DHCP原理及配置

DHCP原理
配置基于接口地址池的DHCP
配置基于全局地址池的DHCP
配置中继DHCP

1、DHCP原理

1.1、什么是DHCP？
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）IETF制定的一种Server/Client模式的动态主机配置协议，提供动态分配网络配置参数的机制，并且可以向后兼容BOOTP协议。
其中Server/Client都是指一种应用程序。

1.2、什么时候使用DHCP？
#DHCP能给那些设备配置网络参数?
任何需要得到IP地址的设备（路由器的IP地址一般都是手工配置）。
#DHCP能够分配那些网络参数?
1 IP地址
2 Gateway
3 DNS
４boot文件名
５DHCP服务端主机域名
６DHCP服务端标识
７下一个服务器的IP地址
８IP地址的租期
#什么时候使用DHCP？
有大量的设备需要配置IP地址的时候

1.3、为什么要使用DHCP？
减少网络管理的工作量；
避免因手工配置IP地址造成的IP地址冲突。

1.4、DHCP工作的基本流程

1、发现阶段：（Client寻找Server的阶段）
                Client启动后，
                发送一个广播帧，源MAC地址为Client的MAC地址，目标地址为FF:FF:FF:FF；
                IP报文的目的IP地址为255.255.255.255，源地址为0.0.0.0；
                传输控制层为UDP报文：目的端口号为67，源端口号为68；
                这个消息被称为**DHCPDISCOVER**。
                注意：Client 端计算机会发送四次请求信息，第一次等待时间为 1 秒，其余三次的等待时间分别是 9、13、16 秒。
                如果还是没有DHCP服务器的响应，那么在5分钟之后，Client端计算机会重复这一动作。

2、提供阶段：（Server向Client提供IP地址的阶段）
                Server接收到DHCPDISCOVER报消息后，
                从自己维护的地址池里选择一个IP地址，
                传输控制层为UDP报文：目的端口号为：68，源端口号为67；
                UDP封装在广播IP报文中，
                IP报文的目的IP地址为Server给Client分配的IP地址，源地址为Server的单播IP地址；
                IP报文被封装在广播帧中，
                单播帧的源MAC地址为Server的单播MAC地址，目标地址为Client的MAC地址；
                这个消息被称为DHCPOFFER

    3、请求阶段：（Client发消息第一个给它发DHCPOFFER消息的Server，请求IP地址）
                    Client收到第一个DHCPOFFER后，
                    发送一个广播帧：源MAC为Client的MAC地址，目标地址为FF:FF:FF:FF
                    广播IP报文：源地址为0.0.0.0，目标地址为255.255.255.255,协议字段值为0x11
                    UDP报文：源端口号为67，目标端口号为68
                    报文中包含Server的标识；
                    这个消息被称为DHCPREQUEST。

    4、确认阶段：（Server向Client发送ACK／NACK消息）
                        Server在收到DHCPREQUEST消息后，
                        在传输层UDP报文：源端口为67，目标端口为68；
                        UDP封装在广播IP中：源地址为Server的IP地址，目标地址为：255.255.255.255
                        IP报文封装在单播帧中：源MAC地址为Server的MAC地址，目标地址为Client的MAC地址
                        如果是ＮACK则这次获取IP地址失败；

    特别需要注意的地方：
        １、什么时候会触发Client发送DHCPDISCOVER消息？
                    Client初次接入网络中时；
                    重启后IP地址不能再使用时；
                    租期到了后IP地址不能再使用时。
        ２、Client重启后，是怎么获取IP地址的？
                    Client会保存Server的IP、MAC等信息，
                    重启后会直接以单播的方式发送DHCPREQUEST消息（如果收不到回应在以广播的方式发送），
                    Server回复DHCPACK消息后，Client就可以继续使用原来的IP；
                    如果收到DHCPNACK，则需要重新发送DHCPDISCOVER消息获取IP
        ３、关于IP地址的租期：
                    默认租期为1天（24小时：86400sec）
                    在IP地址使用时间到了租期一半时，Client会以单播的形式发送DHCPREQUEST消息：
                    如果在租期的87.5%之前收到DHCPACK，则继续刷新租期继续使用该IP；
                    如果到了87.5%还未收到DHCPACK，则以广播的形式发送DHCPREQUEST；
                    如果租期到期前收到DHCPACK，则继续刷新租期继续使用该IP
                    如果租期到了，还未收到DHCPACK，则需要重新DHCPDISCOVER消息获取IP。

1.5 DHCP中继
1、什么是DHCP中继？
DHCP中继就是中转DHCP Client和DHCP Server之间的DHCP消息的代理。
2、什么时候用DHCP中继？
在包含多个二层网络的需要动态分配IP地址的网络结构中。
3、怎么用DHCP中继？
一般是把DHCP部署在路由器或三层交换机上。

1.６华为的DHCP协议报文与思科的区别
华为的Server发的消息都是单播的，思科的Server发的消息是广播的
华为确认IP地址的唯一性是在确认阶段接收到DHCPACK消息后；思科确认IP地的唯一性是在请求阶段开始的时候。

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