DHCP协议的功能及运行方式3

DHCP协议的功能及运行方式

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DHCP协议的功能及运行方式

正如我们前面看到的当使用TCP/IP协定的时候如果要电脑之间能够直接传递信息就必须使用相同的NetID和不同的HostID。这样您就得为每台电脑设定IP以及管理好纪录。要是您想管理好一个比较大的网路或是电脑节点经常改变(如拨接网路)这样的工作可以说是非常令人烦厌的而且出错的机会也比较多。另外如果在进行IP重新规划的时候其工作量也是相当惊人的。下面就让我们一起揭开DHCP的神秘面纱。

DHCP是DynamicHostConfigurationProtocol之缩写它的前身是BOOTP。BOOTP原本是用於无磁碟主机连接的网路上面的网路主机使用BOOTROM而不是磁碟起动并连接上网路BOOTP则可以自动地为那些主机设定TCP/IP环境。

DHCP的分组格式如图所示。

DHCP的分组格式

DHCP的各类报文均被封装在UDP数据报中。由于DHCP报文的选项字段是可变长的，所以DHCP报文的长度没有固定值，但最小长度是548字节。

DHCP可以说是BOOTP的增强版本它分为两个部份一个是伺服器端而另一个是客户端。所有的IP网路设定资料都由DHCP伺服器集中管理并负责处理客户端的HDCP要求而客户端则会使用从伺服器分配下来的IP环境资料。

DHCP的功能：

首先必须有一台DHCP工作在网路上面它会监听网路的DHCP请求它提供两种IP定位方式

AutomaticAllocation

自动分配其情形是一旦DHCP客户端第一次成功的从DHCP伺服器端租用到IP 位址之後就永远使用这个位址。

DynamicAllocation

动态分配当DHCP第一次从HDCP伺服器端租用到IP位址之後并非永久的使用该位址只要租约到期客户端就得释放(release)这个IP位址以给其它工作站使用。当然客户端也可以延续(renew)租约或是租用其它的IP位址。

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动态分配显然比自动分配更加灵活尤其是当您的实际IP位址不足的时候例如您是一家ISP只能提供200个IP位址用来给拨接客户但并不意味着您的客户最多只能有200个。因为要知道您的客户们不可能全部同一时间上网的除了他们各自的行为习惯的不同也有可能是电话线路的限制。这样您就可以将这200个地址轮流的租用给拨接上来的客户使用了。这也是为什麽当您用winipcfg来查看您的IP地址的时候会因每次接拨而不同的原因了(除非您申请的是一个固定IP 通常的ISP都可以满足这样的要求当然可能要另外收费啦)。当然ISP不一定使用DHCP来分配地址但和使用IPPool的原理是一样的。

DHCP除了能动态的设定IP位址之外还可以将一些IP保留下来给一些特殊用途的机器使用也可以按照MAC地址来分配固定的IP地址这样可以给您更大的设计空间。同时DHCP还可以帮客户端指定网路网关routerNetMaskDNS伺服器WINS 伺服器等等项目您在客户端上面除了将DHCP选项打勾之外几乎无需做任何的IP 环境设定。

DHCP的工作形式

第一次登录之后﹕

一旦 DHCP 客户端成功地从服务器哪里取得 DHCP 租约之后，除非其租约已经失效并且 IP 地址也重新设定回 0.0.0.0 ﹐否则就无需再发送 DHCP discover 信息了﹐而会直接使用已经租用到的 IP 地址向之前之 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﹐如果没问题的话﹐直接响应 DHCPack 来确认则可。如果该地址已经失效或已经被其它机器使用了﹐服务器则会响应一个 DHCPNACK 封包给客户端﹐要求其从新执行 DHCP discover。

至于 IP 的租约期限却是非常考究的﹐并非如我们租房子那样简单﹐以NT 为例子﹕DHCP 工作站除了在开机的时候发出 DHCP request 请求之外﹐在租约期限一半的时候也会发出 DHCP request ﹐如果此时得不到 DHCP 服务器的确认的话﹐工作站还可以继续使用该 IP ﹔然后在剩下的租约期限的再一半的时候(即租约的75%)﹐还得不到确认的话﹐那么工作站就不能拥有这个 IP 了。至于为什么不是到租约期限完全结束才放弃 IP 呢﹖﹐对不起﹐小弟也是不

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学无术之人﹐没有去深究了﹐只知道要回答 MCSE 题目的时候﹐您一定要记得NT 是这么工作的就是了。

要是您想退租，可以随时送出 DHCPLEREASE 命令解约﹐就算您的租约在前一秒钟才获得的。

跨网络的 DHCP 运作

从前面描述的过程中，我们不难发现：DHCDISCOVER 是以广播方式进行的，其情形只能在同一网络之内进行﹐因为 router 是不会将广播传送出去的。但如果 DHCP 服务器安设在其它的网络上面呢﹖由于 DHCP 客户端还没有 IP 环境设定﹐所以也不知道 Router 地址﹐而且有些 Router 也不会将 DHCP 广播封包传递出去﹐因此这情形下 DHCP DISCOVER 是永远没办法抵达 DHCP 服务器那端的，当然也不会发生 OFFER 及其它动作了。要解决这个问题，我们可以用 DHCP Agent (或 DHCP Proxy )主机来接管客户的 DHCP 请求﹐然后将此请求传递给真正的 DHCP 服务器﹐然后将服务器的回复传给客户。这里﹐Proxy 主机必须自己具有路由能力，且能将双方的封包互传对方。

若不使用 Proxy，您也可以在每一个网络之中安装 DHCP 服务器﹐但这样的话﹐一来设备成本会增加﹐而且﹐管理上面也比较分散。当然喽﹐如果在一个十分大型的网络中﹐这样的均衡式架构还是可取的。端视您的实际情况而定了。(1)寻找Server：当DHCP客户端第一次登录网络的时候，它会向网络广播一个DHCP DISCOVER数据包。

(2)提供IP租用地址：每个有空闲地址的DHCP服务器都发出DHCP OFFER包响应这个DHCP DISC0VER包。

(3)接受IP租约：如果客户端收到网络上多台DHCP服务器的回应，就会挑选其中一个DHCP Offer而已(通常是最先抵达的那个)，并且会向网络发送一个DHCP Request广播数据包，告诉所有DHCP服务器它将指定接受哪一台服务器提供IP 地址。同时，客户端还会向网络发送一个ARP数据包，查询网络上面有没有其它机器使用该IP地址；如果发现该IP已经被占用，客户端则会送出一个DHCP DECLINE数据包给DHCP服务器，拒绝接受其DHCP Offer，并重新发送DHCP Discover信息。事实上，并不是所有DHCP客户端都会无条件接受DHCP服务器的Offer。客户端也可以用DHCP Request向服务器提出DHCP选择，而这些选择

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会以不同的号码填写在DHCP Option Field里面。换句话说，在DHCP服务器上面的设定，未必是客户端全都接受，客户端可以保留自己的一些TCP/IP设定。

(4)租约确认：当DHCP服务器接收到客户端的DHCP Request之后，会向客户端发出一个DHCP ACK回应，以确认IP租约的正式生效，也就结束了一个完整的DHCP工作过程。

DHCP的工作流程如图1如示。

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DHCP数据包格式

（1）OPTION字段：允许厂商定义选项(Vendor-SpecificArea)，以提供更多的设定信息(如：Netmask、Gateway、DNS等等)。其长度可变，同时可携带多个选项，每一选项之第一个byte为资讯代码，其后一个byte为该项资料长度，最后为项目内容。

（2）DHCP Option 82：当DHCP Relay Agent将客户端的DHCP包转发到DHCP 服务器时，可以插入一些选项信息，以便DHCP服务器能更精确的得知PC客户端的信息，从而能更灵活按相应策略分配IP地址和IP地址需要的租约时间。该选项信息的选项号为82，故又称为Option 82，相关标准文档为RFC 3046。Option 82是对DHCP选项的扩展应用，这个新的选项被称为 …… 此处隐藏：5066字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……