DHCP详解

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于 2021-07-11 16:08:10 发布 · 7.5w 阅读

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一、DHCP简介

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol),动态主机配置协议，是一个应用层协议。当我们将客户主机ip地址设置为动态获取方式时，DHCP服务器就会根据DHCP协议给客户端分配IP，使得客户机能够利用这个IP上网。

DHCP前身是BOOTP，在Linux的网卡配置中也能看到显示的是BOOTP，DHCP引进一个bootp没有的概念：租约。bootp分配的地址是永久的，而dhcp分配的地址是可以有期限的。

DHCP分为两个部分：一个是服务器端，另一个是客户端。

在这里插入图片描述

二、DHCP作用及特点

DHCP可以自动分配IP、子网掩码、网关、DNS。
DHCP客户端使用的端口68，服务端使用端口67，使用的UDP应用层的协议。
DHCP一般不为服务器分配IP，因为他们要使用固定IP，所以DHCP一般只为办公环境的主机分配IP。
DHCP服务器和客户端需要在一个局域网内，在为客户端分配IP的时候需要进行多次广播。但DHCP也可以为其他网段内主机分配IP，只要连接两个网段中间的路由器能转发DHCP配置请求即可，但这要求路由器配置中继功能。

三、DHCP服务器IP分配三种方式

1）自动分配（Automatic Allocation）（MAC地址与IP绑定）

自动分配是当DHCP客户端第一次成功地从DHCP服务器端分配到一个IP地址之后，就永远使用这个地址。

2）动态分配（Dynamic Allocation）常用方式

动态分配是当DHCP客户端第一次从DHCP服务器分配到IP地址后，并非永久地使用该地址，每次使用完后，DHCP客户端就得释放这个IP地址，以给其他客户端使用。

3）手动分配

手动分配是由DHCP服务器管理员专门为客户端指定IP地址。

三种方式的区别：

1、自动分配和手动分配都是分配静态ip
2、自动分配需要在配置文件中配置IP与MAC对应关系，在在静态表中，获取IP必须通过DHCP服务器
3、手动分配需要人工操作，不需要通过DHCP服务器
4、动态分配有时效性

四、DHCP协议中的报文

DHCP DISCOVER ：客户端开始DHCP过程发送的包，是DHCP协议的开始
DHCP OFFER ：服务器接收到DHCP DISCOVER之后做出的响应，它包括了给予客户端的IP（yiaddr）、客户端的MAC地址、租约过期时间、服务器的识别符以及其他信息
DHCP REQUEST ：客户端对于服务器发出的DHCP OFFER所做出的响应。在续约租期的时候同样会使用。
DHCP ACK ：服务器在接收到客户端发来的DHCP REQUEST之后发出的成功确认的报文。在建立连接的时候，客户端在接收到这个报文之后才会确认分配给它的IP和其他信息可以被允许使用。
DHCP NAK ：DHCP ACK的相反的报文，表示服务器拒绝了客户端的请求。
DHCP RELEASE ：一般出现在客户端关机、下线等状况。这个报文将会使DHCP服务器释放发出此报文的客户端的IP地址
DHCP INFORM ：客户端发出的向服务器请求一些信息的报文
DHCP DECLINE :当客户端发现服务器分配的IP地址无法使用（如IP地址冲突时），将发出此报文，通知服务器禁止使用该IP地址。

五、DHCP服务工作流程

5.1、工作流程细节

第一步：搜索阶段

当DHCP客户端第一次登录网络的时候，计算机发现本机上没有任何IP地址设定，将以广播方式发送DHCP discover发现信息来寻找DHCP服务器，即向255.255.255.255发送特定的广播信息。网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收这个广播信息，但只有DHCP服务器才会做出响应。（DHCP DISCOVER）

第二步：提供阶段

在网络中接收到DHCP discover发现信息的DHCP服务器就会做出响应，它从尚未分配的IP地址池中挑选一个分配给DHCP客户机，向DHCP客户机发送一个包含分配的IP地址和其他设置的DHCP offer提供信息。因为此时客户端还没有IP，所以返回信息也是以广播的方式返回的。（DHCP OFFER）