DHCP工作原理

在学习之前先提出几个问题：什么是DHCP？为什么要使用DHCP？在什么场景中使用DHCP？DHCP报文的目的IP和目的MAC是多少？DHCP报文是基于UDP还是基于TCP？DHCP服务器返回的报文中都包含什么信息？

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）动态主机配置协议：它是基于Cilent/Server模式的协议，允许网络中的设备动态的获取ip地址和其他网络配置信息，为互联网主机提供参数（IP地址、网关、DNS等）的自动配置。

DHCP优点

• 减少对上网IP地址的需求量
• 减少客户机的配置复杂度
• 减少手工配置IP地址导致的错误
• 集中管理，减少网络管理的工作量

DHCP系统组成

DHCP客户机：普通用户PC，通过DHCP来获得网络配置参数

DHCP服务器：提供网络设置参数给DHCP客户

DHCP中继代理：在DHCP客户机和服务器之间转发DHCP消息的网关设备

DHCP工作原理

第一步：发现阶段

DHCP Discover(广播)，该报文为客户端发出的第一个请求报文，是广播报文，主要作用是发现DHCP服务器，因为客户端不知道DHCP的ip地址，因此目的主机和目的IP地址都为广播。

DHCP报文的目的IP和目的MAC是多少？

DHCP客户端通过广播方式发送DHCP DISCOVER请求报文来寻找网络中的DHCP服务器，其中源IP地址为0.0.0.0，目的IP地址为255.255.255.255，用户的源MAC地址为自己主机的mac，目的MAC地址为全F（FF:FF:FF:FF:FF:FF）。

第二步：提供阶段

DHCP Offer，该报文为DHCP服务器返回的第一个报文，当网络中存在多台DHCP服务器时，PC会保留先收到的DHCP Offer，DHCP Offer中包含DHCP服务器可以为客户端分配的IP地址、网关IP、DNS参数等配置信息。

DHCP报文是基于UDP还是基于TCP？

DHCP协议采用UDP作为传输协议，DHCP客户端使用的源端口号为68，目的端口号为67发送请求消息到DHCP服务器，DHCP服务器使用的源端口号为67，目的端口号为68回应应答消息给DHCP客户端。

第三步：选择阶段

DHCP Request(广播)，客户端广播发出第二条请求报文，客户端根据服务器返回的Offer中的信息，发起正式申请。

第四步：确认阶段

DHCP ACK(单播)，服务器收到客户端的请求报文后，从地址池中分配相应的IP地址返回给PC。