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DHCP服务介绍
 
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)称为动态主机配置协议,其前身是BOOTP。因BOOTP缺乏灵活的动态特性,所以被DHCP取代(DHCP是BOOTP的扩展)。
 
DHCP服务器端使用UDP的67号端口;DHCP客户端使用UDP的68号端口。
 
为什么使用DHCP
DHCP服务器用于为客户机动态分配IP地址,避免了TCP/IP网络中地址的冲突,便于对网络的IP地址进行管理;
在使用TCP/IP协议通信的网络中,每台计算机都必须至少有一个IP地址,这样才能与其他计算机通信。对于一个较大规模的网络来说,逐个地为每台计算机分配和设置IP地址,将是一件很麻烦的事情,也不便于管理和维护;
对于像笔记本这样的移动用户,经常从一个子网移动到另一个子网,需要不断地手动更换IP地址,很不方便;
DHCP服务器通过动态的IP地址分配还能解决IP地址资源不足的情况,因此DHCP产生了。
 
DHCP的租约
DHCP服务器利用租约机制,实现了对整个网络IP地址的自动统一分配和集中管理。当客户机向DHCP服务器请求分配IP地址时,DHCP服务器会自动从地址池中找出一个未使用的IP地址,分配给客户机。在分配IP地址给客户机的同时,还可以为客户机指定默认网关(路由)和DNS服务器等信息,便于客户机能与其他网段的计算机通信或者实现访问Internet网。
 
网络中的DHCP客户端向DHCP服务器申请IP地址的过程是靠RARP(知道MAC,找IP)协议来实现的。
 
DHCP租约过程就是DHCP客户机动态获取IP地址的过程。
DHCP租约过程分为4步:
客户机请求IP(客户机发DHCPDISCOVER广播包);
服务器响应(服务器发DHCPOFFER广播包);
客户机选择IP(客户机发DHCPREQUEST广播包);
服务器确定租约(服务器发DHCPACK/DHCPNAK广播包)。
 
DHCP的作用域
作用域是指DHCP服务器可分配租用给DHCP客户机的IP地址范围。DHCP服务器应该至少配置一个作用域,各作用域的IP地址范围(IP地址池)不能出现重叠。
 
保留IP
保留IP用于有特定服务的客户机,需要将保留的IP与客户机的MAC地址绑定。
 
IP租约的更新
当客户机重新启动或租期达50%时,就需要重新更新租约,客户机直接向提供租约的服务器发送请求DHCPREQUEST消息,要求更新现有的地址租约。如果DHCP服务器接收到请求,它将发送DHCP确认信息给客户机,更新客户机租约。如果客户机无法与提供租约的服务器取得联系,则客户机一直等到租期到达87.5%时,进入到一种重新申请的状态,它向网络上所有的服务器广播DHCPDISCOVER请求更新现有的IP租约。
 
IP租约的释放
使用ipconfig/release使DHCP客户机向DHCP服务器发送DHCPRELEASE消息并释放其租约。
如果客户机在租约时间内保持关闭并且不更新租约,在租约到期后DHCP服务器可能将客户机的IP地址分配给其他的客户机。如果客户机不发送DHCPRELEASE消息,那么它在重启后,将试图尝试继续使用上一次使用过的IP地址。
 
DHCP中继代理
在一个大型的网络中,可能会存在着多个子网。DHCP客户机是通过广播消息来获得IP地址,但广播消息是不能跨越子网的。因此,如果DHCP客户机和服务器在不同的子网,那客户机还能不能向服务器申请IP地址呢?这就要用到DHCP中继代理。安装了DHCP中继代理的计算机称为DHCP中继代理服务器,它承担不同子网间的DHCP客户机和服务器的通信任务。
 
DHCP中继代理的工作过程
 ①DHCP中继代理服务器在收到本子网DHCP客户端广播发出的DHCP消息后,后果在预定的时间内没有DHCP服务器广播回应消息,则它会将客户端的DHCP消息以单播的方式转发给预先指定的DHCP服务器。
 DHCP服务器收到DHCP中继代理服务器转发来的DHCP消息后,会提供一个与DHCP中继代理服务器的IP地址在同一个子网的IP地址,然后以单播的方式将这个DHCP消息发送给DHCP中继代理服务器。
 DHCP中继代理服务器在收到DHCP服务器回应的DHCP消息后,再通过广播发送给DHCP客户端。