【基础】通过抓包分析微软DHCP报文和其它系统DHCP报文的不同（对比后才知道微软有多次）

1.    实验网络拓扑

 

使用ENSP模拟器（版本V100R002C00 1.2.00.350）

 

 

2.      实验需求：

1)       使用华为模拟器配置DHCP为C1自动分配IP地址

2)     使用VMware station搭建WindowsServer2008 DHCP服务器，并为Windows客户机分配IP地址

3)       使用wireshark抓取DHCP数据包

3.    实验步骤：

1)     华为设备IP地址规划配置如下：

     R2是G0/0/0的ip为192.168.8.1/24

  C1的IP为自动获得

2)    微软设备IP地址规划配置如下：

①　服务器的ip设为192.168.8.8/2

②　分配给客户端的ip地地池为:                                                    

         192.168.8.10/24--192.168.8.20/24

                   

3)      配置脚本：

①　配置我们之前都学过，这里不再写，我们重点看DHCP抓包结果；使用命令ipconfig/release释放原ip，再用ipconfig/renew重新获得ip

 

4.    抓包结果：

a.       华为设备DHCP抓包结果

1)        DHCP数据包：

通过抓取的数据包结果，我们看出DHCP有四个数据包，分别为:DHCPDiscover、DHCP Offer、DHCP Request、DHCP ACK;其中DHCP Discover、DHCP Request为广播，DHCP Offer、

DHCP ACK为单播，下面详细分析。

2)       DHCP Discover数据报文：

 

 由上图可得，Discove数据报文是C1向整个广播域进行广播，ip地址、网关、掩码等三层信息都没有。意为：C1向广播域内寻找DHCP服务提供者，并申请为自己分配ip地址。

 

3)       DHCP Offer数据报文：

 通过上面两张图片的分析，我们会发现华为设备发出的DHCP-OFFER报文的二层是单播的，三层也是单播的，尽管服务器分配的地址客户端还没有使用（甚至客户端都还没有收到这个OFFER报文），但是服务器已经将这个IP填充到了三层包头中。这样做的好处是，即使二层设备，由于各种原因，广播了数据帧，但是三层包头中的目标地址也不会和在线的任何一个主机一样，其它在线主机根本不会处理这个不属于自己目标IP的报文的。对于大型网络来说，这对网络性能和主机性能都是一种优化。

 

 由上图可得，Offer数据报文是R1向C1进行单播。意为：提供DHCP服务的R2收到C1的申请，并告诉C1可用的ip地址(192.168.8.254)、网关(192.168.8.1)、掩码(/24)、DNS服务器(8.8.8.8)等，如果域中有多台DHCP服务器提供服务，则C1采取的是先到先得的准则

 

4)         DHCP Request数据报文：

 

由上图可得，C1收到R2的报文后并没有立刻就使用报文中的信息，而是C1向广播域进行广播，意为：C1向DHCP 服务器汇报自己收到的IP地址信息，并申请使用自己所得到的ip等信息，这就是Request数据报文。

5)        DHCP ACK数据报文：

由上图可得，R2收到C1是使用申请后，就向进行C1单播，告诉C1 其ip地址就是192.168.8.254、网关是92.168.8.1、掩码是/24、DNS服务器是8.8.8.8等，C1收到后就会将信息保留起来并使用，这就是ACK报文。需要注意的是，这个报文在华为设备发出的时候二层和三层也都是单播的。

 

b.      微软设备DHCP抓包结果

1)      DHCP报文：

2)        DHCP Discover数据报文：

  通过上图的分析，微软系统发出的Discover报文和其它系统发出的没有区别，二层三层都是广播（这很容易理解，第一报文，客户端根本不知道服务器的任何信息，只能广播）

3)      DHCP Offer数据报文：

但是通过上图我们会发现，微软系统发出的OFFER报文，二层和三层都是广播的，这个真是不可以理解，这会导致同一广播域中的主机，浪费大量的资源来处理这些报文，一直要处理到应用层才知道这个报文原来和自己无关。非常的不够优化。

4)        DHCP Request数据报文：

请求报文并没有什么特殊，所有系统都是一样的二三层广播。

5)        DHCP ACK数据报文：

微软系统的ACK报文依然是二三层全网广播，很浪费同一广播域中其它主机的资源，不够优化。

5.     结论：

通过分析可看出，微软DHCP四个报文都是广播，很不优化，对于同一广播域中其它主机的资源是一种浪费（只要有主机向服务器请求地址，其它主机就要处理和自己无关的四个报文。）而华为设备，思科设备，LINUX系统等DHCP的Offer和 ACK两个报文则是单播的，这就大大节省了网络设备和同一广播域中其它主机的资源。