DHCP的IP地址分配與獲取過程

一、DHCP簡介

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，動態(tài)主機配置協(xié)議）用來為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備動態(tài)地分配 IP地址等網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)。

DHCP 采用客戶端/服務(wù)器通信模式，由客戶端向服務(wù)器提出請求分配網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)的申請，服務(wù)器返回為客戶端分配的 IP 地址等配置信息，以實現(xiàn) IP 地址等信息的動態(tài)配置。

在DHCP的典型應(yīng)用中，一般包含一臺DHCP服務(wù)器和多臺客戶端（如PC和便攜機）

二、DHCP的IP地址分配

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 地址分配給客戶端。

自動分配地址：DHCP 為客戶端分配租期為無限長的 IP 地址。

動態(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態(tài)分配的地址。

三、IP地址獲取過程

DHCP客戶端從DHCP服務(wù)器獲取IP地址過程：

（1） 發(fā)現(xiàn)階段，即 DHCP 客戶端尋找 DHCP 服務(wù)器的階段。客戶端以廣播方式發(fā)送DHCP-DISCOVER 報文。

（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 報文后，根據(jù) IP 地址分配的優(yōu)先次序選出一個 IP 地址，與其他參數(shù)一起通過 DHCP-OFFER 報文發(fā)送給客戶端。

（3） 選擇階段，即 DHCP 客戶端選擇 IP 地址的階段。如果有多臺 DHCP 服務(wù)器向該客戶端發(fā)來DHCP-OFFER 報文，客戶端只接受第一個收到的 DHCP-OFFER 報文，然后以廣播方式發(fā)送

DHCP-REQUEST 報文，該報文中包含 DHCP 服務(wù)器在 DHCP-OFFER 報文中分配的 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 報文后，只有 DHCP 客戶端選擇的服務(wù)器會進(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 報文；否則返回 DHCP-NAK 報文，表明地址不能分配給該客戶端。客戶端收到服務(wù)器返回的 DHCP-ACK 確認(rèn)報文后，會以廣播的方式發(fā)送免費 ARP 報文，探測是否有主機使用服務(wù)器分配的 IP 地址，如果在規(guī)定的時間內(nèi)沒有收到回應(yīng)，客戶端才使用此地址。否則，客戶端會發(fā)送 DHCP-DECLINE 報文給 DHCP 服務(wù)器，并重新申請 IP 地址。如果網(wǎng)絡(luò)中存在多個 DHCP 服務(wù)器，除 DHCP 客戶端選中的服務(wù)器外，其它 DHCP 服務(wù)器中本次未分配出的 IP 地址仍可分配給其他客戶端。

四、IP地址續(xù)租

DHCP 服務(wù)器分配給客戶端的 IP 地址具有一定的租借期限（除自動分配的 IP 地址），該租借期限稱為租約。當(dāng)租借期滿后服務(wù)器會收回該 IP 地址。

如果 DHCP 客戶端希望繼續(xù)使用該地址，則 DHCP客戶端需要申請延長 IP 地址租約。在 DHCP 客戶端的 IP 地址租約期限達(dá)到一半左右時間時，DHCP 客戶端會向為它分配 IP 地址的DHCP 服務(wù)器單播發(fā)送 DHCP-REQUEST 報文，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 報文，通知 DHCP 客戶端不能獲得新的租約。

如果在租約的一半左右時間進(jìn)行的續(xù)約操作失敗，DHCP 客戶端會在租約期限達(dá)到 7/8 時，廣播發(fā)送 DHCP-REQUEST 報文進(jìn)行續(xù)約。