DHCP
DHCP
一、DHCP
DHCP（动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议。指的是由服务器控制一段IP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码。
在大型企业网络中，会有大量的主机或设备需要获取IP地址等网络参数。如果采用手工配置，工作量大且不好管理，如果有用户擅自修改网络参数，还有可能会造成IP地址冲突等问题。使用动态主机配置协议DHCP（Dynamic Host Configuration）来分配IP地址等网络参数，可以减少管理员的工作量，避免用户手工配置网络参数时造成的地址冲突。
二、DHCP三种分配方式
1) 自动分配方式（Automatic Allocation），DHCP服务器为主机指定一个永久性的IP地址，一旦DHCP客户端第一次成功从DHCP服务器端租用到IP地址后，就可以永久性的使用该地址。
2) 动态分配方式（Dynamic Allocation），DHCP服务器给主机指定一个具有时间限制的IP地址，时间到期或主机明确表示放弃该地址时，该地址可以被其他主机使用。
3) 手工分配方式（Manual Allocation），客户端的IP地址是由网络管理员指定的，DHCP服务器只是将指定的IP地址告诉客户端主机。
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。
三、DHCP应用场景
DHCP服务器能够为大量主机分配IP地址，并能够集中管理。
四、DHCP报文类型
DHCP DISCOVER: 客户端用来寻找DHCP服务器。
DHCP OFFER DHCP： 服务器用来响应DHCP DISCOVER报文，此报文携带了各种配置信息。
DHCP REQUEST： 客户端请求配置确认，或者续借租期。
DHCP ACK： 服务器对REQUEST报文的确认响应。
DHCP NAK： 服务器对REQUEST报文的拒绝响应。
DHCP RELEASE： 客户端要释放地址时用来通知服务器。
五、地址池
配置接口的IP地址，启用接口的DHCP服务，可以为连接在该接口下的终端动态分配IP地址，方便对IP地址和用户终端的集中管理。
设备可以作为DHCP服务器为DHCP客户端分配IP地址。客户端向服务器发送配置申请报文（包括IP地址、子网掩码、缺省网关等参数），服务器根据策略返回携带相应配置信息的报文。
设备作为DHCP服务器时，需要首先创建地址池，从中选择合适的IP地址分配给DHCP客户端。地址池包括两种类型：全局地址池和接口地址池。设备支持两种地址分配模式：通过DHCP全局地址池向客户端分配IP地址和通过DHCP接口地址池向客户端分配IP地址。
六、DHCP工作原理
客户机从服务器获取IP的四个租约过程，客户机请求IP，服务器相应请求，客户机选择IP，服务器确定租约。
1）客户机请求IP地址--DHCP客户机在网络广播中一个DHCP Discover，请求IP地址，DHCP Discover包的源地址为0.0.0.0。目的地址为255.255.255.2552，改包包含客户机的MAC和计算机名，使服务器能够确定是哪个客户机发送的请求。
2）服务器响应请求--当DHCP服务器接收到客户机请求IP地址信息时，就在自己的 库中查找是否有合法的IP地址提供给客户，如果有，将此IP标记，广播一个DHCP offer包。这个包中包含：客户机的MAC地址；提供的合法IP；子网掩码；租约期限；服务器标示；其他参数等。因为客户机没3）客户机选择IP地址--DHCP客户机接收到第一个DHCP offer包中选择IP地址，并在次广播一个DHCP request包到所有服务器，该包中包含为客户机提供的IP配置的服务器的服务标示符（IP地址），服务器查看标示符，以确定自己提供的IP地址是否被IP地址是否被客户机选中，如果客户机接受IP，则发出IP地址的DHCP服务器将该地址提供给另外一个DHCP。如果拒绝，提供给下一个IP租约请求。这个源地址仍然是0.0.0.0目的地址255.255.255.255。有IP地址，所以还是以广播方式发送，源地址：0.0.0.0目的地址255.255.255.255。
4）服务器确认IP 租约--DHCP租约的最后一步，服务器确认租约，发送一个DHCP ack/DHCP NACK包。服务器收到DHCP request包后，以DHCP ack包向客户机广播出去，当客户机收到后，就配置了IP地址，完成初始化，就可以在TCP/IP网络上通信了。客户机收到DHCP nack包会重新发送DHCP Discover包，这次源地址是服务器的IP地址，目的地址时255.255.255.255。
七、DHCP租期更新
IP租约期限到达50%时，DHCP客户端会请求更新IP地址租约。
八、DHCP重绑定
DHCP客户端在租约期限到达87.5%时，还没收到服务器响应，会申请绑定IP。
九、IP地址释放
如果IP租约到期前都没有收到服务器响应，客户端停止使用此IP地址。
如果DHCP客户端不在使用分配的IP地址，也可以主动向DHCP服务器发送DHCP RELEASE报文，释放该IP地址。
