DHCP中继

前言：

       DHCP Relay即DHCP中继，它是为解决DHCP服务器和DHCP客户端不在同一个广播域而提出的

DHCP中继

DHCP协议依赖广播通信（如客户端发送DHCP Discover报文），但广播报文无法跨越子网，因为：

• 路由器的隔离作用：路由器作为不同子网的边界设备，默认会阻断广播流量（广播域仅限于同一子网）

• 客户端与服务器跨子网时的通信障碍：如果客户端和DHCP服务器位于不同子网，客户端的广播请求无法直接到达服务器，导致无法获取IP地址

示例：
假设客户端在子网A（192.168.1.0/24），而DHCP服务器在子网B（10.0.0.0/24），客户端广播的DHCP Discover会被路由器拦截，无法传递到子网B

于是便产生了DHCP中继

中继的作用：DHCP中继代理（通常部署在路由器或三层交换机）充当中间人，将客户端的广播请求转换为单播报文，转发到远程DHCP服务器，并反向传递服务器的响应，实现跨VLAN、跨路由通信

DHCP中继（DHCP Relay）是一种网络功能，用于在跨子网的场景中转发DHCP请求和响应，使得客户端能够从远程DHCP服务器获取IP地址配置

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DHCP中继的工作原理

1. 客户端发送广播请求（DHCP Discover）

• 行为：客户端开机后，发送DHCP Discover广播报文（目标MAC：FF:FF:FF:FF:FF:FF）

                   不是目标IP是因为客户端开机时尚未分配IP地址，无法在IP层指定目标地址

• 限制：广播只能在本子网内传播，无法穿过路由器到其他子网

2. 中继代理“拦截”并改造请求

• 接收请求：路由器/三层交换机的接口（连接客户端子网）收到广播报文

• 关键改造：

  • 单播转发：将广播报文改为单播，目标地址设为预先配置的DHCP服务器IP

  • 添加“地址标签”：在DHCP报文中插入giaddr字段（Gateway IP Address），值为中继代理接收请求的接口IP（即客户端子网的网关IP）

  • 可选标记：添加Option 82（记录客户端的物理位置，如交换机端口、VLAN号）

比喻：中继代理像快递员，把你的包裹（请求）贴上“寄件人地址”（giaddr），再寄给远方的服务台（服务器）

3. DHCP服务器分配IP地址

• 识别子网：服务器根据giaddr字段判断客户端属于哪个子网（例如giaddr=192.168.1.1对应子网192.168.1.0/24）

• 选择地址池：从匹配该子网的地址池中分配IP、网关、DNS等信息

• 响应方式：服务器将DHCP Offer报文以单播形式发送到giaddr地址（即中继代理的接口IP）

4. 中继代理将响应送回客户端

• 接收响应：中继代理收到服务器的单播报文（Offer/ACK）

• 转发方式：根据客户端是否已获取IP，选择广播或单播将响应送回客户端子网

  • 客户端未获取IP时：广播响应（因为客户端可能没有IP，无法单播）

  • 客户端已获取IP时：单播响应（提高效率）

Giaddr字段，DHCP服务器会根据此字段来判断出客户端所在的网段地址，从而选择合适的 地址池，为客户端分配该网段的IP地址

基本命令的配置：

interface GigabitEthernet0/0/1进入连接客户端的接口（如GigabitEthernet0/0/1）进入接口后配置以下命令ip address 192.168.1.1 255.255.255.0配置接口IP（即客户端的网关地址）dhcp select relay启用DHCP中继模式dhcp relay server-ip 10.0.0.100指定DHCP服务器的IP地址（可配置多个服务器）剩下的是在DHCP服务器上创建地址池配置全局DHCP即可

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多跳中继：

客户端请求需经过多个中继设备才能到达DHCP服务器

Hops字段的作用是限制DHCP报文所经过的DHCP中继数目。服务器和客户端之间的DHCP中继数目不能超过16个，也就是Hops值不能大于16，否则DHCP报文将被丢弃

即：客户端 → 中继代理R1 → 中继代理R2 → DHCP服务器

客户端（VLAN 10, 192.168.1.0/24） 
  ↓ 
中继代理R1（接口IP: 192.168.1.1，下一跳指向R2的接口IP 10.0.0.1） 
  ↓                                               服务器设的网关必须与客户端子网网关（R1的接口IP）一致
中继代理R2（接口IP: 10.0.0.1，下一跳指向服务器IP 172.16.0.100） 
  ↓                                            确保R1→R2→服务器的路径互通（通过静态路由或动态路由协议）
DHCP服务器（172.16.0.100）

中继R1的配置
dhcp enable
# 进入客户端侧接口（连接客户端子网）
interface GigabitEthernet0/0/1ip address 192.168.1.1 255.255.255.0dhcp select relaydhcp relay server-ip 10.0.0.1  # 指向下一跳中继代理R2的接口IP中继R2的配置
dhcp enable
# 进入连接R1的接口
interface GigabitEthernet0/0/2ip address 10.0.0.1 255.255.255.0dhcp select relaydhcp relay server-ip 172.16.0.100  # 指向最终DHCP服务器IP# 确保R2到服务器的路由可达
ip route-static 172.16.0.0 255.255.255.0 10.0.0.254  # 假设下一跳为10.0.0.254服务器端的配置
dhcp enable# 创建客户端子网的地址池
ip pool vlan10gateway-list 192.168.1.1      # 必须与客户端子网网关（R1的接口IP）一致network 192.168.1.0 mask 24

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多子网独立中继：

多个子网各自配置中继代理，直接指向同一台DHCP服务器

即：子网A（客户端） → 中继代理R1 → DHCP服务器 
       子网B（客户端） → 中继代理R2 → DHCP服务器 

子网A（192.168.1.0/24） → 中继代理R1 → DHCP服务器（172.16.0.100） 

子网B（192.168.2.0/24） → 中继代理R2 → DHCP服务器（172.16.0.100） 

服务器需为每个子网配置独立的地址池，匹配对应中继接口的网关

各中继代理独立工作，仅处理本子网的请求

R1的配置
dhcp enable
interface GigabitEthernet0/0/1ip address 192.168.1.1 255.255.255.0dhcp select relaydhcp relay server-ip 172.16.0.100  # 直连服务器IPR2的配置
dhcp enable
interface GigabitEthernet0/0/1ip address 192.168.2.1 255.255.255.0dhcp select relaydhcp relay server-ip 172.16.0.100服务器端的配置
dhcp enableip pool vlan10  # 子网A的地址池gateway-list 192.168.1.1network 192.168.1.0 mask 24ip pool vlan20  # 子网B的地址池gateway-list 192.168.2.1network 192.168.2.0 mask 24

验证命令：

display dhcp relay interface GigabitEthernet0/0/1 # 检查中继是否生效display dhcp relay statistics                    # 查看报文转发计数display ip pool name vlan10 used  # 查看地址池分配情况display ip routing-table  # 检查路由表