dhcp服务器原理

DHCP：动态主机配置协议，是一个局域网的网络协议。由服务器控制一段IP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码。其工作流程如下：

1.     寻找服务

当DHCP客户端第一次登录网络时，会向网络发出一个封包，该包的来源地址为0.0.0.0，目的地址为255.255.255.255，然后再附上DHCPdiscover的信息，再网络上进行广播，网络上所有安装了TCP/IP协议的主机都会接收到这种广播信息，但只有DHCP服务器才会做出响应。

（由于客户端在开始的时候还没有IP位址﹐所以在其DHCPdiscover封包内会带有其MAC位址信息﹐并且有一个XID编号来辨别该封包﹐DHCP服务器回应的DHCPoffer封包则会根据这些资料传递给要求租约的客户。）

2.     提供IP租用地址

当DHCP服务器监听到DHCP客户端发来的DHCPdiscover广播后，会将地址范围内选则没有租出去的、最前面的空置IP，连同其他TCP/IP设定，回应给客户端一个DHCPoffer封包，该包包含一个租约期限的信息。

3.     接受IP租约

如果客户端收到网路上多台DHCP服务器的回应﹐只会挑选其中一个DHCPoffer(通常是最先抵达的那个)，并向网络广播一个DHCPrequest封包，告诉所有的服务器自己接受了哪一台服务器提供的IP，同时还会发送一个ARP封包，查询该IP地址在网络上有没有其他主机在使用。若发现该IP已被使用，客户端会发出一个DHCPdecline封包给服务器，拒绝接受它的DHCPoffer，并重新发送DHCPdiscover信息。

4.     确认阶段

即服务器确认所提供的IP地址的阶段。当DHCP服务器收到客户端回答的DHCPrequest请求信息之后，向DHCP客户端发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCPack确认信息，告诉客户端可以使用它所提供的IP地址了，然后DHCP客户端便将该TCP/IP协议与网卡绑定。另外，除了为客户端提供IP的服务器外，其他DHCP服务器都会收回之前提供的IP地址。

5.     重新登录

以后客户端每次重新登录网络时，直接发送前一次所分配IP地址的DHCPrequest请求，当DHCP服务器收到这一信息之后，会尝试让DHCP客户端继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCPack确认信息。如果此IP地址无法再分配给原来的DHCP客户端使用时，则DHCP服务器会给DHCP客户端回答一个DHCPnack否认信息。当客户端收到服务器发来的DHCPnack否认信息之后就必须重新发送DHCPdiscover发现信息来重新请求新的IP。

6.     更新租约

DHCP服务器向DHCP客户端出租的IP地址一般都有一个租借期限，期满后DHCP服务器便会收回出租的IP地址。如果DHCP客户端要延长其IP租约，则必须更新其IP租约。DHCP客户端启动时和IP租约期限过一半时，DHCP客户端都会自动向DHCP服务器发送更新其IP租约的信息。DHCP客户端除了在开机的时候发出DHCPrequest请求之外﹐在租约期限一半的时候也会发出DHCPrequest﹐如果此时得不到DHCP服务器的确认的话﹐工作站还可以继续使用该IP﹔然后在剩下的租约期限的再一半的时候(即租约的75%)﹐还得不到确认的话﹐那么工作站就不能拥有这个IP了。