DHCP协议

1. 1.DHCP的作用:动态主机配置协议

   • 可以人工给主机配置参数，但是当网络中的主机太多时，一个个的人工配置代价未免太大了，所以就出现了DHCP协议实现动态主机配置

   • 配置那些参数呢：

     IP地址

     子网掩码

     默认网关

     域名

   • DHCP客户端程序在主机中开机联网自启动，请求DHCP服务器得到配置

   • DHCP客户端程序是向局域网中广播的，那个DHCP服务器收到了DHCP发现报文，就回送响应

     • DHCP服务器和主机在一个局域网内，通过广播，DHCP服务器收到DHCPDISCOVER报文,可以配置
     • 在1个局域网内部设置1个DHCP服务器成本太高，但是在不同局域网内，广播又不能到达，因为路由器屏蔽广播，这个时候DHCP中继就有用了：在路由器中设1个DHCP服务器的IP,当路由器收到广播时间，就替这个主机向DHCP服务器发送DHCPDISCOVER报文

2. DHCP的工作过程

   • 细节注意

     • 寻找DHCP服务器：主机向DHCP服务器发送DHCP DISCOVER报文，广播方式(源地址：0.0.0.0，目的地址：255.255.255.255),主机的UDP端口号为68，DHCP的UDP端口号为68

       如果别的客户机收到了这个广播的报文，因为他们的端口号是67，所以丢弃；

       只有DHCP服务器收到了这个广播的报文，端口号是68，才可以接受

       DHCP DISCOVER报文格式，包含2个主要内容：事务ID(可以在接下来的步骤中识别是不是这个主机),主机的mac地址

       DHCP服务器在收到DHCP DISCOVER后，根据MAC地址查找数据库，看是否有针对MAC地址的配置信息，yes:使用这些配置信息构建DHCP OFFER，no:默认配置信息构建DHCP OFFER

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     • 提供IP地址租用：依然是广播方式(源地址：DHCP服务器IP,目的地址：255.255.255.255，因为主机目前还没有配置IP地址)

       如果别的客户机收到了这个广播的报文，因为他们的端口号是67，可以先接受；

       只有DHCP服务器收到了这个广播的报文，端口号是68，所以丢弃

       DHCP OFFER报文中包含了事务ID,如果这个事务ID和主机发送出去的DHCP DISCOVER报文中的事务ID相同，就接受，否则丢弃

       DHCP OFFER报文中包含了一系列的配置信息

       从自己的DHCP地址池中选取IP分配给主机需要注意：这个IP在本网络中不能被其他主机已占用，ARP检测即可

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     • 接受IP地址租约：为什么要采取向所有DHCP服务器广播的方式，而且这个时候的源地址还是0.0.0.0（而不是DHCP OFFER中的分配的IP地址）？提供IP地址租用时发给主机的DHCP OFFER报文不是已经给出了一系列配置信息(包括分配给主机的IP)吗 ?

       DHCP REQUEST格式：事务ID,DHCP客户端的MAC地址，接受租约中的IP地址，提供此租约的DHCP服务器端的IP地址

       所以原因就是：根据提供此租约的DHCP服务器端的IP地址，其他DHCP服务器收到这个报文查看这个字段发现自己的IP不是这个，就past了，IP等于这个就说明这个租约是这个DHCP服务器提供的，所以就是告诉不提供此租约的所有DHCP服务器，我已经找到了为我提供IP地址的DHCP服务器了，你们走吧！

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     • 确认IP地址租约：DHCP ACK,广播（这个时候主机的IP仍然没有分配好，所以广播）

       使用ARP检测分配的IP地址是否已经被网络中的其他主机占用，被占用：发送DHCP谢绝报文，并且重新发送DHCP DISCOVER报文，没被占用：可以使用租约中的IP地址与网络中其他主机通信了

     • IP地址续约

       T1:租约1半时间到达：DHCP REQUEST请求新租约：if（DHCP ACK）-->新的IP地址租约;

       if(DHCP NACK)-->立即停止使用的IP地址租约，并且重发DHCP DISCOVER报文;

       if(不响应）-->T2：到达租用期的87.5%时，再次重发DHCP REQUEST

       租用期到达：立即停止租用的IP地址，重发DHCP DISCOVER

     • IP地址解约：DHCP RELEASE,随时解除IP地址租约

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最后用一个小故事来描述DHCP的工作过程

李华在网上向很多家公司投了C++开发的工作的求职书，有一些公司向李华返回了一些回馈（包括工资，C++开发相关事项，以及C++开发的应聘书）,然后李华在这些公司里面选了一家满意的公司，并且告诉所有投过简历的这些公司，我已经找到了合适的公司了，你们就不要再等着我了。第二天李华去那个他满意的公司面试，面试通过之后面试官正式向李华发出应聘，并且告诉李华我们是有试用期的，1段时间后你还需要再次面试，再次申请C++开发职位，当然你也可以选择随时终止与我们公司的合作