DHCP dynamic host configure protocol 动态主机配置协议

DHCP  dynamic host configure protocol    动态主机配置协议

用于向网络中的计算机分配 IP 地址及其他一些 TCP/IP 信息。

DHCP 提供安全可靠且简单的 TCP/IP 网络设置，避免了 TCP/IP 网络中地址冲突。大大降低了管理 IP 地址设置负担。

 

DHCP 的优点：

1、  减少管理员的工作量。

2、  减少输入错误的可能。

3、  避免 IP 冲突。

4、  当网络更改网络地址段时，不需要重新配置每一台计算机的 IP 地址。

5、  计算机移动不必重新配置 IP 地址。

6、  提高了 IP 地址的利用率。

 

DHCP 的工作过程：

DHCP 租约过程

客户机从 DHCP 服务器获取 IP 地址、子网掩码、默认网关地址、 DNS 服务器地址信息的过程。 租约过程四步：客户机请求 IP 地址，服务器相应，客户机选择 IP 地址，服务器确定租约。

1、  DHCP discover 过程。客户机请求 IP 租约。

DHCP 客户机在网络中广播一个 DHCPdiscover 包，请求 IP 地址。

DHCP discover 包的源 IP 地址： 0.0.0 .0 目标地址： 255.255.255.255. 广播包中包含客户机的 MAC 的计算名，以方便 DHCP 服务器确定是哪一台客户机发出的请求。

2、  DHCP offer 过程。服务器响应。

当 DHCP 服务器收到客户机请求 ip 地址的信息，就在自己的地址库中，查找是否有合法的 ip 地址提供给客户机。如果有， DHCP 服务器就将此 ip address 做上标记，广播 DHCP offer 包。

DHCP offer 包中信息：

DHCP 客户机的 MAC 地址，用来正确表示客户机； DHCP server 提供的合法的 ip address ；

子网掩码；租约期；服务器标识符（ DHCP server ip address ）。

因为 DHCP 客户机还没有 ip ，所以由 DHCP server 广播。

3、  DHCP request 过程。客户机选择 ip 。

DHCP 客户机从接收到的第一个 DHCP offer 包中选择 ip address ，客户机会发 ARP 广播验证 ip 的可用性，没有冲突，接受它。并将 DHCP request 包广播到所有的 DHCPserver 。表明它接收提供的内容。

DHCP request 包的信息包括：为客户机提供 ip 配置的 DHCP server 的标识符（ server ip address ）。

DHCP server 检查服务器标识符字段，以确定他们是否被选择为指定的客户机提供 ip 。如果客户机接收了 ip 地址，则发出 ip 地址的 DHCP server 将该地址保留，不再提供给另一个客户机。如果 DHCPoffer 包被拒绝， DHCPserver 则取消保留地址，以用于下一个 ip 租约请求。

此过程，虽然客户机选择了 ip 地址，但是还没有配置 ip 地址，所以源 ip 仍然是 0.0.0 .0 ，仍然是广播。可让其他 DHCPserver 知道提供 ip 的 DHCP server 。

4、  DHCP ACK/NAK 过程。 DHCPserver 确认 ip 租约。

DHCP server 接收到 DHCP request 包后，以 DHCP ACK （ DHCP acknowledge ）消息的形式向客户机广播成功的确认。该消息包括 ip 地址的有效的租约和其他可能的配置信息。当客户机收到 DHCP ACK 包时，它就配置该 ip address ，完成了 TCP/IP 的初始化。从而可以在网络上通讯了。

如果 DHCP request 不成功， DHCPserver 将广播否定确认消息 DHCP NCK 包。当客户机收到不成功的确认时，将重新开始 DHCP 租约过程。

 

DHCP 客户机在 1s 、 2s 、 4s 、 8s 、 16s 各广播一次，共计 5 次。若没有响应，则在 1―1000ms 内任意时刻再广播一次，仍然没有回应，则使用 169.254.0.0/16 中的一个 ip 地址作为自己的 ip 地址。等待 5 分钟后尝试与 DHCP server 进行通信。

 

如果一台 DHCP client 有多个网卡则 DHCPserver 会为每个网卡分配不同的 ip 地址。 DHCP server 最好只有一个网卡，且性能高。

 

IP 租约更新

  当客户机重启或租约到达 50% 时就需要重新更新租约。