【网络基础】DHCP原理

目录

前言

1. DHCP应用场景
2. DHCP报文类型
3. 地址池
4. DHCP工作原理
5. DHCP租期更新
6. DHCP重绑定
7. IP地址释放

前言

在大型企业网络中，会有大量的主机或设备需要获取IP地址等网络参数。如果采用手工配置，工作量大且不好管理，如果有用户擅自修改网络参数，还有可能会造成IP地址冲突等问题。使用动态主机配置协议DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）来分配IP地址等网络参数，可以减少管理员的工作量，避免用户手工配置网络参数时造成的地址冲突。

使用DHCP配置的好处

1. 获取ip地址是从地址池中抽取的。不需要做一些机械性的动作，很方便，而且很好管理，比如有些网段你不想让他使用的话，只需要在地址池里面设置一个保留的网段就可以了。
2. 不会出现相同的ip地址。每当配置完一个ip地址之后，都会发送一个免费的ARP，如果发现有重复的ip地址，DHCP服务器就会给他重新分配一个地址，并且服务器会认为这个地址已经被用了
3. 最大的好处还是减少工作量

1. DHCP的应用场景

如图，主机A没有ip地址，首先发送一个请求。主机A我们可以看作是DHCP的一个客户端，DHCP的服务器就是给他分配ip地址的，服务器当中会有一个地址池，从地址池中抽取地址就可以了。

2. DHCP报文类型

3. 地址池

• 全局地址池：在全局上配
• 接口地址池：在接口上配
  接口地址池的优先级比全局地址池大

4. DHCP工作原理

DISCOVER：用来寻找DHCP服务器，要寻找服务器，意味着并不认识服务器，所以DISCOVER是广播形式的。
可以把DISCOVER当作是一个请求，请求需要一个IP地址，比如一个客户端发送了一个discover报文，服务器收到之后，就会进行响应，比如说服务器a有一个a地址可以用，会将他的网关是多少，他的DNS服务器列表是什么，租期是什么等等配置信息写好，放在一个OFFER报文中，发送给客户端。同样，服务器b,c也都会发给他，OFFER报文是单播的，因为知道是要发送给客户端的，三台服务器都发送之后，客户端要选择一个IP地址使用，一般遵循先来后到的原则，然后客户端就会广播形式的发送一个REQUEST,被采用地址的一个服务器会给客户端回复一个ack回应，然后客户端就可以使用ip地址了，但如果发送了一个nak的话，就重新发送一个DISCOVER请求。

5. DHCP租期更新

如果客户端不主动释放地址的话，地址也是有租期的，默认时间是86400s，也就是一天时间
在租期过了二分之一之后，客户端就会发送一个dhcp的request(单播)给服务器，希望再租一点时间。回复ack的话就是可以继续用，回复nak的话就是不能用了

6. DHCP重绑定

客户端给服务器思考也是有时间的，如果服务器在最后八分之三的时间里还没有回复的话，客户端就会再发送DHCP的DISCOVER，重新绑定IP地址。

7. IP地址释放

两种情况：

1. 自己不想租了，主动释放：客户端主动发送DHCP的RELEASE报文。
2. 租期到了还没有收到客户端回应：也发送一个RELEASE报文。