DHCP和(DHCP中继)

Posted 2022-12-06 SpaceX7_s

什么是DHCP

是一种能为网络中的主机提供TCP/IP配置的应用层协议，DHCP基于c/s模式，客户端能够自动从服务器获取IP以及其他参数，从而降低手动配置的出错率

作用:

● 无需手动为客户端配置IP以及其他参数，简化客户端网络配置，降低维护成本
● 所有IP地址以及其他相关参数由DHCP服务器统一管理，统一分配
● 通过IP地址租期管理，提高IP地址的使用率
● 通过DCHP中继，可以实现不同子网中的客户端与DHCP服务器的协议报文交互

DHCP提供了三种地址分配方式

1. 手动分配，DHCP服务器给主机分配一个永久的ip地址
2. 动态分配 ， DHCP服务器给主机动态分配一个IP地址，这个ip地址有使用时间限制 一般是24小时
3. 手工配置， 管理员定义某个主机的IP地址，DHCP服务器将管理第义的IP地址分配给该主机

UDP:封装，服务器=67，客户端=68
1.DHCP Discover数据包
(1)Client端使用IP地址0.0.0.0发送了一个广播包，可以看到此时的目的IP为255.255.255.255。Client想通过这个数据包发现可以给它提供服务的DHCP服务器
(2)DHCP属于应用层协议，它在传输层使用UDP协议，目的端口是67
2.DHCP Offer包
当DHCP服务器收到一条DHCP Discover数据包时，用一个DHCP Offerr包给予客户端响应,此时任然采用广播的方式
(1)DHCP服务器仍然使用广播地址作为目的地址，因为此时请求分配IP的Client并没有自己ip,而可能有多个Client在使用0.0.0.0这个IP作为源IP向DHCP服务器发出IP分配请求，DHCP也不能使用0.0.0.0这个IP作为目的IP地址，于是依然采用广播的方式，告诉正在请求的Client们，这是一台可以使用的DHCP服务器。
(2)DHCP服务器提供了一个可用的IP,在数据包的Your (client) IP Address字段可以看到DHCP服务器提供的可用IP。
3.DHCP Request包
当Client收到了DHCP Offer包以后（如果有多个可用的DHCP服务器，那么可能会收到多个DHCP Offer包），确认有可以和它交互的DHCP服务器存在，于是Client发送Request数据包，请求分配IP。 此时的源IP和目的IP依然是0.0.0.0和255.255.255.255。
4.DHCP ACK包
服务器用DHCP ACK包对DHCP请求进行响应。
在数据包中包含以下信息，表示将这些资源信息分配给Client.
Your(client) IP address:分配给Client的可用IP。
后面有许多项option信息，前两项是DHCP服务器发送的消息类型（ACK）和服务器的身份标识，后面几项是：
Subnet Mask:Client端分配到的IP的子网掩码；
Router:路由器
Domain Name Server:DNS,域名服务器
Domain Name:域名
IP Address Lease Time:IP租用期。

DHCP的协议报文(工作原理)

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/38aac333afdb4decaf943f0b76f3d9ed.png

当同一个广播域中有两个服务器时，主机最先接收到哪个DHCP的 offer就使用谁的ip

默认的租期是24小时，如果电脑一直连网那么就需要更新租期当租期达到50%的时候，向服务器发送更新租期的request，如果没有响应87.5%的时候就采用广播的形式发送Request更新租约，因为如果当前广播域内有两台服务器，第一台出错可以尝试向第二台服务器请求更新租约

DHCP中继技术

由于在IP地址动态获取的过程中，客户端采用广播方式发送请求报文，而广播报文不能跨越网段传送，因此DHCP只适用于DHCP客户端和服务器处于同一个网段内的情况。当多个网段都需要进行动态IP地址分配时，就需要在所有网段上都设置一个DHCP服务器，这显然是不易管理和维护的。
DHCP中继可以使客户端通过它与其他网段的DHCP服务器通信，最终获取IP地址，解决了DHCP客户端不能跨网段向服务器动态获取IP地址的问题。这样，在多个不同网络上的DHCP客户端可以使用同一个DHCP服务器，即节省了成本，又便于进行集中管理和维护。路由器或三层交换机都可以充当DHCP中继设备。
配置中继需要在离客户端最近的三层交换机中的每个vlan里配置，中继的ip是目标服务器的ip