DHCP(Dynamic Host Configutation Protocol)——动态主机配置协议详解

DHCP原理与配置

前言

　　在大型网络中，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DHCP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。

DHCP应用场景

　　DHCP可以为网络终端分配IP地址，解决了手工配置IP地址时的各种问题。

DHCP报文类型

　　1、DHCP客户端初次接入网络时，会发送DHCP Discover包(广播) 目的MAC为FF-FF-FF-FF-FF-FF，目的IP为255.255.255.255 ，用于查找和定位DHCP服务器。

　　2、DHCP服务器接收到DHCP发现报文后，会回复一个DHCP OFFER(ICMP单播包)，包含IP范围，子网掩码，DNS，lease day，exclude的ip等信息，目的MAC为主机MAC，目的IP为分配的IP。

　　3、DHCP客户端接收到DHCP OFFER包后，会发送一个DHCP Request报文（广播）目的是告诉服务器这个IP地址我要了，同时告诉广播内的所有主机这个IP地址被占用了，另外在DHCP客户端获取IP地址并重启后，也会发送DHCP Request报文，在租约到期时，也会发送DHCP Request报文申请延长IP地址租期。

　　4、DHCP服务器收到DHCP Request报文后会回复DHCP ACK报文，表示对Request报文的响应，客户端收到之后，会使用第二步收到的IP信息。

　　5、如果DHCP收到Request报文后，没有找到相应的租约记录，则发送DHCP NAK报文作为应答，告知DHCP服务器无法分配IP地址。

　　6、DHCP客户端通过发送DHCP释放报文（DHCP Release）来释放IP地址。收到DHCP释放报文后，DHCP服务器可以把该IP地址分配给其他DHCP客户端。

地址池

DHCP 地址池有两种形式

全局地址池

　　全局地址池是指在vlanif接口下配置DHCP select global

接口地址池

接口地址池无需配置IP pool，只需要在对应接口下配置 DHCP select interface即可，网段和网关均为对应接口的地址，但不会继承DNS等

　　接口地址池的优先级比全局地址池高，配置了全局地址池后，如果又在接口上配置了接口地址池，客户端将会从接口地址池中获取IP地址

DHCP工作原理

　　如果有多个DHCP服务器，则每个DHCP服务器都会响应Discover报文，但客户端只会选择第一个响应的DHCP服务器提供的IP地址，在接受到Offer包后，会向全局发送免费ARP，如果在指定时间没有接到ARP应答，表示广播中没有人使用该IP地址，则主机配置使用，如果有主机使用，那么DHCP Server会发送DHCP NAK报文来告知客户端该IP地址已经被占用，然后DHCP客户端会重新发送DHCP Discover报文向服务器申请IP地址。