DHCP_Config

DHCP简介

DHCP介绍

动态主机配置协议（DHCP）是一种用于简化主机IP配置管理的协议标准。通过采用DHCP标准，可以使用DHCP服务器为网络上所有启用了DHCP的客户端分配、配置、跟踪和更改（必要时）所有TCP/IP设置。此外，DHCP还可以确保不使用重复地址、重新分配未使用的地址，并且可以自动为主机连接的子网分配适当的IP地址。

针对不同的需求，DHCP服务器有三种机制分配IP地址：

l          自动分配，DHCP服务器给首次连接到网络的某些客户端分配固定IP地址，该地址由用户长期使用；

l          动态分配，DHCP服务器给客户端分配有时间限制的IP地址，使用期限到期后，客户端需要重新申请地址，客户端也可以主动释放该地址。绝大多数客户端主机得到的是这种动态分配的地址；

l          手动分配，由网络管理员为客户端指定固定的IP地址。

三种地址分配方式中，只有动态分配可以重复使用客户端不再需要的地址。HiPER支持后面两种机制。

DHCP的工作原理

DHCP基本工作流程

上图为DHCP工作的基本流程，下面将分别介绍DHCP请求IP地址、续租地址及释放地址这三个业务的过程。

1.         DHCP请求IP地址的过程

l          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DHCPDISCOVER包，只有DHCP服务器才会响应。

l          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DHCPDISCOVER报文后，从IP地址池中选择一个尚未分配的IP地址分配给客户端，向该客户端发送包含租借的IP地址和其他配置信息的DHCPOFFER包。

l          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送DHCPOFFER包，客户端从中随机挑选，然后以广播形式向各DHCP服务器回应DHCPREQUEST包，宣告使用它挑中的DHCP服务器提供的地址，并正式请求该DHCP服务器分配地址。其它所有发送DHCPOFFER包的DHCP服务器接收到该数据包后，将释放已经OFFER（预分配）给客户端的IP地址。

    如果发送给DHCP客户端的DHCPOFFER包中包含无效的配置参数，客户端会向服务器发送DHCPCLINE包拒绝接受已经分配的配置信息。

l          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DHCPREQUEST包后，便向客户端发送包含它所提供的IP地址及其他配置信息的DHCPACK确认包。然后，DHCP客户端将接收并使用IP地址及其他TCP/IP配置参数。

2.         DHCP客户端续租IP地址的过程

l          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。实际使用中，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DHCPREQUEST包，以完成IP租约的更新。如果此IP地址有效，则DHCP服务器回应DHCPACK包，通知DHCP客户端已经获得新IP租约。

如果DHCP客户端续租地址时发送的DHCPREQUEST包中的IP地址与DHCP服务器当前分配给它的IP地址（仍在租期内）不一致，DHCP服务器将发送DHCPNAK消息给DHCP客户端。

3.         DHCP客户端释放IP地址的过程

l          DHCP客户端已从DHCP服务器获得地址，并在租期内正常使用，如果该DHCP客户端不想再使用该地址，则需主动向DHCP服务器发送DHCPRELEASE包，以释放该地址，同时将其IP地址设为0.0.0.0。

DHCP数据包的类型

DHCP协议采用CLIENT－SERVER方式进行交互，其数据包格式共有8种，具体含义如下表所示：

格式

中文解释

含义

DHCPDISCOVER

发现包

此为Cilent开始DHCP过程的第一个报文

DHCPOFFER

提供包

此为Server对DHCPDISCOVER包的响应

DHCPREQUEST

请求包

此为Client开始DHCP过程中对Server的DHCPOFFER包的回应，或是Client续租IP地址时发出的数据包

DHCPDECLINE

拒绝包

当Client发现Server分配给它的IP地址无法使用，如IP地址冲突时，将发出此数据包，通知Server拒绝使用这个IP地址

DHCPACK

确认包

Server对Client的DHCPREQUEST包的确认响应包，Client收到此数据包后，才真正获得了IP地址和相关的配置信息

DHCPNAK

否认包

Server对Client的DHCPREQUEST包的拒绝响应包，Client收到此数据包后，一般会重新开始新的DHCP过程。

DHCPRELEASE

释放包

Client主动释放Server分配给它的IP地址的数据包，当Server收到它后，就可以回收这个IP地址，从而可将该地址分配给其他的Client。

DHCPINFORM

信息包

Client已经获得了IP地址，发送此报文，只是为了从Server处获得其他的一些网络配置信息，如route ip、DNS IP等，此数据包的应用非常少见。

DHCP数据包的类型