DHCP协议执详解，DHCP协议执行流程、配置方式

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一、什么是DHCP协议

计算机之间想要进行「通信」，就必须拥有「IP地址」，而IP地址并不是计算机出厂就有的，需要我们给他配置。

就比如你生了一个孩子，身份证号并不会刻在肚子上和孩子一起出生，而是需要相关单位给孩子分配。

计算机也是如此，计算机的IP地址也需要我们给他分配。

1. 静态配置

在学校微机室上课的时候，如果你仔细观察就会发现，你和你同桌电脑IP通常都是连号的，这是因为老师事先给大家的电脑都配好了IP地址。

这种「手动配置IP地址」的方式，叫做静态配置。

如果你第二天还是坐在原来的位置，就会发现，你的IP地址还是跟昨天一样，正常情况下，只要老师不做调整，这个IP地址会跟随你一整个学期。

这是静态配置的特点之一：不会自动改变。

但静态配置有一个问题，正常的微机室只有几十台电脑，老师还可以手动配置，如果微机室里有几百台、几千台电脑呢？

当计算机的数量变多以后，手动配置的任务量会变大，配置错误的概率也会增加。

因此，静态配置适合网络规模小，终端数量少的情况。

对于网络规模大、或者想减少工作量的情况，可以使用动态配置。

2. 动态配置

动态配置需要在局域网内设置一台或多台DHCP服务器，用来给入网的计算机「动态分配」IP地址。

我们只需要给DHCP服务器手动配置一个静态IP地址，其余的计算机就可以「自动获取」IP地址。

DHCP服务器需要借助DHCP协议来分配地址。

DHCP协议可以使计算机从服务器动态的获取IP地址、子网掩码、默认网关。

3. DHCP协议

DHCP协议设定了几条不证自明的公理：

1. 每个DHCP服务器都需要提供一个「IP地址池」，用来分配IP地址
2. IP地址必须在「租约」的时间限制内使用，超时的IP地址将被回收，重新利用；需要继续使用IP地址的计算机可以向服务器请求续约。

二、DHCP协议执行原理

1. 第一次广播

新入网的计算机通过「广播」的方式发送DHCP请求报文，告诉网络中的DHCP服务器，我来了，我需要一个IP地址。

2. 第二次广播

DHCP服务器收到请求后，先判断自己的「IP地址池」中是否有可用的IP地址

• 如果有可用IP，就会从IP地址池中拿出一个IP地址，封装到响应数据中广播出去；同时，自身添加一条这个IP地址的分配记录。
• 如果没有可用IP，则不会响应。

这里再补充两个重要概念：

1. 计算机广播的请求，网络中所有的DHCP服务器都会收到，这就意味着网络中所有拥有可用IP地址的DHCP服务器都响应广播，并为这个计算机提供一个IP地址。
2. 计算机只会接收并使用第一个DHCP服务器提供的IP地址，而忽略后续DHCP服务器的广播。

3. 第三次广播

计算机收到DHCP的广播后，会再次广播，并在请求数据中提供选中的DHCP服务器和IP地址。

目的是告诉所有的DHCP服务器，我使用了这个DHCP服务器提供的IP地址，其他人的我不需要了。

4. 第四次广播

所有的DHCP服务器都会收到这个广播，并判断是不是用了自己提供的IP地址

1. 如果用了自己的IP地址，则会广播，告知计算机可以使用。
2. 如果没有用自己的IP地址，则不会响应，同时会删除IP地址的分配记录，将IP地址重新放回IP地址池。