DHCP原理

這幾天面試經常被問起DHCP的原理

 

1.     啥是DHCP？

DHCP 全稱Dynamic Host configuration protocol， 動態主機配置協議。 它可以為客戶機自動分配IP地址、子網掩碼以及預設閘道器、DNS伺服器的IP地址等TCP/IP引數， 簡單來說， 就是在DHCP伺服器上有一個資料庫， 存放著IP地址、閘道器、DNS等引數。 當客戶端請求使用時， 伺服器則負責將相應的引數分配個客戶端，避免客戶端手動指定IP地址等。特別是在一些大規模的網路中。客戶端數目較多，使用DHCP可以方便對這些機器進行管理，為客戶機提供TCP/IP引數配置，如IP地址、閘道器地址和DNS伺服器等，不僅效率高，而且不存在IP地址衝突的情況現在的無線路由器預設都帶有DHCP功能，也就是說一個無線路由器同時也是一個DHCP伺服器。

2.     他的原理或者說是怎麼工作的？

 

 

  ◆      DHCP DISCOVER: 尋找 DHCP服務 器

當DHCP客戶端第一次登入網路的時候或者是開機的時候， 此裝置發現本機上沒有任何IP設定，就會網路廣播去尋找DHCP伺服器。網路上每一臺安裝了TCP/IP協議的主機都會接收到這種廣播資訊，但只有DHCP伺服器才會做出響應。

◆      DHCP OFFER: 分配IP地址

當 DHCP 伺服器監聽到客戶端發出的 DHCP Discover 廣播後， 會針對這個客戶端的硬體地址 (MAC) 與本身的設定資料來進行下列工作：

1. 到伺服器的登入檔案中尋找該使用者之前是否曾經用過某個 IP ，若有且該 IP 目前無人使用，則提供此 IP 給客戶機；

2. 若配置檔案針對該 MAC 提供額外的固定 IP (static IP) 時，則提供該固定 IP 給客戶機；

3. 若不符合上述兩個條件， 則隨機取用目前沒有被使用的 IP 引數給客戶端，並記錄下來。回應給客戶端一個DHCP OFFER封包，由於客戶端在開始的時候還沒有IP地址﹐所以在其DHCP Discover封包內會帶有其MAC地址資訊﹐並且有一個XID編號來辨別該封包﹐DHCP伺服器回應的DHCP Offer封包則會根據這些資料傳遞給要求租約的客戶。根據伺服器端的設定﹐DHCP Offer封包會包含一個租約期限的資訊。但這裡僅僅是分配， 客戶端還沒有真正的使用

◆ DHCP REQUEST: 請求使用

如果客戶端收到網路上多臺DHCP伺服器的回應﹐只會挑選其中一個DHCP Offer(通常是最先抵達的那個)並且向網路傳送一個DHCP Request廣播封包，告訴所有DHCP伺服器它將指定接受哪一臺伺服器提供的IP位址。之所以要以廣播方式回答，是為了通知所有的DHCP伺服器，他將選擇某臺DHCP伺服器所提供的IP地址， 同時，客戶端還會傳送一個ARP封包， 查詢網路上有沒有其他機器使用該IP地址， 如果發現該IP被佔用， 客戶端會傳送一個DHCP Decline封包給DHCP伺服器， 拒絕接受其DHCP Offer，並重新開始傳送DHCP Discover資訊。

◆      DHCP ACK  IP 地址分配確認

當DHCP伺服器收到DHCP客戶機回答的DHCP Request請求資訊之後， 它便向DHCP客戶機傳送一個包含它所提供的IP地址和其他設定的DHCP Ack確認資訊。以確認IP地址的正式生效。然後DHCP客戶機便將其TCP/IP協議與網路卡繫結，另外，除DHCP客戶機選中的伺服器外，其他的DHCP伺服器都將收回之前提供的IP地址。

來自 “ ITPUB部落格 ” ，連結：http://blog.itpub.net/31442725/viewspace-2645914/，如需轉載，請註明出處，否則將追究法律責任。