DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,動态主機配置協議 )通常被應用在大型的局域網絡環境中,主要作用是集中地管理、分配IP地址,使網絡環境中的主機動态的獲得IP地址、Gateway地址、DNS服務器地址等信息,并能夠提升地址的使用率。
典型組網DHCP典型組網如圖1所示。
圖1 DHCP典型組網圖
DHCP組網中,包括以下三種角色:
說明
DHCP客戶端廣播發送請求報文,如果DHCP客戶端和DHCP服務器不在同一個網段,DHCP服務器無法接收來自客戶端的請求報文,此時,需要通過DHCP中繼來轉發DHCP報文。
租期DHCP服務器給每個分配給客戶端的IP地址定義一個使用期限,該使用期限被稱為租期。在租期到期前,DHCP客戶端如果仍需要使用該IP地址,可以請求延長租期;如果不需要,可以主動釋放該IP地址。在沒有其他空閑地址可用的情況下,DHCP服務器會把客戶端主動釋放的IP地址分配給其他客戶端。
地址池地址池指的是DHCP服務器可以為客戶端分配的所有IP地址的集合。除IP地址外,地址池内還可以配置租期、子網掩碼、默認網關等網絡參數。在DHCP服務器為客戶端分配IP地址時,這些網絡參數也一并分配給客戶端。
表1 DHCP地址池狀态表
狀态 |
說明 |
Used |
表示此IP地址已使用 |
Idle |
表示此IP地址處于空閑狀态 |
Static-bind |
表示此IP地址已綁定MAC地址且未使用 |
Static-bind used |
表示此IP地址與MAC地址綁定且已使用 |
Disable |
表示此IP地址無法使用 |
Expired |
表示此IP地址租期已過,處于空閑狀态。當地址池中Idle狀态的IP地址耗盡時,地址池會自動回收Expired狀态的IP地址,然後分配給新用戶,無需手動清理。 地址池内保留Expired狀态IP地址的分配記錄,目的是當用戶重新關聯請求IP地址時,分配原來使用過的IP地址給用戶。 |
Conflict |
表示此IP地址與網絡上其他地址沖突。當地址池中Idle狀态和Expired狀态的地址耗盡時,地址池會自動回收Conflict狀态的IP地址,然後分配給新用戶,無需手動清理。 以下兩種情形會出現Conflict狀态 1. DHCP服務器給客戶端分配IP地址前會發送Ping探測,如果能Ping通則設置IP地址為Conflict狀态,并選擇其他IP地址分配給客戶端。 2. DHCP客戶端獲取IP地址成功後,會立即發送免費ARP報文,如果收到響應,則通知DHCP服務器該IP地址沖突,DHCP服務器設置該IP地址為Conflict狀态,客戶端重新申請IP地址。 |
DHCP服務器與DHCP客戶端之間通過DHCP報文進行通信。DHCP報文是基于UDP協議傳輸的。DHCP客戶端向DHCP服務器發送報文時采用68端口号,DHCP服務器向DHCP客戶端發送報文時采用67端口号。目前DHCP定義了如下八種類型報文。
表2 DHCP報文類型說明
報文名稱 |
說明 |
DHCP DISCOVER |
DHCP客戶端首次登錄網絡時進行DHCP交互過程發送的第一個報文,用來尋找DHCP服務器。 |
DHCP OFFER |
DHCP服務器用來響應DHCP DISCOVER報文,此報文攜帶了各種配置信息。 |
DHCP REQUEST |
此報文有以下三種用途。
|
DHCP ACK |
服務器對客戶端的DHCP REQUEST報文的确認響應報文,客戶端收到此報文後,才真正獲得了IP地址和相關的配置信息。 |
DHCP NAK |
服務器對客戶端的DHCP REQUEST報文的拒絕響應報文,例如DHCP服務器收到DHCP REQUEST報文後,沒有找到相應的租約記錄,則發送DHCP NAK報文作為應答,告知DHCP客戶端無法分配合适IP地址。 |
DHCP DECLINE |
當客戶端發現服務器分配給它的IP地址發生沖突時會通過發送此報文來通知服務器,并且會重新向服務器申請地址。 |
DHCP RELEASE |
客戶端可通過發送此報文主動釋放服務器分配給它的IP地址,當服務器收到此報文後,可将這個IP地址分配給其它的客戶端。 |
DHCP INFORM |
DHCP客戶端獲取IP地址後,如果需要向DHCP服務器獲取更為詳細的配置信息(網關地址、DNS服務器地址),則向DHCP服務器發送DHCP INFORM請求報文。 |
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