FreeBSD DHCP的工作過程(轉)

FreeBSD DHCP的工作過程(轉)[@more@]

　　

設定DHCP

　　動態主機配置協議（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）是用於對多個客戶計算機集中分配IP地址以及IP地址相關的資訊的協議，這樣就能將IP地址和TCP/IP的設定統一管理起來，而避免不必要的地址衝突的問題，因此常常用在網路中對眾多DOS/Windows計算機的管理方面，節省了網路管理員手工設定和分配地址的麻煩。

　　除了能夠方便管理之外，DHCP還能略微達到節省IP地址的目的。假設網路中有50個計算機，但只有40個 IP地址，但是這50臺計算機不會同時啟動，IP地址應該滿足要求。如果使用靜態IP地址的設定方式，還是會遇到分配地址的困難，因為計算機的使用是隨機的，無論怎樣分配地址都無法避免出現衝突現象，而使用DHCP就能避免這個問題。 DHCP也能用於統一設定其他的一些IP設定，如預設路由、DNS伺服器等等，使用它能減少一個大型網路的管理任務。

　　DHCP是從原有的BootP協議發展起來的，原來的目的是為無盤工作站分配IP地址的協議，當前更多的用於集中管理IP地址。然而DHCP協議也有其缺點，例如一臺DHCP客戶計算機沒有一個固定的IP地址，而對於提供網路服務的伺服器來講，經常變化的IP地址並不適合。並且當前的DNS協議並不能和DHCP協作，為DHCP客戶直接提供主機名解析任務。

• DHCP的工作過程

　　DHCP工作時要求客戶機和伺服器進行互動，由客戶機透過廣播向伺服器發起申請IP地址的請求，然後由伺服器分配一個IP地址以及其他的TCP/IP設定資訊。整個過程可以分為以下步驟：

　　IP地址租用申請：DHCP客戶機的TCP/IP首次啟動時，就要執行DHCP客戶程式，以進行TCP/IP 的設定。由於此時客戶機的TCP/IP還沒有設定完畢，就只能使用廣播的方式傳送DHCP請求資訊包，廣播包使用 UDP埠67和68進行傳送，廣播資訊中包括了客戶機的網路介面的硬體地址和計算機名字，以提供DHCP伺服器進行分配。

　　IP地址租用提供：當接收到DHCP客戶機的廣播資訊之後，所有的DHCP伺服器均為這個客戶機分配一個合適的IP地址，將這些IP地址、網路掩碼、租用時間等資訊，按照DHCP客戶提供的硬體地址傳送回DHCP客戶機。這個過程中對DHCP伺服器沒有對客戶計算機進行限制，因此客戶機能收到多個IP地址提供資訊。

　　IP地址租用選擇：由於客戶機接收到多個伺服器傳送的多個IP地址提供資訊，客戶機將選擇一個IP地址，拒絕其他提供的IP地址，以便這些地址能分配給其他客戶。客戶機將向它選擇的伺服器傳送選擇租用資訊。

　　IP地址租用確認：伺服器將收到客戶的選擇資訊，如果也沒有例外發生，將回應一個確認資訊，將這個IP地址真正分配給這個客戶機。客戶機就能使用這個IP地址及相關的TCP/IP資料，來設定自己的TCP/IP堆疊。

　　更新租用：DHCP中，每個IP地址是有一定租期的，若租期已到，DHCP伺服器就能夠將這個IP地址重新分配給其他計算機。因此每個客戶計算機應該提前不斷續租它已經租用的IP地址，伺服器將回應客戶機的請求並更新該客戶機的租期設定。一旦伺服器返回不能續租的資訊，那麼DHCP客戶機只能在租期到達時放棄原有的IP地址，重新申請一個新 IP地址。為了避免發生問題，續租在租期達到50%時就將啟動，如果沒有成功將不斷啟動續租請求過程。

　　釋放IP地址租用：客戶機可以主動釋放自己的IP地址請求，也可以不釋放，但也不續租，等待租期過期而釋放佔用的IP地址資源。

　　由於DHCP依賴於廣播資訊，因此一般的情況下，客戶機和伺服器應該位於同一個網路之內。然而可以設定網路中的路由器為可以轉發BootP廣播包，使得伺服器和客戶機可以位於兩個不同的網路中。然而配置轉發廣播資訊，不是一個很好的解決辦法，更好的辦法為使用DHCP中轉計算機，DHCP中轉計算機和DHCP客戶機位於同一個網路中，來回應客戶機的租用請求，然而它不維護DHCP資料和擁有IP地址資源，它只是將請求透過TCP/IP轉發給位於另一個網路上的DHCP伺服器，進行實際的IP地址分配和確認。