DHCP相关

DHCP获取租约过程

租约的四个过程：

• 第1步：客户机请求IP

　　客户端在局域网内部发送一个discover包，用广播的方式寻找dhcp服务器

　　当一个DHCP客户机启动时，会自动将自己的IP地址配置成0.0.0.0，由于使用0.0.0.0不能进行正常通信，所以客户机就必须通过DHCP服务器来获取一个合法的地址。由于客户机不知道DHCP服务器的IP地址，所以它使用0.0.0.0的地址作为源地址，使用UDP68端口作为源端口，使用255.255.255.255作为目标地址，使用UDP67端口作为目的端口来广播请求IP地址信息。广播信息中包含了DHCP客户机的MAC地址和计算机名，以便使DHCP服务器能确定是哪个客户机发送的请求。

　　DHCP客户机总是试图重新租用它接收过的最后一个IP地址，这给网络带来一定的稳定性。

• 第2步：服务器响应

　　服务器接受到discover包，给客户端回一个offer包，用于告诉客户端能提供ip地址

　　当DHCP服务器接收到客户机请求IP地址的信息时，它就在自己的IP地址池中查找是否有合法的IP地址提供给客户机。如果有，DHCP服务器就将此IP地址做上标记，加入到offer包中，然后DHCP服务器就广播一则包括下列信息的DHCPOFFER消息：

　　　　　　DHCP客户机的MAC地址；

　　　　　　DHCP服务器提供的合法IP地址；

　　　　　　子网掩码；

　　　　　　默认网关（路由）；

　　　　　　租约的期限；

　　　　　　DHCP服务器的IP地址。

　　因为DHCP客户机还没有IP地址，所以DHCP服务器使用自己的IP地址作为源地址，使用UDP67端口作为源端口，使用255.255.255.255作为目标地址，使用UDP68端口作为目的端口来广播offer包。

• 第3步：客户机选择IP

　　客户端接受到offer包，向服务端发送request包请求IP地址

　　DHCP客户机从接收到的第一个OFFER包中选择IP地址，发出IP地址的DHCP服务器将该地址保留，这样该地址就不能提供给另一个DHCP客户机。当客户机从第一个DHCP服务器接收OFFER包并选择IP地址后，DHCP租约的第三过程发生。客户机将REQUEST包广播到所有的DHCP服务器，表明它接受提供的内容。REQUEST包中包括为该客户机提供IP配置的服务器的服务标识符（IP地址）。DHCP服务器查看服务器标识符字段，以确定它自己是否被选择为指定的客户机提供IP地址，如果那些OFFER包被拒绝，则DHCP服务器会取消提供并保留其IP地址以用于下一个IP租约请求。

　　在客户机选择IP的过程中，虽然客户机选择了IP地址，但是还没有配置IP地址，而在一个网络中可能有几个DHCP服务器，所以客户机仍然使用0.0.0.0的地址作为源地址，使用UDP68端口作为源端口，使用255.255.255.255作为目标地址，使用UDP67端口作为目的端口来广播REQUEST包。

• 第4步：服务器确认租约

　　服务端回一个ACK包确认信息

　　DHCP服务器接收到REQUEST包后，以ACK包向客户机广播成功的确认，该消息包含有IP地址的有效租约和其他可能配置的信息。虽然服务器确认了客户机的租约请求，但是客户机还没有收到服务器的ACK确认包，所以服务器仍然使用自己的IP地址作为源地址，使用UDP67端口作为源端口，使用255.255.255.255作为目标地址，使用UDP68端口作为目的端口来广播ACK包。当客户机收到ACK包时，它就配置了IP地址，完成了TCP/IP的初始化。

　　如果DHCPREQUEST不成功，例如客户机试图租约先前的IP地址，但该IP地址不再可用，或者因为客户机移到其他子网，该IP无效时，DHCP服务器将广播否定确认消息，发送NACK（NAK）包。当客户机接收到不成功的确认时，它将重新开始DHCP租约过程。

　　如果DHCP客户机无法找到DHCP服务器，它将从TCP/IP的B类网段169.254.0.0中挑选一个IP地址作为自己的IP地址，继续每隔5分钟尝试与DHCP服务器进行通讯，一旦与DHCP服务器取得联系，则客户机放弃自动配置的IP地址，而使用DHCP服务器分配的IP地址。

　　如果一台DHCP客户机有两个或者多个网卡，则DHCP服务器会为每个网卡分配一个唯一而有效的IP地址。

 

　　DHCP服务器能够给DHCP客户机提供的内容：

• • 　　IP地址

  • 　　子网掩码

  • 　　网关地址

  • 　　DNS服务器地址

  • 　　租约时间

DHCP租约

• DHCP租约更新

  • 自动更新租约

    • 当约期 >= 50% ，自动尝试更新租约

    • 当约期 >= 87.5%，发出广播再次更新租约

    • 当约期 >= 100%，客户机停止使用当前IP地址，只能重新DHCP租约的过程。

  • 手动更新租约

    • Windows：ipconfig /renew 和 /release

    • Linux：dhclient -r

  DHCP分配的信息是有有效期的，在DHCP服务器给客户端的数据包中可以明确看到