DHCP介绍

介绍

DHCP（动态主机配置协议）是一种网络管理协议，用于将Internet协议（IP）地址动态分配给网络上的任何设备或 节点，以便它们可以使用IP进行通信。DHCP自动执行并集中管理这些配置，而不需要网络管理员为所有网络设备手动分配IP地址。DHCP可以在小型本地网络以及大型企业网络上实现。

就像我们需要个电话号码才能打电话给某人，在互联网世界里面，我们需要一个地址来通过Internet与网络主机进行通信。此地址称为“ Internet协议（IP）地址”。通常，IP地址通过动态主机配置协议（DHCP）动态分配给访问Internet的客户端，该协议是为RFC 2131中定义的IP地址动态分配而设计的。

DHCP IP 协议介绍

DHCP在IP分配中采用“租赁”的概念。这意味着DHCP服务器不会将IP地址永久分配给客户端。而是设置“租用期限”，并允许客户端仅在设置的租用期限内使用分配的IP地址。如果客户端希望使用分配的IP地址的时间超过租约期限，则应请求DHCP服务器续订租约。如果不是，它将执行IP地址释放过程。

现在，我们将介绍IP地址分配过程，该过程描述了DHCP客户端如何获取DHCP服务器分配的IP地址。

用于IP地址分配/租赁的DHCP消息由四个消息流组成，如下图所示：

DHCP 信令

1）DHCP发现

  • 消息方向：DHCP客户端-> DHCP服务器
  • 广播消息（目标MAC = FF：FF：FF：FF：FF：FF）
  • 它是什么以及它的作用：这是DHCP客户端在寻找DHCP服务器时发送的消息。客户端在LAN（同一子网）上广播此消息，实际上说：“那里有DHCP服务器吗？如果听到我的声音，就回答我！”。
  • 关键参数：
    • 客户端MAC：客户端MAC地址

2）DHCP提供

  • 消息方向：DHCP服务器-> DHCP客户端
  • 可以是广播类型或单播类型的消息，具体取决于DHCP客户端发送的DHCP Discover消息中的“广播标志”值。如果广播标记值为1，则DHCP服务器发送广播类型的DHCP Offer消息，如果为0，则发送单播类型的消息。
  • 它的作用和作用：这是DHCP服务器对DHCP客户端呼叫的响应，说“我能听到您的声音！”。通过此消息，DHCP服务器不仅宣布自身的存在，而且还向DHCP客户端提供所有网络配置数据，包括要分配给DHCP客户端的IP地址。
  • 关键参数：
    • 客户端MAC：客户端MAC地址
    • 您的IP：要分配/出租给客户端的IP地址
    • 子网掩码（选项1）
    • 路由器（选项3）：客户端默认网关IP地址
    • DNS（选项6）：DNS服务器IP地址
    • IP租用时间（选项51）：允许客户端使用/租用分配的IP地址（您的IP）的时间/期间
    • DHCP服务器标识符（选项54）：发送此DHCP提供消息的DHCP服务器的IP地址。有时，多个DHCP服务器可能发送相同的DHCP Offer消息，因此每个服务器在将该消息发送给客户端之前，都在此字段中包含其自己的IP地址。

3）DHCP请求

  • 消息方向：DHCP客户端-> DHCP服务器
  • 广播消息（目标MAC = FF：FF：FF：FF：FF：FF）
  • 它的作用和作用：客户端识别出DHCP服务器的存在，并从DHCP服务器获取了网络配置数据（客户端IP地址，子网掩码，默认网关IP地址等）。现在，客户端选择其中之一，然后发送DHCP请求消息，要求客户端使用网络配置数据。
  • 关键参数：
    • 客户端MAC：客户端MAC地址
    • 要求的IP地址（选项50）：客户端声称“我将使用此IP地址”的IP地址。（此字段中使用了DHCP Offer消息中的“您的IP地址”）
    • DHCP服务器标识符（选项54）：如果有多个DHCP服务器发送DHCP优惠消息，则客户端选择其中一台服务器进行访问，并在此字段中输入所选服务器的IP地址。换句话说，客户端将DHCP请求消息发送到在DHCP服务器标识符字段中定义了ID地址的DHCP服务器，然后从服务器获取包括IP地址的网络配置数据。

4）DHCP确认

  • 消息方向：DHCP服务器-> DHCP客户端
  • 可以是广播类型的消息（目标MAC = FF:FF:FF:FF:FF:FF）或单播类型的消息，具体取决于DHCP客户端发送的DHCP Discover消息中的广播标志值。如果广播标记值为1，则DHCP服务器发送广播类型的DHCP Offer消息，如果为0，则发送单播类型的消息。
  • 它是什么以及它的作用：在DHCP过程中发送的最后一条消息。通过此消息，DHCP服务器将网络配置数据传递到DHCP客户端。该消息包括与以上讨论的DHCP Offer消息的网络配置数据中包含的网络参数相同的网络参数。
  • 关键参数：
    • 客户端MAC：客户端MAC地址
    • 您的IP：要分配/出租给客户端的IP地址
    • 子网掩码（选项1）
    • 路由器（选项3）：客户端默认网关IP地址
    • DNS（选项6）：DNS服务器IP地址
    • IP租用时间（选项51）：允许客户端使用/租用分配的IP地址（您的IP）的时间/期间
    • DHCP服务器标识符（选项54）：发送此DHCP确认消息的DHCP服务器的IP地址。

经过上述流程，现在，已经交换了包括最后一个DHCP Ack在内的所有消息的客户端已经获得/租用了包括IP地址在内的网络配置数据，计算机就可以愉快的使用Internet了。

Netmanias 文章引用自

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