DHCP協議及基本實現原理

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）：動態主機配置協議。

DHCP的優缺點

DHCP服務優點：網絡管理員可以驗證IP地址和其它配置參數，而不用去檢查每個主機；DHCP不會同時租借相同的IP地址給兩臺主機；DHCP管理員可以約束特定的計算機使用特定的IP地址；可以為每個DHCP作用域設置很多選項；客戶機在不同子網間移動時不需要重新設置IP地址。

DHCP服務缺點：DHCP不能發現網絡上非DHCP客戶機已經在使用的IP地址；當網絡上存在多個DHCP服務器時，一個DHCP服務器不能查出已被其它服務器租出去的IP地址；DHCP服務器不能跨路由器與客戶機通信，除非路由器允許BOOTP轉發。
 

DHCP服務的工作過程是這樣的：

1. DHCP DISCOVER，即DHCP客戶機尋找DHCP服務器的階段。DHCP客戶機以廣播方式（因為DHCP服務器的IP地址對于客戶機來說是未知的）發送DHCP discover發現信息來尋找DHCP服務器，即向地址255.255.255.255發送特定的廣播信息。網絡上每一臺安裝了TCP/IP協議的主機都會接收到這種廣播信息，但只有DHCP服務器才會做出響應。

2. DHCP offer: 即DHCP服務器提供IP地址的階段。在網絡中接收到DHCP discover發現信息的DHCP服務器都會做出響應，它從尚未出租的IP地址中挑選一個分配給DHCP客戶機，向DHCP客戶機發送一個包含出租的IP地址和其他設置的DHCP offer提供信息。

3. DHCP request: 選擇階段，DHCP客戶機選擇某臺DHCP服務器提供的IP地址的階段。如果有多臺DHCP服務器向DHCP客戶機發來的DHCP offer提供信息，則DHCP客戶機只接受第一個收到的DHCP offer提供信息，然后它就以廣播方式回答一個DHCP request請求信息，該信息中包含向它所選定的DHCP服務器請求IP地址的內容。之所以要以廣播方式回答，是為了通知所有的DHCP服務器，他將選擇某臺DHCP服務器所提供的IP地址不需要選擇其它的DHCP server了。

4.  DHCP ack: 確認階段，DHCP服務器確認所提供的IP地址的階段。當DHCP服務器收到DHCP客戶機回答的DHCP request請求信息之后，它便向DHCP客戶機發送一個包含它所提供的IP地址和其他設置的DHCP ack確認信息，告訴DHCP客戶機可以使用它所提供的IP地址。然后DHCP客戶機便將其TCP/IP協議與網卡綁定，另外，除DHCP客戶機選中的服務器外，其他的DHCP服務器都將收回曾提供的IP地址。

5. Client重新登錄: 以后DHCP客戶機每次重新登錄網絡時，就不需要再發送DHCP discover發現信息了，而是直接發送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request請求信息。當DHCP服務器收到這一信息后，它會嘗試讓DHCP客戶機繼續使用原來的IP地址，并回答一個DHCP ack確認信息。如果此IP地址已無法再分配給原來的DHCP客戶機使用時（比如此IP地址已分配給其它DHCP客戶機使用），則DHCP服務器給DHCP客戶機回答一個DHCP nack否認信息。當原來的DHCP客戶機收到此DHCP nack否認信息后，它就必須重新發送DHCP discover發現信息來請求新的IP地址。

6. Lease renew: DHCP服務器向DHCP客戶機出租的IP地址一般都有一個租借期限，期滿后DHCP服務器便會收回出租的IP地址。如果DHCP客戶機要延長其IP租約，則必須更新其IP租約。DHCP客戶機啟動時和IP租約期限過一半時，DHCP客戶機都會自動向DHCP服務器發送更新其IP租約的信息.