dhcp的作用是什么_dhcp的工作原理

　　dhcp的作用是什么

　　DHCP是動態主機設置協議，是一個局域網的網絡協議，使用UDP協議工作。主要有兩個用途：用于內部網或網絡服務供應商自動分配IP地址；給用戶用于內部網管理員作為對所有計算機作中央管理的手段。

　　DHCP具有以下功能：

　　1、保證任何IP地址在同一時刻只能由一臺DHCP客戶機所使用。

　　2、DHCP應當可以給用戶分配永久固定的IP地址。

　　3、DHCP應當可以同用其他方法獲得IP地址的主機共存（如手工配置IP地址的主機）。

　　4、DHCP服務器應當向現有的BOOTP客戶端提供服務。

　　dhcp的工作原理

　　dhcp即動態主機配置協議，是一個局域網的網絡協議，使用UDP協議工作， 主要有兩個用途：給內部網絡或網絡服務供應商自動分配IP地址，給用戶或者內部網絡管理員作為對所有計算機作中央管理的手段，在RFC 2131中有詳細的描述。DHCP有3個端口，其中UDP67和UDP68為正常的DHCP服務端口，分別作為DHCP Server和DHCP Client的服務端口；546號端口用于DHCPv6 Client，而不用于DHCPv4，是為DHCP failover服務，這是需要特別開啟的服務，DHCP failover是用來做“雙機熱備”的。

　　“小編”所在的工作單位用戶數量較大，公網ip地址數量有限，很顯然，手動分配ip地址的方案肯定是不可行的。因為dhcp不會擔心有重復的ip地址，不用擔心用戶因為配置不對導致無法上網的問題，更重要的一點是dhcp能夠從上往下有一個合理的規劃，不會導致ip地址段混亂。綜上所述，有必要在園區網內部署一臺dhcp服務器。

　　部署dhcp服務器之前，需要先搞懂dhcp的工作原理，下面小編簡單談一下對于dhcp工作原理的解讀。DHCP 是基于C/S（服務器客戶端）模式的 ，Client使用UDP 68，server使用UDP 67，dhcp有幾個基本的概念需要掌握；

　　1、dhcp客戶端：通過DHCP協議請求IP地址的客戶端。DHCP客戶端是接口級的概念，如果一個主機有多個以太接口，則該主機上的每個接口都可以配置成一個DHCP 客戶端。

　　2、DHCP Server：DHCP 服務端，負責為DHCP客戶端提供IP地址，并且負責管理分配的IP地址。

　　3、DHCP Relay：DHCP中繼器，DHCP客戶端跨網段申請IP地址的時候，實現DHCP報文的轉發功能。

　　dhcp的工作過程可以用下圖表示：

　　1、當客戶端接入網絡的時候，即啟用了dhcp-client后，客戶端會發送一個dhcp discover廣播報文來發現局域網內的dhcp服務器。因此，第一階段為dhcp發現階段，主要意思即為尋找局域網內的dhcp服務器。

　　2、在局域網內，某個dhcp服務器接收到第一階段發送過來的報文后，根據自己的地址池內剩下的ip地址，依然以廣播方式分配給客戶端一個ip地址，分配的dhcp offer報文中還包含了一些其他的字段，如dns地址，網關，掩碼等。如果這一階段內存在多個dhcp服務器，依然會發送多個dhcp offer報文給該客戶端。

　　3、CLient根據先收到的Offer報文來決定選用哪個服務器提供的DHCP的地址（存在多個回應的話，先來的優先），然后根據這個Offer提供的地址信息，發送Request報文請求。

　?。?）、客戶端初始化時，發送廣播的DHCP Request報文來回應服務器的DHCP offer報文

　?。?）、客戶端重啟初始后，發送廣播的DHCP的DCHP Request報文來確認先前被分配的IP地址等配置信息。

　?。?）、當客戶端已知和某個IP地址綁定后，發送單播的DHCP Request報文來延長IP地址租期

　　4、服務器收到request報文以后，確認地址池中的這個地址沒有被分配，如果沒有被分配就回復ACK報文，如果被分配了 ，就會回復DHCP-NAK報文，告訴CLient 地址已經被分配了。

　　5、當CLient收到服務器分配的地址后，會向這個廣播域內發送一個免費ARP的請求，如果沒有人響應這個請求，CLient才正式使用這個地址，如果有人回應的話，會返回一個DHCP-Decline報文，要求服務器重新獲取地址。

　　6、當CLient的IP租期到達一半的時候，會單播發送DHCP-Request報文，請求服務器更新租期，服務器收到以后，如果可以繼續使用該IP地址的話，會響應CLient DHCP-ACK，如果該IP不能繼續分配，則響應CLient DHCP-NAK。此時Client會在租期的75%再次詢問server 進行續約，如果該IP地址可用則回復ACK，反則回復NAK。

　　7、如果客戶端重啟后，會自動發送DHCPREQUEST廣播給DHCP服務器以便請求繼續租用原來使用的IP地址，如果服務器收到這個消息，確認客戶端可以使用該地址，則回答一個DHCP ACK確認消息，如果此IP地址已經無法再分配，則返回一個DHCP NCK否認信息，客戶端收到這個信息以后，則必須重新發送DHCP Discovery消息獲取新的地址。 若沒有得到響應，則嘗試與網關通信，如果通信正常，這個租期還沒到期的話，則可以繼續使用，但是不能和網關通信的話，則會獲得169.254.0.1~169.254.255.254之間的IP地址，然后每隔5min嘗試更新租約。

　　8、當客戶端已經獲得了IP地址，發送DHCP INFORM報文來獲取其他一些網絡配置信息，比如網關、DNS服務器

　　9、當客戶端可通過DHCP RELEASE報文主動釋放服務器分配給它的地址，當服務器收到此報文后，可將這個IP地址分配給其他客戶端。

　　它實現的原理是，當機子重啟或者設置了IP地址的時候，這個主機會通過免費ARP來詢問這個局域網中是否有相同的IP存在（這個ARP詢問的就是自己本身的IP地址，看是否有人回應），如果有人回復這個ARP的請求，那么就會得到一個錯誤的消息“以太網地址 a:b：c:d：e:f發送來重復的IP地址”，通常情況下，是沒人回應的，因為沒有沖突存在，如果有人回應了這個ARP的請求，那么說明該IP地址已經被使用了，對方回應了這個ARP的響應，它會通過操作系統顯示提示出來，說該IP地址存在沖突問題。在現在的DHCP服務器中，已經也引入了這個機制了，它會在分配給客戶端這個IP地址之前，會先發送一個Ping，或者ARP等機制來查看該局域網中是否已經有該IP地址存在了，如果有得話，那么DHCP會分配其他IP給請求的客戶端，如果沒有人回應，那么則把該IP地址讓客戶端使用，所以很多情況下，看到設備上面，沒有做地址排除的時候，而且有些IP地址已經在使用了，但是服務器能夠很好的分配不沖突的地址給客戶端，不造成地址沖突。

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