086. 编写一个函数，实现简单的DHCP服务器功能

实现一个简单的 DHCP 服务器功能相对复杂，因为 DHCP 协议涉及多种消息类型、状态机和网络通信细节。不过，我们可以使用 Python 的 socket 模块来实现一个非常基础的 DHCP 服务器，它可以监听 DHCP 请求并发送简单的响应。

以下是一个简单的 DHCP 服务器实现，它能够监听 DHCP 发现消息（DHCPDISCOVER）并发送 DHCP 提供消息（DHCPOFFER）。这个实现仅用于学习和测试目的，不适用于生产环境。

安装依赖库

在开始之前，请确保你已经安装了 scapy 库，它可以帮助我们解析和构造 DHCP 消息。如果没有安装，可以通过以下命令安装：

pip install scapy

示例代码

以下代码实现了一个简单的 DHCP 服务器，监听 DHCP 发现消息并发送 DHCP 提供消息。

import socket
import struct
from scapy.all import DHCP, BOOTP, UDP, IP, Ether, srp

# 定义 DHCP 服务器的 IP 地址和子网掩码
SERVER_IP = "192.168.1.1"
SUBNET_MASK = "255.255.255.0"
LEASE_TIME = 600  # 租约时间（秒）

# 创建一个 UDP 套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1)
server_socket.bind(("", 67))  # DHCP 服务器监听端口 67

def handle_dhcp_discover():
    """
    处理 DHCP 发现消息并发送 DHCP 提供消息
    """
    print("等待 DHCP 发现消息...")
    data, addr = server_socket.recvfrom(1024)  # 接收 DHCP 发现消息

    # 解析 DHCP 发现消息
    ether = Ether(data)
    ip = IP(ether[IP])
    udp = UDP(ether[UDP])
    bootp = BOOTP(udp[BOOTP])
    dhcp = DHCP(bootp[DHCP])

    # 获取客户端的 MAC 地址
    client_mac = ether.src
    print(f"收到 DHCP 发现消息，客户端 MAC 地址：{client_mac}")

    # 构造 DHCP 提供消息
    offer_ip = "192.168.1.100"  # 提供给客户端的 IP 地址
    dhcp_offer = Ether(dst=client_mac) / IP(src=SERVER_IP, dst="255.255.255.255") / \
                 UDP(sport=67, dport=68) / BOOTP(op=2, yiaddr=offer_ip, siaddr=SERVER_IP, chaddr=bootp.chaddr) / \
                 DHCP(options=[("message-type", "offer"), ("subnet_mask", SUBNET_MASK), ("lease_time", LEASE_TIME), "end"])

    # 发送 DHCP 提供消息
    srp(dhcp_offer, timeout=2, verbose=0)[0]
    print(f"发送 DHCP 提供消息，提供 IP 地址：{offer_ip}")

def start_dhcp_server():
    """
    启动简单的 DHCP 服务器
    """
    try:
        while True:
            handle_dhcp_discover()
    except KeyboardInterrupt:
        print("DHCP 服务器关闭")
    finally:
        server_socket.close()

# 主函数
if __name__ == "__main__":
    start_dhcp_server()

代码说明

监听 DHCP 发现消息：

使用 socket 创建一个 UDP 套接字，绑定到端口 67（DHCP 服务器端口）。
使用 recvfrom 方法接收客户端发送的 DHCP 发现消息。

解析 DHCP 发现消息：使用 scapy 解析接收到的 DHCP 发现消息，提取客户端的 MAC 地址等信息。

构造 DHCP 提供消息：

使用 scapy 构造 DHCP 提供消息，包含服务器的 IP 地址、子网掩码、租约时间等信息。
设置目标 IP 地址为广播地址（255.255.255.255），以便客户端接收。

发送 DHCP 提供消息：使用 srp 方法发送 DHCP 提供消息。

异常处理：使用 try-except 捕获 KeyboardInterrupt，以便在用户按下 Ctrl+C 时优雅地关闭服务器。

示例输出

假设运行上述代码，DHCP 服务器将启动并监听指定的端口。当客户端发送 DHCP 发现消息时，服务器将解析消息并发送 DHCP 提供消息。

注意事项

安全性：

这个简单的 DHCP 服务器没有实现身份验证或加密，因此不适用于生产环境。
在实际应用中，需要实现更复杂的安全机制。

功能限制：

这个实现仅支持 DHCP 发现和提供消息，不支持其他 DHCP 消息类型（如请求、确认等）。
在实际应用中，需要实现完整的 DHCP 协议。

网络配置：确保服务器的网络配置正确，以便能够接收和发送广播消息。

错误处理：在实际应用中，建议添加更详细的异常处理机制，以处理网络错误、解析错误等情况。

扩展功能

如果你需要更复杂的 DHCP 服务器功能，可以考虑以下内容：

支持更多 DHCP 消息类型：实现 DHCP 请求、确认、拒绝等消息的处理。
动态 IP 地址分配：实现动态 IP 地址分配，维护一个可用的 IP 地址池。
支持 DHCP 选项：实现更多 DHCP 选项，如默认网关、DNS 服务器等。
日志记录：使用 logging 模块记录服务器的运行日志。

视频讲解

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