DHCP原理

Posted 2022-01-13

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol ,动态主机配置协议）通常被用在大型的局域网络中，主要作用是集中的管理，分配IP地址，使网络环境中的主机动态的获得IP地址，Gateway地址，DNS服务器地址等信息，并能够提升地址的使用率。
工作过程
??? 1.发现阶段：即DHCP客户机寻找DHCP服务器的阶段。DHCP客户机以广播的方式发送DHCP discover 发现信息来寻找DHCP服务器（因为DHCP服务器的IP地址对客户机来说是未知的），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到这种广播信息，但只有DHCP服务器才会作出响应。
?? 2.提供阶段：即DHCP服务器提供IP地址的阶段。在网络中收到DHCP discover发现信息的DHCP服务器都会作出响应，它从尚未出租的IP地址中挑选一个分配给DHCP客户机，向DHCP客户机发送一个包含出租的IP地址和其他设置额DHCP offer提供信息。
? 3.选择阶段：DHCP客户机选择某台DHCP服务器提供的IP地址的阶段。? 如果有多台DHCP服务器向DHCP客户机发来的DHCP offer，客户机只接收第一个收到的DHCP offer，然后它以广播的方式回答一个DHCP request请求信息。该信息中包含它所选定的DHCP服务器请求IP地址的内容。之所以要以广播的方式回答，是为了通知所有的DHCP服务器，它将选择某台DHCP服务器所提供的IP地址。
??? 4.确认阶段：即DHCP服务器确认所提供的IP地址的阶段。当DHCP服务器收到DHCP客户机回答的DHCP resquest请求后，它便向DHCP客户机发送一个包含它提供的IP地址和其他设置的DHCP ACK确认信息，告诉DHCP客户机可以使用它所提供的IP地址。然后DHCP客户机便将其TCP/IP协议与网卡绑定，除了DHCP客户机所选择的服务器IP外，其他的DHCP服务器都将收回曾提供的IP地址
?? 5.重新登陆：以后DHCP客户机每次登陆网络时，就不需要再发送DHCP discover发现信息了。而是直接发送包含前一次所分配IP地址的DHCP resquest请求。当DHCP服务器收到这一信息后，它会尝试让客户机继续使用原来的IP并回答一个DHCP ACK确认信息，如果此IP地址无法分配个原来的DHCP客户机时（比如IP分配给其他DHCP客户机使用） ，则DHCP服务器给DHCP客户机回答一个DHCP NACK 否认消息，当原来的DHCP客户机收到此消息后，它就必须重新发送DHCP discover发现信息重新请求新的IP地址。
?? 6.更新租约：DHCP服务器向DHCP客户机出租的IP地址一般都由一个租借期限，期满后DHCP服务器会收回出租的IP地址。如果DHCP客户机要延长其IP租约，则必须更新其租约。DHCP客户机启动时和IP租约期限过一半时，DHCP客户机都会自动向DHCP服务器发送其更新租约的信息。
DHCP由三种机制分配IP地址：
?1.自动分配方式：DHCP服务器为主机指定一个永久性的IP地址，一旦DHCP客户端第一次成功从DHCP服务器租用到IP地址，就可以永久使用该地址。
?2.动态分配方式：DHCP服务器给主机指定一个有时间限制的IP地址， 时间到期或主机明确表示放弃该地址时，该地址可以被其他主机使用。
? 3.手工分配方式：客户端的IP地址是由网络管理员指定的，DHCP服务器只是将指定的IP地址告诉客户端主机。?
三种地址分配方式中， 只有动态分配方式可以重复使用客户端不再需要的地址