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  DHCP簡介

  隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的提高，計(jì)算機(jī)的數(shù)量經(jīng)常超過可供分配的IP地址數(shù)量。同時(shí)隨著便攜機(jī)及無線網(wǎng)絡(luò)的廣泛使用，計(jì)算機(jī)的位置也經(jīng)常變化，相應(yīng)的IP地址也必須經(jīng)常更新，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)配置越來越復(fù)雜。DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)就是為解決這些問題而發(fā)展起來的。

  DHCP采用客戶端/服務(wù)器通信模式，由客戶端向服務(wù)器提出配置申請，服務(wù)器返回為客戶端分配的IP地址等相應(yīng)的配置信息，以實(shí)現(xiàn)IP地址等信息的動(dòng)態(tài)配置。

  在DHCP的典型應(yīng)用中，一般包含一臺(tái)DHCP服務(wù)器和多臺(tái)客戶端(如PC和便攜機(jī))，如下圖所示。

  DHCP的IP地址分配

  IP地址分配策略

  針對客戶端的不同需求，DHCP提供三種IP地址分配策略：

  手工分配地址：由管理員為少數(shù)特定客戶端(如WWW服務(wù)器等)靜態(tài)綁定固定的IP地址。通過DHCP將配置的固定IP地址發(fā)給客戶端。

  自動(dòng)分配地址：DHCP為客戶端分配租期為無限長的IP地址。

  動(dòng)態(tài)分配地址：DHCP為客戶端分配具有一定有效期限的IP地址，到達(dá)使用期限后，客戶端需要重新申請地址。絕大多數(shù)客戶端得到的都是這種動(dòng)態(tài)分配的地址。

IP地址動(dòng)態(tài)獲取過程

  圖2 IP地址動(dòng)態(tài)獲取過程

  如圖2所示，DHCP客戶端從DHCP服務(wù)器動(dòng)態(tài)獲取IP地址，主要通過四個(gè)階段進(jìn)行：

  (1)發(fā)現(xiàn)階段，即DHCP客戶端尋找DHCP服務(wù)器的階段?？蛻舳艘詮V播方式發(fā)送DHCP-DISCOVER報(bào)文。

  (2)提供階段，即DHCP服務(wù)器提供IP地址的階段。DHCP服務(wù)器接收到客戶端的DHCP-DISCOVER報(bào)文后，根據(jù)IP地址分配的優(yōu)先次序選出一個(gè)IP地址，與其他參數(shù)一起通過DHCP-OFFER報(bào)文發(fā)送給客戶端。DHCP-OFFER報(bào)文的發(fā)送方式由DHCP-DISCOVER報(bào)文中的flag字段決定，具體請參見“DHCP報(bào)文格式”的介紹。

  (3)選擇階段，即DHCP客戶端選擇IP地址的階段。如果有多臺(tái)DHCP服務(wù)器向該客戶端發(fā)來DHCP-OFFER報(bào)文，客戶端只接受第一個(gè)收到的DHCP-OFFER報(bào)文，然后以廣播方式發(fā)送DHCP-REQUEST報(bào)文，該報(bào)文中包含DHCP服務(wù)器在DHCP-OFFER報(bào)文中分配的IP地址。

  (4)確認(rèn)階段，即DHCP服務(wù)器確認(rèn)IP地址的階段。DHCP服務(wù)器收到DHCP客戶端發(fā)來的DHCP-REQUEST報(bào)文后，只有DHCP客戶端選擇的服務(wù)器會(huì)進(jìn)行如下操作：如果確認(rèn)將地址分配給該客戶端，則返回DHCP-ACK報(bào)文;否則返回DHCP-NAK報(bào)文，表明地址不能分配給該客戶端。

  IP地址的租約更新

  如果采用動(dòng)態(tài)地址分配策略，則DHCP服務(wù)器分配給客戶端的IP地址有一定的租借期限，當(dāng)租借期滿后服務(wù)器會(huì)收回該IP地址。如果DHCP客戶端希望繼續(xù)使用該地址，需要更新IP地址租約。

  在DHCP客戶端的IP地址租約期限達(dá)到一半時(shí)間時(shí)，DHCP客戶端會(huì)向?yàn)樗峙銲P地址的DHCP服務(wù)器單播發(fā)送DHCP-REQUEST報(bào)文，以進(jìn)行IP租約的更新。如果客戶端可以繼續(xù)使用此IP地址，則DHCP服務(wù)器回應(yīng)DHCP-ACK報(bào)文，通知DHCP客戶端已經(jīng)獲得新IP租約;如果此IP地址不可以再分配給該客戶端，則DHCP服務(wù)器回應(yīng)DHCP-NAK報(bào)文，通知DHCP客戶端不能獲得新的租約。

  如果在租約的一半時(shí)間進(jìn)行的續(xù)約操作失敗，DHCP客戶端會(huì)在租約期限達(dá)到7/8時(shí)，廣播發(fā)送DHCP-REQUEST報(bào)文進(jìn)行續(xù)約。DHCP服務(wù)器的處理方式同上，不再贅述。