DHCP的IP地址租约、释放

      当DHCP客户端获取到一个IP地址后，并不代表可以永久使用这个地址，而是有一个使用期限，在DHCP中我们称之为租约期限，默认是自客户端成功获取之时算起，往后再推8天。其实除了这个8天的时间外，在有效的租约期限内，其实还包含着两个时间点，第四天和第七天，也就是租约的一半和租约的7/8。这三个时间点在DHCP 的Offer数据包中就有体现。如下图：

上图中标记红框处即为三个时间点。
　　我们再来打个比方。如果客户端在1月1日0时成功获取到一个IP地址，那么在DHCP管理器上就可以看到这条租约信息，对应的租约截止日期就是1月9日0时。当日期到默认租期的一半时，也就是第四天的时候。客户端会向DHCP服务器发送一个DHCP Request 的数据包，目的是请求更新自己的租约。如果DHCP服务器正常且响应了此请求，那么就会返回一个DHCP ACK的数据包，这表示续约成功。比如1月5日时，客户端提出续约申请，当DHCP服务器正常相应后，这台客户端的IP过期时间将延至1月13日，因为他是在5号提出的申请，判断是否续期和过期是以DHCP服务器上时间为准。将租期计算用画图的形式展现出来，如下图：

　　如果第一次没有续约成功，到了租期的7/8时，还会重复一次申请续约的过程。如果成功，新的租期自然是在申请日期的基础上加8天，以此类推。DHCP客户端获取到一个IP，只要是续约的时候顺利，那么它会一直使用这个IP地址，除非这个IP被排除或者被保留等。
如果在1/2租期申请更新，但没有得到DHCP的响应，怎么办？ 比如这个IP被从作用域中移除，那么DHCP服务器会返回给客户端一个DHCP NACK的数据包。客户端收到这个数据包后会发送Discover的包查询，如果还是没得到回复，它就会继续使用原有的IP地址，当到7/8租期时间时就会再次申请租约更新。如果依然没有得到正确的回应，那只能得到租期截至后重新申请IP地址了。以上是有关租约的内容。
　　这里再谈一下和DHCP相关的两个常用的命令：ipconfig /release和ipconfig /renew
　　我相信，这两个命令大家都曾用过。当由于某些网络原因导致IP地址没能及时同步时，我们可以先用ipconfig /release命令将当前的IP地址和其他配置信息释放掉。此时客户端会利用单播的方式向DHCP发送DHCP Release数据包，目的是告诉DHCP服务器客户端要释放这个IP。如下图：

　　上图是运行这个命令后协议层上的表现，实话讲，DHCP协议里用单播通讯的情况可不多见。如果有多网卡，但只想释放某一张网卡，只需要在命令后面加上网卡的名称即可，比如ipconfig /release "本地连接1" 。命令运行完后，客户端的IP地址等信息会被重置为0.0.0.0 。如下图：

　　再利用ipconfig /renew 命令向DHCP服务器重新获取一个IP。多半情况下，都会获得和原来相同的IP，主要是因为在申请新IP时，发送的DHCP Discover数据包中包含了上一次获取到的IP，如果这个IP没有被指派出去，那么依然会重新分配给这台客户端。再者就要看DHCP客户端数量了，数量多意味着DHCP请求多。如下图：

过程和客户端第一次获取IP时差不多，只是需要留意数据包中的Request IP 项。
　　4次交互过程后，客户端获取到了IP地址。如下图：