分配地址還得靠你啊:dhcp

dhcp

動態主機設置協議(英語:Dynamic Host Configuration Protocol,縮寫:DHCP)是一個用於局域網的網絡協議,位於OSI模型的應用層,使用UDP協議工作。

動態主機設置協議(DHCP)是一種使網絡管理員能夠集中管理和自動分配IP網絡地址的通信協議。在IP網絡中,每個連接Internet的設備都需要分配唯一的IP地址。DHCP使網絡管理員能從中心結點監控和分配IP地址。當某臺計算機移到網絡中的其它位置時,能自動收到新的IP地址。

DHCP使用了租約的概念,或稱爲計算機IP地址的有效期。租用時間是不定的,主要取決於用戶在某地連接Internet需要多久,這對於教育行業和其它用戶頻繁改變的環境是很實用的。透過較短的租期,DHCP能夠在一個計算機比可用IP地址多的環境中動態地重新配置網絡。DHCP支持爲計算機分配靜態地址,如需要永久性IP地址的Web服務器。

歷史

DHCP於1993年10月成爲標準協議,其前身是BOOTP協議。當前的DHCP定義可以在RFC 2131中找到,而基於IPv6的建議標準(DHCPv6)可以在RFC 3315中找到。

功能概述

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,動態主機配置協議)通常被應用在大型的局域網絡環境中,主要作用是集中的管理、分配IP地址,使網絡環境中的主機動態的獲得IP地址、Gateway地址、DNS服務器地址等信息,並能夠提升地址的使用率

DHCP協議採用客戶端/服務器模型,主機地址的動態分配任務由網絡主機驅動。當DHCP服務器接收到來自網絡主機申請地址的信息時,纔會向網絡主機發送相關的地址配置等信息,以實現網絡主機地址信息的動態配置。

實現功能

  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。

分配地址機制

  1. 自動分配方式(Automatic Allocation),DHCP服務器爲主機指定一個永久性的IP地址,一旦DHCP客戶端第一次成功從DHCP服務器端租用到IP地址後,就可以永久性的使用該地址。

  2. 動態分配方式(Dynamic Allocation),DHCP服務器給主機指定一個具有時間限制的IP地址,時間到期或主機明確表示放棄該地址時,該地址可以被其他主機使用。

  3. 手工分配方式(Manual Allocation),客戶端的IP地址是由網絡管理員指定的,DHCP服務器只是將指定的IP地址告訴客戶端主機。

三種地址分配方式中,只有動態分配可以重複使用客戶端不再需要的地址。

工作原理

DHCP統一使用兩個IANA分配的端口作爲BOOTP:服務器端使用67/udp,客戶端使用68/udp。

DHCP運行分爲四個基本過程,分別爲請求IP租約、提供IP租約、選擇IP租約和確認IP租約

客戶在獲得了一個IP地址以後,就可以發送一個ARP請求來避免由於DHCP服務器地址池重疊而引發的IP衝突。

在這裏插入圖片描述
DHCP協議採用UDP作爲傳輸協議,主機發送請求消息到DHCP服務器的67號端口,DHCP服務器迴應應答消息給主機的68號端口。

1、DHCP Client以廣播的方式發出DHCP Discover報文。

2、所有的DHCP Server都能夠接收到DHCP Client發送的DHCP Discover報文,所有的DHCP Server都會給出響應,向DHCP Client發送一個DHCP Offer報文。
DHCP Offer報文中“Your(Client) IP Address”字段就是DHCP Server能夠提供給DHCP Client使用的IP地址,且DHCP Server會將自己的IP地址放在“option”字段中以便DHCP Client區分不同的DHCP Server。DHCP Server在發出此報文後會存在一個已分配IP地址的紀錄。

3、DHCP Client只能處理其中的一個DHCP Offer報文,一般的原則是DHCP Client處理最先收到的DHCP Offer報文。
DHCP Client會發出一個廣播的DHCP Request報文,在選項字段中會加入選中的DHCP Server的IP地址和需要的IP地址。

4、DHCP Server收到DHCP Request報文後,判斷選項字段中的IP地址是否與自己的地址相同。如果不相同,DHCP Server不做任何處理只清除相應IP地址分配記錄;如果相同,DHCP Server就會向DHCP Client響應一個DHCP ACK報文,並在選項字段中增加IP地址的使用租期信息。

5、DHCP Client接收到DHCP ACK報文後,檢查DHCP Server分配的IP地址是否能夠使用。如果可以使用,則DHCP Client成功獲得IP地址並根據IP地址使用租期自動啓動續延過程;如果DHCP Client發現分配的IP地址已經被使用,則DHCP Client向DHCPServer發出DHCP Decline報文,通知DHCP Server禁用這個IP地址,然後DHCP Client開始新的地址申請過程。

6、DHCP Client在成功獲取IP地址後,隨時可以通過發送DHCP Release報文釋放自己的IP地址,DHCP Server收到DHCP Release報文後,會回收相應的IP地址並重新分配。

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