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DHCP協(xié)議詳解

云知道

在常見的小型網(wǎng)絡(luò)中（例如家庭網(wǎng)絡(luò)和學(xué)生宿舍網(wǎng)），網(wǎng)絡(luò)治理員都是采用手工分配IP地址的方法，而到了中、大型網(wǎng)絡(luò)，這種方法就不太適用了 。在中、大型網(wǎng)絡(luò)，非凡是大型網(wǎng)絡(luò)中，往往有超過100臺(tái)的客戶機(jī)，手動(dòng)分配IP地址的方法就不太合適了 。因此，我們必須引入一種高效的IP地址分配方法，幸好，DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）為我們解決了這一難題 。
DHCP的優(yōu)缺點(diǎn)
DHCP服務(wù)優(yōu)點(diǎn)不少：網(wǎng)絡(luò)治理員可以驗(yàn)證IP地址和其它配置參數(shù)，而不用去檢查每個(gè)主機(jī)；DHCP不會(huì)同時(shí)租借相同的IP地址給兩臺(tái)主機(jī)；DHCP治理員可以約束特定的計(jì)算機(jī)使用特定的IP地址；可以為每個(gè)DHCP作用域設(shè)置很多選項(xiàng)；客戶機(jī)在不同子網(wǎng)間移動(dòng)時(shí)不需要重新設(shè)置IP地址 。
但同時(shí)也存在不少缺點(diǎn)：DHCP不能發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上非DHCP客戶機(jī)已經(jīng)在使用的IP地址；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上存在多個(gè)DHCP服務(wù)器時(shí)，一個(gè)DHCP服務(wù)器不能查出已被其它服務(wù)器租出去的IP地址；DHCP服務(wù)器不能跨路由器與客戶機(jī)通信，除非路由器答應(yīng)BOOTP轉(zhuǎn)發(fā) 。
工作流程
DHCP服務(wù)的工作過程是這樣的：
1.發(fā)現(xiàn)階段，即DHCP客戶機(jī)尋找DHCP服務(wù)器的階段 。DHCP客戶機(jī)以廣播方式（因?yàn)镈HCP服務(wù)器的IP地址對(duì)于客戶機(jī)來說是未知的）發(fā)送DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息來尋找DHCP服務(wù)器，即向地址255.255.255.255發(fā)送特定的廣播信息 。網(wǎng)絡(luò)上每一臺(tái)安裝了TCP/IP協(xié)議的主機(jī)都會(huì)接收到這種廣播信息，但只有DHCP服務(wù)器才會(huì)做出響應(yīng)（如圖1） 。

2.提供階段，即DHCP服務(wù)器提供IP地址的階段 。在網(wǎng)絡(luò)中接收到DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息的DHCP服務(wù)器都會(huì)做出響應(yīng)，它從尚未出租的IP地址中挑選一個(gè)分配給DHCP客戶機(jī)，向DHCP客戶機(jī)發(fā)送一個(gè)包含出租的IP地址和其他設(shè)置的DHCP offer提供信息（如圖2） 。

3.選擇階段，即DHCP客戶機(jī)選擇某臺(tái)DHCP服務(wù)器提供的IP地址的階段 。假如有多臺(tái)DHCP服務(wù)器向DHCP客戶機(jī)發(fā)來的DHCP offer提供信息，則DHCP客戶機(jī)只接受第一個(gè)收到的DHCP offer提供信息，然后它就以廣播方式回答一個(gè)DHCP request請(qǐng)求信息，該信息中包含向它所選定的DHCP服務(wù)器請(qǐng)求IP地址的內(nèi)容 。之所以要以廣播方式回答，是為了通知所有的DHCP服務(wù)器，他將選擇某臺(tái)DHCP服務(wù)器所提供的IP地址（如圖3） 。

4.確認(rèn)階段，即DHCP服務(wù)器確認(rèn)所提供的IP地址的階段 。當(dāng)DHCP服務(wù)器收到DHCP客戶機(jī)回答的DHCP request請(qǐng)求信息之后，它便向DHCP客戶機(jī)發(fā)送一個(gè)包含它所提供的IP地址和其他設(shè)置的DHCP ack確認(rèn)信息，告訴DHCP客戶機(jī)可以使用它所提供的IP地址 。然后DHCP客戶機(jī)便將其TCP/IP協(xié)議與網(wǎng)卡綁定，另外，除DHCP客戶機(jī)選中的服務(wù)器外，其他的DHCP服務(wù)器都將收回曾提供的IP地址（如圖4） 。

5.重新登錄 。以后DHCP客戶機(jī)每次重新登錄網(wǎng)絡(luò)時(shí)，就不需要再發(fā)送DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息了，而是直接發(fā)送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request請(qǐng)求信息 。當(dāng)DHCP服務(wù)器收到這一信息后，它會(huì)嘗試讓DHCP客戶機(jī)繼續(xù)使用原來的IP地址，并回答一個(gè)DHCP ack確認(rèn)信息 。假如此IP地址已無法再分配給原來的DHCP客戶機(jī)使用時(shí)（比如此IP地址已分配給其它DHCP客戶機(jī)使用），則DHCP服務(wù)器給DHCP客戶機(jī)回答一個(gè)DHCP nack否認(rèn)信息 。當(dāng)原來的DHCP客戶機(jī)收到此DHCP nack否認(rèn)信息后，它就必須重新發(fā)送DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息來請(qǐng)求新的IP地址 。
6.更新租約 。DHCP服務(wù)器向DHCP客戶機(jī)出租的IP地址一般都有一個(gè)租借期限，期滿后DHCP服務(wù)器便會(huì)收回出租的IP地址 。假如DHCP客戶機(jī)要延長(zhǎng)其IP租約，則必須更新其IP租約 。DHCP客戶機(jī)啟動(dòng)時(shí)和IP租約期限過一半時(shí)，DHCP客戶機(jī)都會(huì)自動(dòng)向DHCP服務(wù)器發(fā)送更新其IP租約的信息 。

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