在網(wǎng)絡(luò)做大型數(shù)據(jù)交換中，尤其是對于局域網(wǎng)絡(luò)來說，DHCP的壓力是很大的，很多企業(yè)對于這方面的設(shè)備的管理總會投入大量的人力和財力，以便能保證網(wǎng)絡(luò)的正常運轉(zhuǎn)。其實，我們可以通過負載均衡功能來化解這方面的問題，那么我們就來通過Cisco的解決方案看看具體的相關(guān)內(nèi)容吧。

思科DHCP服務(wù)解決方案

對于有近千個信息點的內(nèi)網(wǎng)來說,如果采用手工的地址分配方案將帶有巨大的管理負擔(dān)和維護成本,尤其是在網(wǎng)絡(luò)實施用戶身份認(rèn)證及動態(tài)VLAN劃分時,靜態(tài)地址分配更不可行,因此大型的局域網(wǎng)一般采用DHCP動態(tài)地址分配方案,但傳統(tǒng)的DHCP地址分配方案在安全性､可靠性､負載均衡能力等方面存在諸多問題,思科創(chuàng)新的DHCP地址分配方案CNR(Cisco Network Register)可很好地解決上述問題,并支持TFTP和DNS等其它服務(wù)｡

1)DHCP Server分布式設(shè)計Cisco D

在網(wǎng)絡(luò)的兩臺核心交換機部署兩個Cisco DHCP CNR Server,這兩臺DHCP Server通過雙網(wǎng)卡連接上來,此外HCP CNR Server可以實現(xiàn)負載均衡和故障切換,將整個IP地址池的80%由這兩個Server負責(zé),20%的地址池由另外樓層的2個DHCP Server負責(zé)｡

DHCP分配的80/20規(guī)則:

為了避免重復(fù)地址分配,通常采用了80/20的規(guī)則,本地部署一臺DHCP Server,負責(zé)某一地址范圍的80%,遠程部署另外一臺DHCP Server負責(zé)某一地址范圍的20%｡假如分給某網(wǎng)段的地址范圍是10.1.1.0/24,則10.1.1.1-10.1.1.200由本地的DHCP Server負責(zé),10.1.1.201-10.1.1.253由遠程的DHCP Server負責(zé)80/20規(guī)則的前提基于如下假設(shè):

當(dāng)本地的DHCP Server發(fā)生故障時,因兩組DHCP服務(wù)器地址分配數(shù)據(jù)庫的實時同步操作,很多已經(jīng)得到IP地址的主機的租期并沒有過期,無需申請地址,只有少數(shù)新連接的主機需要申請IP地址,由遠程DHCP Server賦予｡

2)DHCP Server的冗余與負載均衡

傳統(tǒng)方式的簡單DHCP冗余措施

通常的設(shè)計的情況時在中心放置2個DHCP Server,兩個DHCP Server沒有任何冗余協(xié)議,為了防止不同的Client得到重復(fù)的IP地址,為這兩個Server分配不同的地址池｡

簡單的DHCP冗余存在的問題:

◆IP地址空間不足

當(dāng)有一個DHCP Server發(fā)生故障時,只有另外一個Server的地址空間提供服務(wù),但是為了防止IP地址沖突,兩個Server地址池一定不一樣,因此另外一個地址空間只能分配給一個網(wǎng)段的一半｡

◆PC的連接不能永遠提供在線連接,可能會中斷后在連接

當(dāng)有一個DHCP Server發(fā)生故障后,當(dāng)從此Server獲的client的IP地址到期時,它不能得到新的IP地址續(xù)用,它就會中斷連接,重啟動DISCOVERY過程,引起網(wǎng)絡(luò)連接中斷一段時間｡

Cisco DHCP Failover協(xié)議

為了解決上述不足,Cisco向IETF提交了一份草案并申請IETF考慮作為標(biāo)準(zhǔn),目前Cisco's failover protocol已經(jīng)成為IETF DHCP工作組構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)DHCP Redundcy協(xié)議的基礎(chǔ)｡

草案draft-ietf-dhc-failover-12.txt的作者Cisco Syetems的杰出工程師,他目前是IETFDHCP工作組主席｡在此工作組模型中,分為Primary DHCP Server和Secondary DHCP Server,Primary DHCP Server和Secondary Server存在協(xié)議交互,Secondary Server平時輪詢Primary Server以確認(rèn)其是否工作,如果工作正常,Seconday Server并不對Client發(fā)出的DHCP請求作出響應(yīng),Primary Server會將它的DHCP數(shù)據(jù)庫同步更新給Secondary Server.Cisco Network Registrar6.2軟件采用了Cisco DHCP Safe Failover Protocol實現(xiàn)了DHCP Server的冗余｡

DHCP Server的負載均衡

RFC 3074定義了根據(jù)MAC地址實現(xiàn)一種DHCP Server負載均衡的算法,它能夠?qū)⒉煌腗AC地址的DHCP請求發(fā)送給不同的DHCP Server,因此實現(xiàn)了DHCP Server的負載均衡,Cisco DHCP Server支持RFC 3074,因此能夠?qū)崿F(xiàn)在冗余切換和負載均衡｡