动态主机配置协议DHCP(Dynamic Host Configration Protocol)

一、概念

DHCP(动态主机配置协议):基于server-client模型,端口号:server为67,client为68

二、报文

**DHCP Discover **:DHCP 客户端在请求 IP 地址时并不知道 DHCP 服务器的位置,因此 DHCP 客户端会在本地网络内以广播方式发送 Discover 请求报文,以发现网络中的 DHCP 服务器。所有收到 Discover 报文的 DHCP 服务器都会发送应答报文,DHCP 客户端据此可以知道网络中存在的 DHCP 服务器的位置
DHCP Offer:DHCP 服务器收到 Discover 报文后,就会在所配置的地址池中查找一个合适的IP地址,加上相应的租约期限和其他配置信息(如网关、DNS服务器等),构造一个 Offer 报文,发送给 DHCP 客户端,告知用户本服务器可以为其提供 IP 地址。但这个报文只是告诉 DHCP 客户端可以提供 IP 地址,最终还需要客户端通过 ARP 来检测该 IP 地址是否重复。
DHCP Request:DHCP 客户端可能会收到很多 Offer 请求报文,所以必须在这些应答中选择一个。通常是选择第一个 Offer 应答报文的服务器作为自己的目标服务器,并向该服务器发送一个广播的 Request 请求报文,通告选择的服务器,希望获得所分配的IP地址。另外,DHCP 客户端在成功获取 IP 地址后,在地址使用租期达到 50% 时,会向 DHCP 服务器发送单播 Request 请求报文请求续延租约,如果没有收到 ACK 报文,在租期达到 87.5% 时,会再次发送广播的 Request 请求报文以请求续延租约。
DHCP ACK:DHCP 服务器收到 Request 请求报文后,根据 Request 报文中携带的用户 MAC 来查找有没有相应的租约记录,如果有则发送 ACK 应答报文,通知用户可以使用分配的 IP 地址。
DHCP NAK:如果 DHCP 服务器收到 Request 请求报文后,没有发现有相应的租约记录或者由于某些原因无法正常分配 IP 地址,则向 DHCP 客户端发送 NAK 应答报文,通知用户无法分配合适的 IP 地址。
DHCP Release:当 DHCP 客户端不再需要使用分配 IP 地址时,就会主动向 DHCP 服务器发送 RELEASE 请求报文,告知服务器用户不再需要分配 IP 地址,请求 DHCP 服务器释放对应的 IP 地址。
DHCP Decline:当客户端发现服务器分配的IP地址无法使用(如IP地址冲突时),则会向 DHCP 服务器发送 Decline 请求报文,通知服务器所分配的 IP 地址不可用,以期获得新的 IP 地址。
DHCP Inform:DHCP 客户端如果需要从 DHCP 服务器端获取更为详细的配置信息,则向 DHCP 服务器发送Inform 请求报文;目前基本上已经弃用了。
所有报文基于UDP封装

Ethernet IP UDP DHCP

注:不可靠的传输方式完成可靠效果1、有确认机制 2、周期发送

三、工作过程

在这里插入图片描述
前提是DHCPServer有地址、地址池、网关地址、DNS地址
1、当DHCP客户端第一次登录网络的时候,计算机发现本机上没有任何IP地址设定,将以广播方式发送DHCP discover发现信息来寻找DHCP服务器,即向255.255.255.255发送特定的广播信息。网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收这个广播信息,但只有DHCP服务器才会做出响应。
在这里插入图片描述
2、在网络中接收到DHCP discover发现信息的DHCP服务器就会做出响应,它从尚未分配的IP地址池中挑选一个分配给DHCP客户机,向DHCP客户机发送一个包含分配的IP地址和其他设置的DHCP offer提供信息。
在这里插入图片描述
3、DHCP客户端接受到DHCP offer提供信息之后,选择第一个接收到的提供信息,然后以广播的方式回答一个DHCP request请求信息,该信息包含向它所选定的DHCP服务器请求IP地址的内容。
在这里插入图片描述
4、当DHCP服务器收到DHCP客户端回答的DHCP request请求信息之后,便向DHCP客户端发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCP ack确认信息,告诉DHCP客户端可以使用它提供的IP地址。然后,DHCP客户机便将其TCP/IP协议与网卡绑定,另外,除了DHCP客户机选中的DHCP服务器外,其他的DHCP服务器将收回曾经提供的IP地址。
在这里插入图片描述
5、以后DHCP客户端每次重新登录网络时,就不需要再发送DHCP discover发现信息了,而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request请求信息。当DHCP服务器收到这一信息后,它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址,并回答一个DHCP ack确认信息。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时,则DHCP服务器给DHCP客户机回答一个DHCP nack否认信息。当原来的DHCP客户机收到此DHCP nack否认信息后,它就必须重新发送DHCP discover发现信息来请求新的IP地址。

四、配置

1、定义排除地址

R2(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.1.1 192.168.1.2

2、创建地址池

R2(config)#ip dhcp pool cisco
R2(dhcp-config)#network 192.168.1.0 255.255.255.0
R2(dhcp-config)#default-router 192.168.1.1
R2(dhcp-config)#dns-server 8.8.8.8

3、定义租约

R2(dhcp-config)#lease 10

4、客户端配置

R1(config)#interface fastEthernet 1/1
R1(config-if)#ip address dhcp 
R1(config-if)#no sh

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