DHCP工作过程

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)。DHCP一般在局域网中使用，用于管理、分配IP地址，使client动态的获取IP等信息。简单来说就是自动给内网机器分配IP的。

DHCP的IP分配方式:

1. 自动分配:

当客户端第一次成功的从DHCP服务器上获取到一个IP后，就永远使用这个IP

2. 动态分配

客户端获取IP后，并非永久使用这个IP，每次使用完之后就得释放这个IP，供其他客户端使用。

3. 手动分配

DHCP服务器管理员专门为客户端分配地址

DHCP工作流程：

1. 客户端寻找DHCP服务器

2. DHCP服务器响应客户端

3. 客户端选择服务器的IP地址

4. 服务器确认

5. 重新登录IP的使用

6. 延长IP使用期限

 

一．发现阶段，即DHCP客户机寻找DHCP服务器的阶段

DHCP客户端启动时，计算机发现本机上没有任何IP地址设定，将以广播方式通过UDP 67端口发送DHCP Discover发现信息来寻找DHCP服务器，因为客户机还不知道自己属于哪一个网络，所以封包的源地址为0.0.0.0目的地址为255.255.255.255，向网络发送特定的广播信息。网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收这个广播信息，但只有DHCP服务器才会做出响应。

 

 

 

 

二．提供阶段，即DHCP服务器提供IP地址的阶段

DHCP服务器收到客户端发出的DHCP discover广播后，通过解析报文，查询dhcpd.conf配置文件。它会从那些还没有租出去的地址中，选择最前面的空置IP，连同其它TCP/IP设定，通过UDP 68端口响应给客户端一个DHCP offer数据包（包中包含IP地址、子网掩码、地址租期等信息）。告诉DHCP客户端，该DHCP服务器拥有资源，可以提供DHCP服务。

 

 

 

三．选择阶段，即DHCP客户机选择某台DHCP服务器提供的IP地址的阶段

   DHCP客户端接受到DHCP offer提供信息之后，如果客户机收到网络上多台DHCP服务器的响应，一般是最先到达的那个，然后以广播的方式回答一个DHCP request数据包（包中包含客户端的MAC地址、接受的租约中的IP地址、提供此租约的DHCP服务器地址等）。告诉所有DHCP服务器它将接受哪一台服务器提供的IP地址，所有其他的DHCP服务器撤销它们的提供以便将IP地址提供给下一次IP租用请求。

 

 

 

四．确认阶段，即DHCP服务器确认所提供的IP地址的阶段

   当DHCP服务器收到DHCP客户机回答的DHCP request请求信息之后，它便向DHCP客户机发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCP ack确认信息，告诉DHCP客户机可以使用它所提供的IP地址。然后DHCP客户机便将其TCP/IP协议与网卡绑定，另外，除DHCP客户机选中的服务器外，其他的DHCP服务器都将收回曾提供的IP地址。

 

 

 

五．重新登录

    以后DHCP客户机每次重新登录网络时，就不需要再发送DHCP discover发现信息了，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request请求信息。当DHCP服务器收到这一信息后，它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCP ack确认信息。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时（比如此IP地址已分配给其它DHCP客户机使用），则DHCP服务器给DHCP客户机回答一个DHCP nack否认信息。当原来的DHCP客户机收到此DHCP nack否认信息后，它就必须重新发送DHCP discover发现信息来请求新的IP地址。

六．更新租约

   DHCP服务器向DHCP客户机出租的IP地址一般都有一个租借期限，期满后DHCP服务器便会收回出租的IP地址。如果DHCP客户机要延长其IP租约，则必须更新其IP租约。DHCP客户机启动时和IP租约期限过一半时，DHCP客户机都会自动向DHCP服务器发送更新其IP租约的信息

 

举个例子来说，在一个北展那么大的房子里，有很多人，这时候郭德纲大喊一声：“谁借我充电宝”                     ----这就是发现阶段DHCP discover

这时候于谦先说：“我有”，岳云鹏接着说：“我也有”　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　---提供阶段DHCP offer

这时候郭德纲说：于谦回答的，我借他的，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ------选择阶段，选择第一个收到的DHCP服务器

于谦说：“好的，给你，一个小时还我”           　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  ---------确认阶段，DHCP提供IP

第二天，郭德纲手机有没电了，这次直接找于谦　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　-----重新登录

如果于谦说我的借给别人了，那郭老师就给重新开始第一步，大喊：“谁借我充电宝”　　　　　　　　　　　-----如果IP无法给原来的用户，客户端必须重新发送DHCP discover

郭老师借了半个小时，觉得还要用，就对于谦说：“一会在还你，我在用一个小时”　　　　　　　　　　　　-------跟新租约

 

参考链接：

DHCP协议原理及其实现流程：

https://blog.csdn.net/wuruixn/article/details/8282554

DHCP协议详解：https://blog.csdn.net/zzd_zzd/article/details/88372014