文件中的MCLT定义），保证S1服务的IP地址都已过期，然后S2将会回收先前由S1管理的另外一半地址池，对整个地址池进行管理和分配，同时S2会自动切换到PARTNER-DOWN状态。之后当S1恢复时，它

4、会自动检测网络，与S1进行通信，然后向S1发出同步地址数据库的请求，等同步完成后，两个服务器就会像以前一样各自管理一半的地址池，自动进入NORMAL状态。总之，NORMAL,COMMUNICATION-INTERRUPTED,PARTNER-DOWN是DHCP灾备机制中的三种主要状态机，事实上，灾备切换是一个复杂的过程，其中还包含很多中间状态，比如，RECOVER状态、RECOVER-DONE状态、POTENTIAL-CONFLICT状态，等等。下图是灾备中主要状态机的切换。图1.灾备中的主要状态机切换·NORMAL状态下的DHCP服务操作当DHCP服务

5、器处于NORMAL状态时，每个服务器都会响应所有的DISCOVERY消息，响应来至于自己已分配地址客户端的REQUEST消息（REQUEST/RENEWAL和REQUEST/REBINDING除外），而对于地址池中任何客户端的REQUEST/RENEWAL和REQUEST/REBINDING消息，每个服务器都可以响应。另外，一个服务器S1对客户端的消息响应可能会引起其地址数据库的数据更新，比如新分配了地址，时间戳发生变化，或客户端地址过期，这时S1会将更新消息（BNDUPD）及更新内容发送给它的PARTNER服务器S2，S2完成对自己的地址数据库更新后，

6、会向S1回复消息（BNDACK）；·COMMUNICATIONS-INTERRUPTED状态下的DHCP服务操作当两个服务器处于COMMUNICATIONS-INTERRUPTED状态下时，每个服务器都独立地提供DHCP服务，而并不假定PARTNER服务器已经宕机。事实上，它的PARTNER服务器也许工作正常只是通信发生了问题，或者是真的不工作了。在这样的情形下，每个服务器都会响应来自任意客户端的请求消息，而当它们之间的通信恢复后，双方服务器会自动地进行一个地址数据库的同步整合操作；·PARTNER-DOWN状态下的DHCP服务操作当一个服务器处于COM

7、MUNICATIONS-INTERRUPTED状态下时，该服务器假定它的PARTNER处于宕机状态，并基于整个地址池为所有的DHCP客户端提供服务。DHCP地址数据库中IP地址的状态切换大多数DHCP服务器中，一个IP地址能呈现多种状态。灾备工作模式下，对于管辖范围内的所有IP，一个服务器和它的PARTNER需要共同维护了一份信息一致的地址池数据库，因此在两个服务器之间会进行很多的数据同步工作。一个服务器S1的任何地址状态发生变化，比如租约更新，地址过期，地址释放等，都需要PARTNERS2同步变化，具体的流程是：S1将更新消息（BNDUPD）发送到S2

8、，S2根据消息对数据库进行相应的更新，完成后再向S1回复确认消息（BNDACK）