[DHCP服务]——DHCP详解
DHCP：(Dynamic Host Configuration Protocol) 动态主机配置协议
1. DHCP是一个局域网的网络协议，采用UDP协议工作
2. DHCP作用
(1)主要应用在大型的局域网环境中，用于给局域网中的主机动态地获得网络参数信息；
(网络参数信息包括：IP地址、子网掩码、Gateway地址、DNS服务器地址等)
(2)这种集中管理、分配IP地址的方式有利于提高地址的利用率、减少冲突，网络管理员也能够利用DHCP Server对局域网内的主机进行更好的管理。
3.DHCP基本工作原理
DHCP Client和DHCP Server之间的数据传递过程如图所示：
第一步：
DHCP客户端在其局域网内广播发送DHCP Discover包，寻找该局域网内的DHCP服务器，其中：
• 只要安装了TCP/IP协议的主机都能接受到这种广播，但只有DHCP服务器才作出回应
• 源MAC是自己的MAC地址，目的MAC是FFFF.FFFF.FFFF的广播
• 源IP是0.0.0.0（现在还没有IP，就用全0地址），目的IP是255.255.255.255的三层广播
• DHCP Discover包含的内容有：客户机的MAC地址和主机名
• DHCP Discover是UDP数据包
第二步：
DHCP服务器收到DHCP Discover后都会作出回应，根据客户端的MAC地址和自身的配置，有三种IP分配方式：
• 若日志文件中有记录该MAC之前曾租用过某IP，且当前无人使用，则分配此IP
• 若配置中有规定该MAC租用固定IP，则分配此IP
• 若都没有，则从地址池中随机选取（有多个sunet时，它分配的一定是同一个局域网网段的那个）
• 可以通过ARP广播的方式确认该IP地址是否被使用
选取IP后将此IP标记，广播一个DHCP Offer包：
• DHCP Offer包中包含：客户机的MAC地址，提供的合法IP，子网掩码，组约期限，服务器标识等参数
• 此时客户机还没有IP地址，所以是以广播的方式发送。
第三步：
客户端收到DHCP Offer后，选择一个Offer包(即一个网络租约信息)：
• 如果该局域网内有多个DHCP服务器，则客户端会选择它收到的第一个offer包
然后客户端会给该局域网中的所有主机发送广播包(DHCP Request)：
• 告知自己已接受的出租IP和DHCP服务器的IP。
第四步：
服务器收到Request包，服务器和客户机确认租约关系。
服务器回送dhcp ack/dhcp nack包、告知期限、开始租约计时。
（ 以dhcp ack包向客户机广播出去，当客户机确认了收之后，就配置自己的IP地址(和相关网络参数)，完成初始化.）
如果遇到客户端脱机或租约到期，则断线。
总结来看：
4.Linux中与DHCP相关的文件、端口
4.1 DHCP Server端
(1) /etc/dhcp/dhcpd.conf
DHCP服务器的主要配置文件
(2) /usr/sbin/dhcpd
启动整个DHCP daemon的脚本文件
(3) /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases
记录着服务器与客户端租约建立的起始日与到期日
大致看看其中的内容：
# cat dhcpd.leases
# The format of this file is documented in the dhcpd.leases(5) manual page.
# This lease file was written by isc-dhcp-4.1.1-P1
lease 172.16.10.2 {
starts 3 2009/11/25 07:09:30;
ends 3 2009/11/25 09:09:30;
cltt 3 2009/11/25 07:09:30;
binding state active;
next binding state free;
hardware ethernet 00:0c:29:ef:31:b6;
}
(4) /var/log/messages、 /var/log/boot.log
查看dhcp相关日志的两个文件
4.2 DHCP Client端
(1) /var/lib/dhclient/dhclient-eth0.leases
记录着某网卡与dhcp服务器租约建立的起始日与到期日
大致看看其中的内容：
# cat /var/lib/dhclient/dhclient-eth0.leases
lease {
interface "eth0";
fixed-address 10.0.10.191;
filename "pxelinux.0";
option subnet-mask 255.255.0.0;
option dhcp-lease-time 6000;
option routers 10.0.0.254;
option dhcp-message-type 5;
option dhcp-server-identifier 10.0.0.254;
option domain-name-servers 114.114.114.114,112.124.47.27;
renew 2 2016/06/21 16:10:06;
rebind 2 2016/06/21 16:54:56;
expire 2 2016/06/21 17:07:26;
}
4.3 DHCP端口
(1)Server端：67
(2)Client端：68
5. DHCP Relay（DHCP中继代理）
如果DHCP Server和DHCP Client在同一个物理网段，则直接由这台Server给Client分配IP；
如果不在同一个物理网段，则需要DHCP Relay。Client借由DHCP中继代理服务器寻找到DHCP Server。
避免了在各个网段都设置一台DHCP Server以节约设备成本。
