DHCP工作原理

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DHCP全称：  Dynamic Host Configuration Protocol

随着网络规模的扩大和网络复杂度的提高，网络配置越来越复杂，经常出现计算机位置变化（如便携机或无线网络）和计算机数量超过可分配的IP 地址的情况。动态主机配置协议就是为满足这些需求而发展起来的
    DHCP 协议采用客户端/服务器（Client/Server）方式工作，DHCP
Client 向DHCP Server 动态地请求配置信息，DHCP Server 根据策略返回相应的配置信息。
DHCP 客户端原理介绍
在DHCP 的典型应用中，一般包含一台DHCP 服务器和多台客户端（如PC 和便携机）

DHCP 客户端为了获取合法的动态IP 地址，在不同阶段与服务器之间交互不同的信息，通常存在以下三种模式：

(1) DHCP 客户端首次登录网络

DHCP 客户端首次登录网络时，主要通过四个阶段与DHCP 服务器建立联系。
A：
发现阶段，即DHCP 客户端寻找DHCP 服务器的阶段。客户端以广播方式发送DHCP_Discover 报文，只有DHCP 服务器才会进行响应。

B：
提供阶段，即DHCP 服务器提供IP 地址的阶段。DHCP 服务器接收到客户端的DHCP_Discover 报文后，从IP 地址池中挑选一个尚未分配的IP 地址分配给客户端，向该客户端发送包含出租IP 地址和其它设置的DHCP_Offer 报文。
　　注意：此时服务器就分给客户端一个ＩＰ。但是肯能不只一个服务器回应DHCP offer。

Ｃ：
选择阶段，即DHCP 客户端选择IP 地址的阶段。如果有多台DHCP 服务器向该客户端发来DHCP_Offer 报文，客户端只接受第一个收到的DHCP_Offer报文，然后以广播方式向各DHCP 服务器回应DHCP_Request 报文，该信息中包含向所选定的DHCP 服务器请求IP 地址的内容。
    注意：dhcp request是以广播的形式发到各个服务器，告诉他们他已近获得了那个服务器提供的，被分的iP是多少。

Ｄ：

确认阶段，即DHCP 服务器确认所提供IP 地址的阶段。当DHCP 服务器收到DHCP 客户端回答的DHCP_Request 报文后，便向客户端发送包含它所提供的IP 地址和其它设置的DHCP_ACK 确认报文。然后，DHCP 客户端将其TCP/IP 协议组件与网卡绑定。


除DHCP 客户端选中的服务器外，其它DHCP 服务器本次未分配出的IP 地址仍可用于其他客户端的IP 地址申请。






(2)DHCP 客户端再次登录网络
DHCP客户端再次登录网络时，主要通过以下几个步骤与DHCP服务器建立联系。
DHCP 客户端首次正确登录网络后，以后再登录网络时，只需要广播包含上次分配IP 地址的DHCP_Request 报文即可，不需要再次发送DHCP_Discover报文。
DHCP 服务器收到DHCP_Request 报文后，如果客户端申请的地址没有被分配，则返回DHCP_ACK 确认报文，通知该DHCP 客户端继续使用原来的IP地址。
如果此IP 地址无法再分配给该DHCP 客户端使用（例如已分配给其它客户端），DHCP 服务器将返回DHCP_NAK 报文。客户端收到后，重新发送DHCP_Discover 报文请求新的IP 地址。

(3) DHCP 客户端延长IP 地址的租用有效期
DHCP 服务器分配给客户端的动态IP 地址通常有一定的租借期限，期满后服务器会收回该IP 地址。
如果DHCP 客户端希望继续使用该地址，需要更新IP 租约（如延长IP 地址租约）。在实际使用中，DHCP 客户端缺省在IP 地址租约期限达到一半时，DHCP 客户端会自动向DHCP 服务器发送DHCP_Request 报文，以完成IP 租约的更新。
如果此IP地址有效，则DHCP 服务器回应DHCP_ACK 报文，通知DHCP 客户端已经获得新的租约。交换机上实现的DHCP 客户端支持上述租约自动更新过程。





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