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分类: 系统运维

2013-02-22 12:04:00


DHCP的工作过程

(1)首先介绍几个名字解释:

    DHCP客户端:DHCP客户是通过DHCP来获得网络配置参数的internet主机,通常就是普通的用户工作站。

    DHCP服务器:DHCP服务器是提供网络参数的给DHCP客户的internet主机

    DHCP/BOOTP中继代理:在DHCP客户和服务器之间转发DHCP消息的主机或者路由器

    DHCP是基于客户机/服务器模型设计的,DHCP客户和DHCP服务器之间通过收发DHCP消息进行通讯。

    作用域:一个完整连续的可用IP地址薄,DHCP服务主要就是通过作用域来管理网络分布、IP地址分配及相关配置参数。

    排除范围:排除范围是作用域内从DHCP服务中排除的有限地址序列,排除范围确保在这些范围中的任何地址都不是由网络上的服务器提供给客户端的。其实说白了就是将作用域中的一些IP地址给排除在外使其不能分配给客户端。

    地址池:在定义DHCP作用域并应用排除范围后,剩余的地址在作用域内形成的可用地址池,地址池中的地址可以动态分配给DHCP客户端。

    租约:客户端可以使用动态分配IP地址的时间。

    预约:创建从DHCP服务器到客户机的永久地址租约指定,预约可以保证子网上的特定硬件设备总是使用相同的IP。

       (2)工作原理


        首先DHCP一般是局域网内的一个通讯协议,当客户端没有设定任何网络配置信息时候,他会想其所在的局域网上发出一个广播封包给局域网内的所有主机

  (其发送的是DHCP  DISCVER数据包,为保证服务器能够接收到请求,数据包源地址设定为0.0.0.0,而目的地址为255.255.255.255,

   以广播形式发送DHCP DISCOVER的信息。)。

        一般主机接收到这个封包后,会直接给予丢弃,但如果局域网中有DHCP服务器,则会自动响应。

        当DHCP服务器监听到客户端发出的DHCP DISCOVER广播后,它会从那些还没有租出的地址范围内选择可用的IP及其他TCP/IP设定以DHCP OFFER数据包的形式发送给客户机。

       如果客户端收到网络上多台DHCP服务器的响应,客户端会挑选最快的一个DHCP OFFER并向网络发送一个DHCP REQUEST广播封包,告诉所有DHCP服务器它将使用哪一台服务器提供的IP地址。

        同时,客户端还会向网络发送ARP广播数据包,查询网络上面有没有其他机器使用该IP地址,如果发现该IP地址已经被占用,客户端则会发送一个DHCP DECLINE数据包给DHCP服务器,拒绝接受其DHCP OFFER,并重新发送DHCP REQUEST信息。

        注:实际上并不是所有DHCP客户端都会无条件接受DHCP服务器的响应,客户端可以保留自己的一些TCP/IP设定,比如网关、DNS地址等等

        将地址分配给客户端后,DHCP服务器会发送一个DHCP ACK消息,以确认IP租约的正式生效,结束完整的DHCP工作过程。

        DHCP客户端成功地从服务器取得IP地址之后,一般不需要再发送DHCP DISCOVER信息了,除非其租约已经到期或者IP地址重新设定回0.0.0.0。此时客户端会直接使用已经租用到的IP地址向为其发此IP地址的DHCP服务器发出DHCP REQUEST信息,DHCP服务器会尽量让客户端使用原来的IP地址,如果没有特殊的情况,会直接响应DHCP ACK,允许客户端继续使用该IP地址。如果该地址已经失效或者已经被其他主机使用了,服务器则会响应一个DHCP NACK数据包给客户端,要求其重新执行DHCP DISCOVER。

        注意:客户端执行DHCP DISCOVER后,如果没有DHCP服务器响应客户端的请求,客户端会随机使用169.254.0.0/16网段中的一个IP地址配置本机地址。

     

      从上述过程可以看出,在一个有dhcp的网络中的,主机可以静态配置自己的主机IP,其他主机发起dhcp discovery时,即使主机得到的ip与某台主机ip相同,它也会重新拒绝这个ip,并重新从dhcp 服务器得到ip。

      同时可以看出,dhcp不仅携带了ip地址信息,也有网关地址,dns地址等信息。

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