网络基础知识笔记04：DHCP基本原理与配置(下)
网络基础知识笔记04 DHCP基本原理与配置（下）
由于本笔记有借鉴其他博文的内容，但仅做学习使用。已在下方给出原文链接，如有侵权，请联系本人进行删除，谢谢。
本节笔记主要介绍DHCP租期更新，租期重绑定，租期失效以及简单的DHCP服务器配置方法和验证。
申请到IP地址后，DHCP客户端中会保存三个定时器，分别用来控制租期更新，租期重绑定和租期失效（DHCP服务器为DHCP客户端分配IP地址时会指定三个定时器的值）。如果DHCP服务器没有指定定时器的值，DHCP客户端会使用缺省值，缺省租期为1天。
DHCP租期更新
IP租期期限到达50%时，DHCP客户端会请求更新IP地址租约。
默认情况下，还剩下50%的租期时，DHCP客户端开始租约更新过程。DHCP客户端向分配IP地址的服务器发送DHCP Request报文来申请延长IP地址的租期。DHCP服务器向客户端发送DHCP Ack报文，给予DHCP客户端一个新的租期。
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，会申请重绑定IP。
DHCP客户端发送DHCP请求报文续租时，如果DHCP客户端没有收到DHCP服务器的DHCP Ack报文。默认情况下，重绑定定时器在租期剩余12.5%的时候超时，超时后，DHCP客户端会认为原DHCP服务器不可用，开始重新发送DHCP Request报文。网络上任何一台DHCP服务器都可以应答DHCP Ack或DHCP Nak报文。
如果收到DHCP Ack报文，DHCP客户端重新进入绑定状态，复位租期更新定时器和重绑定定时器。如果收到DHCP Nak报文，DHCP客户端进入初始化状态。此时，DHCP客户端必须立刻停止使用现有IP地址，重新申请IP地址。
IP地址的释放
发生IP地址释放的情况的原因可能有两种：
①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。
②如果DHCP客户端不再使用分配的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。
租期定时器是地址失效进程中的最后一个定时器，超时时间为IP地址的租期时间。如果DHCP客户端在租期失效定时器超时前没有收到服务器的任何回应，DHCP客户端必须立刻停止使用现有IP地址，发送DHCP Release报文，并进入初始化状态。然后，DHCP客户端重新发送DHCP发现报文，申请IP地址。
配置DHCP服务器
在前面的笔记中，我们已经知道了DHCP支持两种类型的地址池：分别是全局地址池和接口地址池（接口地址池优先级更高）。所以我们分别介绍两种地址池的不同配置方法。
（1）配置全局地址池
如下图所示：DHCP服务器的接口为192.168.1.1/24，其拥有的地址池为192.168.1.0，现需求主机A可以通过DHCP协议动态获取地址池中的IP。
Step 1：为连接主机A的端口配置IP地址
Step 2：使能DHCP协议
dhcp enable命令用来使能DHCP功能。在配置DHCP服务器时，必须先执行dhcp enable命令，才能配置DHCP的其他功能并生效。
Step 3：配置DHCP全局地址池
ip pool命令用来创建全局地址池。
network命令用来配置全局地址池下可分配的网段地址。
gateway-list命令用来配置DHCP服务器全局地址池的出口网关地址。
dns-list命令用来配置DHCP服务器全局地址池的域名解析地址。
lease命令用来配置DHCP全局地址池下的地址租期。缺省情况下，IP地址租期是1天。
dhcp select global命令用来使能DHCP服务器功能（全局地址池）。
配置验证：
点开模拟器中的主机A，在“基础配置”中IPv4配置中勾选DHCP获取IP地址，最后点击应用。
使用命令ipconfig查看结果，可以看到主机A获取IP地址成功。可以看到，此处的DHCP分配是在地址池中从后往前分配的。
（2）配置接口地址池
Step 1：配置接口地址以及使能DHCP，上面已经给出，不再赘述。
Step 2：配置DHCP接口地址池
dhcp select interface命令用来关联接口和接口地址池，为连接到接口的主机提供配置信息。在本示例中，接口GigabitEthernet 0/0/0被加入接口地址池中。
dhcp server dns-list命令用来指定接口地址池下的DNS服务器地址。
dhcp server excluded-ip-address命令用来配置接口地址池中不参与自动分配的IP地址范围。
Tips：全局地址池也可以配置这个参数
dhcp server lease命令用来配置DHCP服务器接口地址池中IP地址的租用有效期限功能。缺省情况下，接口地址池中IP地址的租用有效期限为1天。
配置验证：
操作与上面相同，验证结果如下：
因为10.1.1.254这个IP被设置为保留地址，所以被分配到10.1.1.253作为客户端的IP地址。
小结
以下是一些上面笔记中没有提到或比较重要想记的知识点：
①在进行DHCP协议通信时，DHCP客户端使用UDP 68端口与DHCP服务器端UDP 67端口进行通信的。
②在IP地址池中，应该排除分配给DNS等服务器的IP地址，DHCP服务器接口的IP地址等，这样可以避免IP地址冲突。可以使用命令参数excluded-ip-address进行配置
③默认的IP地址租期是86400秒，即一天。
到此，DHCP的基础知识已经介绍完毕，但DHCP的内容远不止如此：DHCP Relay，DHCP所面临的安全威胁以及对应的防护机制等等，都需要进一步的了解和学习。学无止境，这些将来有机会也会再开笔记进行介绍，敬请期待。
