DHCP详解

1. 一、协议机制
2. 四步交互：Discover → Offer → Request → ACK（DORA 流程）。
3. 租约管理：IP 地址的分配时间（Lease Time）、续租（T1=50%租期）、重绑定（T2=87.5%租期）。
4. 地址分配方式：
5.   动态分配：从地址池中临时分配，租约到期可回收。
6.   静态保留：基于 MAC 地址固定分配特定 IP。

二、报文结构

1. 报文类型：Discover、Offer、Request、ACK、NAK、Release、Decline。
2. 关键字段：
3.   - Transaction ID（事务ID，标识同一交互流程）。
4.   - Client MAC（客户端 MAC 地址）。
5.   - Your IP（服务器分配的 IP）。
6.   - Options（子网掩码、网关、DNS、租期等参数）。

• 1、client 广播发起DHCP discover，请求IP地址。

• 

  

  

  

  2、DHCP Server 响应client 请求，可提供IP 地址。

• 

  3、client 请求IP地址

4、server 提动IP地址，租约等信息。

• 

1. 三、租约生命周期

   正常续租：

     1. T1 时间点：客户端单播 Request 向原服务器续租。

     2. T2 时间点：客户端广播 Request 寻找其他服务器。

     3. 租约到期：释放 IP，重新发起 Discover。

   异常释放：

     客户端主动发送 Release 报文释放 IP。

     服务器发送 NAK 强制终止租约。

   四、 安全性

   DHCP Snooping：交换机记录合法 DHCP 服务器端口，阻断伪造报文。

   IP Source Guard：基于 DHCP Snooping 绑定表，过滤非法 IP 流量。

   防 Rogue DHCP：检测并隔离未经授权的 DHCP 服务器。

   五、测试要点

• 功能测试

测试场景	测试方法	预期结果
正常地址分配	客户端发起 DHCP 请求	成功获取 IP、网关、DNS 等参数
静态保留分配	配置 MAC-IP 绑定，客户端请求	获取固定 IP，与配置一致
跨子网分配（Relay）	中继代理转发跨子网请求	客户端从远程服务器获取正确 IP
地址池耗尽	分配所有可用 IP 后，新客户端请求	服务器返回 NAK 或无响应
租约续期	客户端在 T1 时间续租	租期延长，IP 不变
客户端主动释放（Release）	客户端发送 Release 报文	服务器回收 IP，地址池标记为可用

• 异常测试

测试场景	测试方法	预期结果
Offer 丢包	模拟服务器 Offer 丢包	客户端超时后重新发送 Discover
ACK 丢包	模拟服务器 ACK 丢包	客户端未获得 IP，重新发起请求
IP 冲突检测	手动配置 IP 与 DHCP 分配地址冲突	客户端发送 Decline，重新请求
服务器无响应	关闭 DHCP 服务器	客户端多次重试后超时，使用 APIPA（169.254.x.x）
伪造 DHCP 服务器（Rogue）	接入非法 DHCP 服务器	合法客户端优先响应合法服务器（需 DHCP Snooping 支持）

• 性能测试

测试场景	测试方法	预期指标
高并发请求	模拟大量客户端同时请求 IP	服务器响应时间 < 1s，无地址分配错误
租期压力测试	设置极短租期（如 1分钟），观察续租频率	服务器稳定处理续租请求，无内存泄漏
地址池容量	分配全部 IP 后，释放部分地址，验证回收机制	地址池正确回收并重新分配

• 安全测试

测试场景	测试方法	预期结果
DHCP Starvation 攻击	模拟大量虚假 MAC 地址耗尽地址池	启用端口安全或限制每 MAC 最大租约数后阻断攻击
DHCP 欺骗攻击	伪造服务器发送恶意 Offer（错误网关/DNS）	DHCP Snooping 记录异常并阻断报文
Option 字段篡改	篡改 DHCP 报文中的 DNS 或网关参数	客户端获取的配置与服务器预设一致

• 兼容性测试

测试场景	测试方法	预期结果
多厂商设备兼容性	使用不同品牌客户端（Windows、Linux、IoT 设备）测试	所有设备均能正常获取配置
IPv4/IPv6 双栈支持	在双栈网络中测试 DHCPv4 和 DHCPv6 协同工作	客户端同时获取 IPv4 和 IPv6 地址
中继代理兼容性	跨不同厂商交换机/路由器测试 DHCP Relay	请求正确转发至远程服务器

 六、测试工具与方法

1. 抓包分析  

   工具：Wireshark、tcpdump。  

   过滤器：`bootp` 或 `udp.port == 67 || udp.port == 68`。  

   验证点：  

•      Transaction ID 一致性。  
•      报文类型与交互流程正确性。  
•      Option 字段完整性（子网掩码、DNS 等）。

2. 模拟工具  

   DHCP 客户端模拟：  

     Linux：`dhclient`。  

     Windows：`ipconfig /release && ipconfig /renew`。  

   压力测试工具：  

•      Scapy（构造大量 DHCP Discover 报文）。  
•      Ostinato（流量生成器）。

3. 日志分析  

   服务器日志：检查地址分配记录、冲突事件。  

   客户端日志：  

•      Windows：事件查看器 → Windows 日志 → 系统（事件ID 1000+）。  
•      Linux：`/var/log/syslog` 或 `journalctl -u dhclient`。