前文我們瞭解了STP的埠狀態、計時器以及埠狀態切換和網路拓撲變化相關話題，回顧請參考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/15140672.html；今天我們來聊一下DHCP相關話題；
DHCP（Dynamic Host Configure Protocol，動態主機配置協議）是應用層協議，使用UDP封裝，服務端工作在UDP的67號埠，客戶端工作在68號埠；它是BOOTP（Bootstrap Protocol）協議發展而來；主要作用是動態分配TCP/IP資訊（ip地址，子網掩碼，閘道器，DNS等等），分配出去的資訊是由一個時間使用期限，這個期限我們叫租期；我們知道在大型網路環境中，會有大量的主機和裝置需要獲取ip地址等網路引數；如果採用手工配置，工作量大且容易出錯，導致ip地址衝突；使用DHCP來分配ip地址等網路引數，可以極大減少網路管理員的工作量，同時也使用者手動配置網路引數時導致的ip地址衝突等問題；
提示：主機A和主機B要動態獲取ip地址等網路引數，首先它會向dhcp伺服器傳送ip地址分配的請求，服務收到請求，就分配ip地址，然後對應主機就會收到對應的ip地址等網路引數；
DHCP系統組成
提示：DHCP Client （客戶端） ，需要動態獲取ip地址的主機；DHCP Server（伺服器）是能提供DHCP功能的伺服器或網路裝置；DHCP Relay （中繼），一般為路由器或三層交換機等網路裝置，中繼裝置的主要作用是arp代理和dhcp資訊轉發；
DHCP報文結構
先來看一個實驗，如下拓撲主機A和主機B分別使用DHCP動態獲取ip地址資訊，我們抓包看看對應資料包長什麼樣？
配置s1
sys sys s1 vlan batch 10 20 int eth0/0/1 p l a p d v 10 int eth0/0/2 p l a p d v 20 int eth0/0/3 p l t p t a v 10 20
配置s2
sys sys s2 vlan batch 10 20 dhcp en int g0/0/1 p l t p t a v 10 20 int vlanif 10 ip add 192.168.10.254 24 dhcp select interface int vlanif 20 ip add 192.168.20.254 24 dhcp select interface
在pc1上開啟dhcp，並在pc1上抓包
提示：可以看到在pc1開啟dhcp以後，對應在pc上就能抓到4個DHCP的包；從上面的抓包資訊可以看到，在pc1啟動dhcp客戶端時，首先它會傳送DHCP discover包，該包的員源ip是0.0.0.0（原因是pc1目前沒有ip地址）源埠是68，目標ip是255.255.255.255（全網廣播），目標埠是67；這種型別的DHCP包主要作用是尋找DHCP服務端；如果有DHCP服務端收到此類訊息，那麼DHCP服務端會向該客戶端傳送DHCP offer型別的包，該包主要作用就是給客戶端ip地址等網路引數資訊；隨後，客戶端收到服務端的offer以後，又會廣播傳送dchp request型別的包，該型別包的主要作用是告訴其他服務端（可能不止一個服務端）有服務端給我發offer，你們發的offer我就不要了；除此之外，也告訴發offer服務端，我就要使用這個ip地址等網路資訊；最後當服務端收到客戶端傳送的廣播dhcp request包以後，服務端傳送ACK，意思就是告訴客戶端，服務端已經知曉這個事情，你把地址拿去使用吧；
DHCP報文型別
DHCP工作流程
提示：首先客戶端傳送DHCP discover型別的包，作用就是尋找DHCP服務端；如果有服務端響應客戶端，此時服務端就會傳送DHCPoffer型別的包，就是告訴客戶端，我是DHCP服務端，我這裡有ip地址等等資訊；如果沒有服務端響應客戶端，則客戶端會一直髮送DHCP discover型別的包；當服務端響應客戶端併傳送DHCP offer 以後，對應客戶端收到服務端傳送的offer，此時客戶端會傳送DHCP request型別的包，其目的是告訴其他dhcp服務端，有服務端給我發offer，你們就不要再傳送offer給我了；其次就是告訴服務端，我要用這個ip地址等網路資訊；如果其他dhcp服務端收到此類訊息，一看報文裡的dhcp server identifier 不是自己的ip地址，此時該服務端就不會再回應客戶端；只有報文裡的dhcp server identifier 是自己ip地址的服務端會傳送ack，表示確認客戶端資訊；
DHCP租期更新
提示：DHCP動態獲取的IP 地址等網路資訊是有租期的，華為預設是1天；這個租期還剩下50%時，客戶端會想服務端請求續租；如果服務端收到，此時服務端就會恢復一個ack，表示同意續租；此後，該客戶端的租期就會向後延續對應租期的一半；
實驗：如下拓撲，我們把上述拓撲橋接在物理迴環網路卡上，然後把對應dhcp服務端租期修改為1分鐘，在雲上抓包，看看對應續租的過程
橋接cloud1到本地loop網路卡
把s1的eth0/0/4口加入到vlan 20裡
修改DHCP服務端的租期為1分鐘
提示：租期最小單位是分鐘，如果租期是day 0 hour 0 minute 0 表示無限期；
驗證：檢視loop網路卡的是否獲取到ip地址，看看租期是多少？
提示：可以看到對應物理loop網路卡獲取到對應的ip地址，並且租期也是一分鐘；
在雲上抓包
提示：可以看到在雲上抓包，可以抓到很多dhcp requset和ack的包；這些包就是客戶端向服務端申請續租的報文，每當租期還剩下租期的一半時，客戶端就會向服務端發起續租請求，只有服務端回覆確認ack，對應租期又會往後延期租期的一半；
驗證：再次檢視loop網路卡的租期情況
提示：可以看到經過一段時間以後，租期結束時間從14：26：11變成了14：31：12，這意味著客戶端續租了的；
DHCP重繫結
提示：如果在租期還剩下50%時，客戶端向服務端傳送續租請求，如果服務端沒有響應，此時對於客戶端來說，它的ip地址等網路資訊還是可以正常使用的；如果租期還剩下租期的1/8時，如果此時還是沒有服務端響應，此時客戶端就會申請重新繫結ip地址；重新繫結ip地址，客戶端又會傳送dhcp discover報文，和最開始的流程一樣；
IP地址釋放
提示：如果ip租約到期前都沒有服務端響應客戶端的續租請求，客戶端會停止使用此ip地址；如果DHCP客戶端不再使用分配的ip地址，也可以主動向DHCP服務端傳送DHCP RELEASE報文，告訴服務端釋放該ip地址；這裡注意一點主動釋放ip地址是客戶端告知服務端，讓服務端做好記錄對於ip地址已經釋放，可再分配給其他客戶端；服務端並不會傳送什麼報文給客戶端；
DHCP地址池（Pool）
什麼是地址池？所謂地址池就是所有能分配地址的集合；在DHCP中我們可以建立地址池，讓DHCP客戶端，在地址池中獲取任意ip地址進行使用；
提示：介面地址池的優先順序高於全域性地址池；預設介面地址池會把對應介面地址當作閘道器資訊傳送給客戶端；全域性地址池一般用於對應閘道器不是自己介面地址的場景，比如專用的DHCP伺服器；
DHCP配置命令
1、全域性開啟dhcp功能
[s2]dhcp en Info: The operation may take a few seconds. Please wait for a moment.done. [s2]
2、關聯介面和介面地址池
提示：DHCP必須在三層介面上關聯地址池；
3、配置介面地址池的DNS伺服器地址
提示：dns可以是多個；
4、配置介面地址池的租期，預設1天
提示：租期最小時長單位為秒；配置永不過期就是0天0小時0秒；
5、配置介面地址池的排除地址範圍
提示：如果要排除一個範圍的ip地址，必須前邊開始地址小於後面結束地址；該命令可以執行多次，如果排除單個ip地址，直接後面接ip地址即可；
6、建立全域性地址池
7、配置全域性地址池的可分配的網段地址
8、配置全域性地址池的閘道器地址
9、配置全域性地址池的DNS伺服器地址
10、配置全域性地址池下的租期，預設1天
11、配置全域性地址池下的排除地址範圍
12、關聯介面和全域性地址池
提示：對應三層介面必須要有一個同dhcp分配地址裡同網段的地址；否則對應三層介面起不來；
13、檢視地址池的屬性
提示：該命令用於檢視一個裝置上的所有地址池資訊，不區分介面地址池和全域性地址池；
14、檢視指定介面地址池資訊
檢視指定全域性地址池資訊
提示：不管是檢視介面地址池還是全域性地址池，後面都可以跟過濾條件，如下
提示：如果後面接一個ip地址，是用於查詢對應地址所屬地址池相關資訊；all表示顯示對應地址池所有ip地址分配情況；expired用於過濾過期的ip地址，used用於過濾已經使用的ip地址；conflict用於過濾衝突的ip地址；
15、在介面地址池下靜態繫結ip地址
提示：後面的mac地址必須是4位一組；這樣繫結以後，對應mac地址的裝置來拿ip，此時就會把對於ip地址分配出去況且沒有租期限制；
16、在全域性地址池下靜態繫結ip地址
