DHCP

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动态主机设置协议(英语:Dynamic Host Configuration Protocol,缩写:DHCP),又称动态主机组态协定,是一个用于IP网络的网络协议,位于OSI模型的应用层,使用UDP协议工作,客户端是68端口,服务器是67端口,主要有两个用途:

  • 用于内部网或网络服务供应商自动分配IP地址给用户
  • 用于内部网管理员对所有电脑作中央管理

原理

动态主机设置协议(DHCP)是一种使网络管理员能够集中管理和自动分配IP网络地址的通信协议。在IP网络中,每个连接Internet的设备都需要分配唯一的IP地址。DHCP服务器会从IP地址池中,挑选一个IP地址“出租“给客户端一段时间,时间到期就回收它们,平时家里上网的路由器就可以充当DHCP服务器 。

DHCP运行过程

DHCP运行分为四个基本过程,分别为请求IP租约、提供IP租约、选择IP租约和确认IP租约。客户在获得了一个IP地址以后,就可以发送一个ARP请求来避免由于DHCP服务器地址池重叠而引发的IP冲突。

DHCP发现服务器(DISCOVER)

客户端在物理子网上发送广播来寻找可用的服务器。网络管理员可以配置一个本地路由来转发DHCP包给另一个子网上的DHCP服务器。该客户端实现生成一个目的IP地址为255.255.255.255或者一个子网广播地址的UDP包。

客户也可以申请它使用的最后一个IP地址(在下面的例子里为192.168.1.100)。如果该客户所在的网络中此IP仍然可用,服务器就可以准许该申请。否则,就要看该服务器是授权的还是非授权的。授权服务器会拒绝请求,使得客户立刻申请一个新的IP。非授权服务器仅仅忽略掉请求,导致一个客户端请求的超时,于是客户端就会放弃此请求而去申请一个新的IP地址。

DHCP提供租约(OFFER)

当DHCP服务器收到一个来自客户的IP租约请求时,它会提供一个IP租约。DHCP为客户保留一个IP地址,然后通过网络单播一个DHCP OFFER消息给客户。该消息包含客户的MAC地址、服务器提供的IP地址、子网掩码、租期以及提供IP的DHCP服务器的IP。

服务器基于在CHADDR字段指定的客户硬件地址来检查配置。这里的服务器,192.168.1.1,将IP地址指定于YIADDR字段。

DHCP选择IP地址(REQUEST)

当客户端收到一个IP租约提供时,它必须告诉所有其他的DHCP服务器它已经接受了一个租约提供。因此,该客户会发送一个DHCP REQUEST消息,其中包含提供租约的服务器的IP。当其他DHCP服务器收到了该消息后,它们会收回所有可能已提供给该客户的租约。然后它们把曾经给该客户保留的那个地址重新放回到可用地址池中,这样,它们就可以为其他计算机分配这个地址。任意数量的DHCP服务器都可以响应同一个IP租约请求,但是每一个客户网卡只能接受一个租约提供。

BDHCP确认(Acknowledge,ACK)

当DHCP服务器收到来自客户的REQUEST消息后,它就开始了配置过程的最后阶段。这个响应阶段包括发送一个DHCP ACK包给客户。这个包包含租期和客户可能请求的其他所有配置信息。这时候,TCP/IP配置过程就完成了。