DHCP原理及报文格式

Posted 2020-12-03

DHCP原理及报文格式
 

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）是IETF为实现IP的自动配置而设计的协议，它可以为客户机自动分配IP地址、子网掩码以及缺省网关、DNS服务器的IP地址等TCP/IP参数。了解DHCP工作过程可以帮助我们排除有关DHCP服务遇到的问题。DHCP 协议是基于UDP层（这也就是说在snort检测过程中，只能看UDP的包）之上的应用，dhcp使用udp携带报文，udp封装在ip数据包中发送。我们先来看下dhcp报文格式

 

OP：若是client送给server的封包，设为1，反向为2；

Htype：硬件类别，ethernet为1；

Hlen：硬件长度，ethernet为6；

Hops：若数据包需经过router传送，每站加1，若在同一网内，为0；

Transaction ID：事务ID，是个随机数，用于客户和服务器之间匹配请求和相应消息；

Seconds：由用户指定的时间，指开始地址获取和更新进行后的时间；

Flags：从0-15bits，最左1bit为1时表示server将以广播方式传送封包给 client，其余尚未使用；

Ciaddr：用户IP地址；

Yiaddr：客户IP地址；

Siaddr：用于bootstrap过程中的IP地址；

Giaddr：转发代理（网关）IP地址；

Chaddr：client的硬件地址；

Sname：可选server的名称，以0x00结尾；

File：启动文件名；

Options：，厂商标识，可选的参数字段

下面我们主要说下客户机从dhcpserver获取ip的过程，它处于6中状态分别是初始状态，选择状态，请求状态，绑定状态，重新获取状态，重新绑定状态。我们就结合我下面画的这张图好好说下

 

 

1.主机启动，dhcp处于INI状态为了获取ip地址，DHCP客户机初始化TCP/IP，通过UDP端口67向网络中发送一个DHCPDISCOVER广播包，请求租用IP地址。该广播包中的源IP地址为0.0.0.0，目标IP地址为255.255.255.255；包中还包含客户机的MAC地址和计算机名，本地所有的dhcpserver会收到这个报文，数据包中的目标端口设为BOOTP67端口。这时dhcp会处于select状态。

2.处于select状态的主机会接受dhcpserver发来的dhcpoffer报文，每个报文中会包含为客户机配置的信息以及server为客户机提供的租用ip，一般主机会受到零个或者多个offer报文（一般主机会响应第一个offer报文），并与server协商相关事宜，为此主机会发送一个dhcpquest报文，并进入request状态。

3.dhcpserver会给客户机一个ack的确认信息，这时一个dhcp获取过程结束。主机进入BIND稳定状态。

4.假如主机不需要ip地址或者需要换个ip，这时主机会发送一个dhcprelease报文向dhcpserver，这时主机重新处于初始状态。

5.一般服务器给客户机的ip地址都有租期，时间长短不等，而dhcp主机会有3个计时器，当择期过半50%，这时主机会发送一个 dhcprequest报文要求续租进入renew状态，serverdhcp会响应这个报文发送ack确认信息，这时dhcp会重新进入BOND状态。

6.假如dhcpserver没有响应主机的请求，等租期到了87.5%这时主机会重新发送dhcprequest报文要求续租，主机进入 rebind状态，假如这时候dhcpserver不高兴（ip地址不够用）发送来一个否确认信息，这时主机会重新进入初始状态再次按照1——4步骤重新申请ip。假如收到ack老大的确认续租成功，说明这个ip我们还可以继续使用。没有响应，我们的主机只有等到我们ip租期耗尽，重新进入初始状态重新获取。

报文类型：

1）DHCPDISCOVER（0x01），此为Client开始DHCP过程的第一个报文

2）DHCPOFFER（0x02），此为Server对DHCPDISCOVER报文的响应

3）DHCPREQUEST（0x03），此报文是Client开始DHCP过程中对server的DHCPOFFER报文的回应，或者是Client续延IP地址租期时发出的报文

4）DHCPDECLINE（0x04），当Client发现Server分配给它的IP地址无法使用，如IP地址冲突时，将发出此报文，通知Server禁止使用IP地址

5）DHCPACK（0x05），Server对Client的DHCPREQUEST报文的确认响应报文，Client收到此报文后，才真正获得了IP地址和相关的配置信息。

6）DHCPNAK（0x06），Server对Client的DHCPREQUEST报文的拒绝响应报文，Client收到此报文后，一般会重新开始新的DHCP过程。

7）DHCPRELEASE（0x07），Client主动释放server分配给它的IP地址的报文，当Server收到此报文后，就可以回收这个IP地址，能够分配给其他的Client。

8）DHCPINFORM（0x08），Client已经获得了IP地址，发送此报文，只是为了从DHCP SERVER处获取其他的一些网络配置信息，如route ip，DNS Ip等，这种报文的应用非常少见。

如：运行IPCONFIG/RELEASE后，PC会发出释放IP的报文，DHCP Message Type是7，他的作用是主动释放server分配给它的IP地址的报文，Server收到此报文后，就可以回收这个IP地址，能够分配给其他的Client。

如果一台客户机未从该DHCP服务器获取过地址，或者它获得的地址已过期，那么它将需要经过全部四个步骤才能得到一个IP地址。

原文地址：https://www.2cto.com/net/201303/197467.html