1、DHCP定义
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）是IETF为实现IP的自动配置而设计的协议，它可以为客户机自动分配IP地址、子网掩码以及缺省网关、DNS服务器的IP地址等TCP/IP参数。
协议结构
| 8 bits | 16 bits | 24 bits | 32 bits |
| Op | Htype | Hlen | Hops |
| Xid | |||
| Secs | Flags | ||
| Ciaddr | |||
| Yiaddr | |||
| Siaddr | |||
| Giaddr | |||
| Chaddr (16 bytes) | |||
| Sname (64 bytes) | |||
| File (128 bytes) | |||
| Option (variable) | |||
- Op – 消息操作代码，既可以是引导请求（BOOTREQUEST）也可以是引导答复（BOOTREPLY）
- Htype – 硬件地址类型
- Hlen – 硬件地址长度
- Xid –处理ID
- Secs –客户机地址获取，进程恢复消耗的时刻
- Flags –标记
- Ciaddr –客户机 IP地址
- Yiaddr –“你的”（客户机） IP 地址
- Siaddr –在 bootstrap 中使用的下一台服务器的IP地址
- Giaddr –用于导入的接替代理IP地址
- Chaddr –客户机硬件
- Sname –任意服务器主机名称，空终止符
- File –DHCP 发现协议中的引导文件名、空终止符、属名或者空，DHCP供应协议中的受限目录路径名
- Options –可选参数字段。参考定义选择列表中的选择文件
2、DHCP工作原理
- DHCP请求IP地址的过程
1）发现阶段：即DHCP客户端寻找DHCP服务器的阶段。DHCP客户机初始化TCP/IP，通过UDP端口67向网络中发送一个DHCPDISCOVER广播包，请求租用IP地址，只有DHCP服务器才会响应。
2）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，都会通过UDP端口68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。
3）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。
4）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。
某日连接无线网络的结果，提示网络状态受限制或者信号非常低，实际上就是不能上网，ipconfig查看获得的ip地址为169.254.X.X，感到非常奇怪，为啥会有这样的状态呢？原来DHCP还有这样的机制：DHCP客户机在发出IP租用请求的DHCPDISCOVER广播包后，将花费1秒钟的时间等待DHCP服务器的回应，如果1秒钟没有服务器的回应，它会将这一广播包重新广播四次（以2，4，8和16秒为间隔，加上1~1000毫秒之间随机长度的时间）。四次之后，如果仍未能收到服务器的回应，则运行Windows 的DHCP客户机将从169.254.0.0/16这个自动保留的私有IP地址（APIPA）中选用一个IP地址，而运行其他操作系统的DHCP客户机将无法获得IP地址。DHCP客户机仍然每隔5分钟重新广播一次，如果收到某个服务器的回应，则继续IP租用过程。
由此可知,169.254.X.X是Windows操作系统在DHCP信息租用失败时自动给客户机分配的IP地址..
- DHCP客户端续租IP地址的过程
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。
- DHCP客户端释放IP地址的过程
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。
vivilisa 05.20.2009
