dhcp

Posted 2022-02-22

1.DHCP简介
DHCP（动态主机设置协议）是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，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。
2.功能介绍
（1. 保证任何IP地址在同一时刻只能由一台DHCP客户机所使用。
（2. DHCP应当可以给用户分配永久固定的IP地址。
（3. DHCP应当可以同用其他方法获得IP地址的主机共存（如手工配置IP地址的主机）。
（4. DHCP服务器应向现有的BOOTP客户端提供服务。
3.DHCP优缺点
（1. DHCP协议主机配置方式最重要的特征就是整个配置过程自动实现，而且所有配置信息在一个地方集中控制，这就是DHCP SERVER的作用。
（2. 最初的DHCP协议是在同一个物理子网中使用广播方式实现的，无法穿越路由器扩展到不同的物理子网中，也就是要使用DHCP协议的每一个网络(广播域)中必须配置一台DHCP服务器，为了克服这一缺陷，采用了DHCP RELAY(DHCP中继服务器)的方式使得DHCP协议能够穿越路由器实现。
（3. DHCP协议一般采用终端的硬件地址来唯一标识一个终端设备。
（4. DHCP协议通过设置IP地址使用租期，可以达到IP地址的分时复用效果，解决IP地址资源短缺的问题。
（5. DHCP协议基本上是一个单向驱动协议，SERVER完全是被动的，其动作、行为基本完全由CLIENT的请求行为而激发，即SERVER端无法主动控制CLIENT端。因此其交互性和安全性就没有PPP协议那么完善，这是DHCP协议的一个安全风险点
DHCP
4.DHCP报文
DHCP
DHCP协议数据包格式

● 链路层头: 承载报文的链路层信息头，常见的有Ethernet_II格式、802.1Q格式、 IEEE802.3格式、令牌环链路层头格式等。
● IP头: 标准的IP协议头，IPV4中长度为20bytes，包括了SrcIp（源IP），DstIp（目的IP）等信息。
● UDP头: 8bytes，包括了SrcPort（源端口），DstPort（目的端口），报文长度及UDP校验和等信息。
● DHCP报文：具体的DHCP报文内容。
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DHCP Discover
DHCP客户端请求地址时，并不知道DHCP服务器的位置，因此DHCP客户端会在本地网络内以广播方式发送请求报文，这个报文成为Discover报文，目的是发现网络中的DHCP服务器，所有收到Discover报文的DHCP服务器都会发送回应报文，DHCP客户端据此可以知道网络中存在的DHCP服务器的位置
DHCP Offer
DHCP服务器收到Discover报文后，就会在所配置的地址池中查找一个合适的IP地址，加上相应的租约期限和其他配置信息(如网关、DNS服务器等)，构造一个Offer报文，发送给用户(可以广播、也可以单播)，告知用户本服务器可以为其提供IP地址。(注意，只是告诉client可以提供，是预分配，还需要client通过ARP检测该IP是否重复)
DHCP Request 客户端会在两种情况下发送DHCP Request
1) DHCP客户端可能会收到来自DHCP服务器的很多Offer，所以必须在这些回应中选择一个。Client通常选择第一个回应Offer报文的服务器作为自己的目标服务器，并回应一个广播Request报文，通告选择的服务器。注意，"Client通常选择第一个回应Offer报文的服务器作为自己的目标服务器"这里存在一个安全问题，如果我们的伪DHCP服务器能比原始DHCP服务器先发送Offer数据包，就能达到欺骗的目的，从而劫持目标用户的流量
2) 获取DHCP客户端成功获取IP地址后，在地址使用租期过去1/2时，会向DHCP服务器发送单播Request报文续延租期，如果没有收到DHCP ACK报文，在租期过去3/4时，发送广播Request报文续延租期

DHCP ACK
DHCP服务器收到Request报文后，根据Request报文中携带的用户MAC来查找有没有相应的租约记录(即之前的预分配过程中登记的那个MAC)，如果有则发送ACK报文作为回应，通知用户可以使用分配的IP地址。
DHCP NAK
如果DHCP服务器收到Request报文后，没有发现有相应的租约记录或者由于某些原因无法正常分配IP地址，则发送NAK报文作为回应，通知用户无法分配合适的IP地址。

DHCP Decline
DHCP客户端收到DHCP服务器回应的ACK报文后，通过地址冲突检测发现服务器分配的地址冲突或者由于其他原因导致不能使用，则发送Decline报文，通知服务器所分配的IP地址不可用，我们在手工设置静态IP、或者DHCP分配中有时会遇到"检测到IP冲突"的提示就是因为客户端利用ARP机制来在当前内网中确认当前指定的IP是否已经被占用

DHCP Inform
DHCP客户端如果需要从DHCP服务器端获取更为详细的配置信息，则发送Inform报文向服务器进行请求，服务器收到该报文后，将根据租约进行查找，找到相应的配置信息后，发送ACK报文回应DHCP客户端

5.DHCP Relay简介
用DHCP Relay代理可以去掉在每个物理的网段都要有DHCP服务器的必要,它可以传递消息到不在同一个物理子网的DHCP服务器，也可以将服务器的消息传回给不在同一个物理子网的DHCP客户机。

DHCP
DHCP中继
6.DHCP Relay原理
当dhcp client 启动并进行dhcp 初始化时，它会在本地网络广播配置请求报文。
如果本地网络存在dhcp server，则可以直接进行dhcp 配置，不需要dhcp relay。
如果本地网络没有dhcp server，则与本地网络相连的具有dhcprelay 功能的网络设备收到该广播报文后，将进行适当处理并转发给指定的其它网络上的dhcp server。
dhcp server 根据dhcp client 提供的信息进行相应的配置，并通过dhcp relay 将配置信息发送给dhcp client，完成对dhcp client 的动态配置。
事实上，从开始到最终完成配置，需要多个这样的交互过程。
dhcp relay设备修改dhcp消息中的相应字段，把dhcp的广播包改成单播包，并负责在服务器与客户机之间转换。
netcore路由器（2x05）可以作为dhcp relay 代理。