第18章-DHCP

1. 产生背景

2. 概述

2.1 定义

2.2 特点

2.3 DHCP系统组成

3. DHCP工作原理

3.1 前提条件

3.2 场景

3.3 分配IP地址工作机制

3.4 特殊情况处理

3.5 IP地址租约更新

4. DHCP中继代理

4.1 现实场景

4.2 工作机制

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1. 产生背景

现实问题：

小型网络中，手动配置DHCP(IP地址、子网掩码、网关、DNS服务器)

解决方法：

方案1：无盘工作站 → BOOTP协议 → 硬件地址与IP地址是静态绑定的；

问题：浪费IP地址；灵活性差；

方案2：DHCP协议

优点：服务器集中管理配置信息；

2. 概述

2.1 定义

① DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)动态主机配置协议

② 运行条件：C/S模式；

③ 报文：UDP方式封装；

④ 端口：服务端端口-67；客户端端口-68；

⑤ 报文发送方式：广播；

2.2 特点

① 即插即用；无需配置

② 统一管理；

③ 使用效率高；租期管理；

④ 跨网段；DHCP中继技术；

2.3 DHCP系统组成

DHCP服务器+DHCP中继器+DHCP客户端

3. DHCP工作原理

3.1 前提条件

服务器要有固定的IP地址，利用地址池来分配IP地址

3.2 场景

一个新手机刚接入wifi → 没有ip地址 → 无DHCP服务器

例子，我是谁？我在哪？我要去哪？

3.3 分配IP地址工作机制

① 广播请求：客户端以全网广播形式发起IP地址请求；(Discover消息)

广播"255.255.255.255"；源地址"0.0.0.0"；

② 广播回应：服务器以全网广播形式向客户端发送IP地址提供；(Offer消息)

在地址池中取一个地址，从小往大取，"192.168.1.2"；

③ 客户端选择好IP地址后，以全网广播形式向服务器通告选择结构；(Request消息)

自动ping 192.168.1.2；通：被用了；没通：没人用；

④ 服务器向客户端以全网广播形式发送IP地址确认；(Ack消息)

服务器同意你使用192.168.1.2；

3.4 特殊情况处理

就近原则：当网络中存在多台DHCP服务器，客户端会优先选择最先到达的IP地址提供；

3.5 IP地址租约更新

条件：不是永远的使用，而是租；

① 租期到达50%，客户端在线，会向服务器单播发起租约更新请求；

② 租期达到87.5%，客户端在线，会向服务器广播发起租约更新请求；

4. DHCP中继代理

4.1 现实场景

跨网段通信；

DHCP中继的应用场景：用于跨网段分配IP地址；

4.2 工作机制

① PC机广播请求到路由器；

② 路由器开启DHCP中继；地址转单播；给DHCP服务器；

③ DHCP服务器单播响应到路由器；地址转广播；给PC；