1. DHCP基本背景
1.1. 前言
2. DHCP协议
2.1. DHCP的介绍
DHCP：Dynamic Host Configure Protocol，动态主机配置协议
从BOOTP（bootstrap Protocol）协议发展而来
UDP封装，服务器=67，客户端=68
动态分配TCP/IP信息（IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器等）
分配出去的信息是有租约的
2.2. DHCP系统组成
DHCP Client（客户端）：通过DHCP协议请求获取IP地址等网络参数的设备
DHCP Server（服务器）：能提供DHCP功能的服务器或网络设备
DHCP Relay（中继）：负责转发DHCP服务器和DHCP客户端之间的DHCP报文，协助DHCP服务器向DHCP客户端动态分配网络参数的设备
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2.3. DHCP报文类型
2.4. DHCP的工作流程
2.4.1. 发现阶段
DHCP客户端发送DHCP Discover报文来发现DHCP服务器。由于客户端不知道DHCP服务器的地址IP地址，所以客户端以广播的方式发送DHCP Discover报文（目的IP为255.255.255.255），同一网段的所有DHCP服务器或中继都能收到此报文。
2.4.2. 提供阶段
位于同一网段的DHCP服务器都会接收到DHCP Discover报文，收到DHCP Discover的服务器会给 DHCP客户以单播形式发送DHCP Offer分配IP地
2.4.3. 选择阶段
因为DHCP Discover报文时广播方式发送的，如果同一网段内存在多个DHCP服务器，接收到DHCP Discover报文的服务器都会回应DHCP Offer报文，则DHCP客户端一般选择先收到的DHCP Offer报文，然后以广播的方式发送DHCP Request报文
以广播方式发送DHCP Request报文，是为了通知所有DHCP服务器，他将选择某个DHCP服务器提供的IP地址，其他DHCP服务器可以重新将曾经分配给客户端的IP地址分配个其他客户端
2.4.4. 确认阶段
当DHCP服务器收到DHCP客户端发送的DHCP Request报文后，DHCP服务器回应DHCP Ack报文，表示DHCP Request报文中请求的IP地址分配给客户端使用
2.5. DHCP租期
2.5.1. DHCP租期介绍
DHCP服务器采用动态分配机制给客户端分配IP地址时，分配出去的IP地址有租期限制。DHCP客户端向服务器申请地址时可以携带期望租期，服务器可以分配租期时把客户期望租期和地址池中的租期比较，分配其中一个较短的租期给客户端。租期时间到后服务器会收回该IP地址，收回的IP地址可以继续分配给其他客户端适用。这种机制可以提高IP地址的利用率，避免客户端下线后IP地址继续被占用。如果DHCP客户端希望继续使用该地址，就需要更新IP地址租期
2.5.2. DHCP租期跟新
当租期达到50%（T1）时，DHCP客户端会自动以单播的方式向DHCP服务器发送DHCP Request报文请求更新的IP地址租期。
如果收到DHCP服务器回应的DHCP ACK报文，则租期更新成功（即租期从0开始计算）
如果收到DHCP服务器回应的DHCP NAK报文，则重新发送DHCP Discover报文请求新的IP地址
2.5.3. DHCP重绑定
当租期达到87.5%（T2）时，如果仍未收到DHCP服务器的应答，DHCP客户端会自动以广播的方式向DHCP服务器发送DHCP Request报文请求更新的IP地址租期。
如果收到DHCP服务器回应的DHCP ACK报文，则租期更新成功（即租期从0开始计算）
如果收到DHCP服务器回应的DHCP NAK报文，则重新发送DHCP Discover报文请求新的IP地址
2.5.4. 租期到期
如果租期时间到时都没有收到服务器的回应，客户端停止使用此IP地址，重新发送DHCP Discover报文请求新的IP地址
2.5.5. 租期设置建议
设置较短
增加网络负担
适用客户端较多
流动场所（机场、火车站、酒店、KTV、购物中心等）
设置较长
减轻网络负担
等待较长
固定场所（家庭、企业）
2.6. DHCP扩展
2.6.1. 地址释放
客户端在租期时间到之前，如果用户不想使用分配的IP地址（例如客户端网络位置需要变更），会触发DHCP客户端向DHCP服务器发送DHCP Release报文，通知DHCP服务器释放IP地址的租期。
DHCP服务器会保留这个DHCP客户端的配置信息，将IP地址列为曾经分配过的IP地址中，以便后续重新分配给该客户端或其他客户端
客户端可以通过发送DHCP Inform报文向服务器请求更新配置信息
2.6.2. DHCP地址重使用
DHCP客户端非首次接入网络时，可以重用曾经使用过的地址
1. 客户端广播发送包含前一次分配的IP地址的DHCP Request报文，报文中的Option 50（请求的IP地址选项）字段填入曾经使用过的IP地址
2. DHCP服务器收到DHCP Request报文后，根据DHCP Request报文携带的MAC地址来查找有没有相应的的租约记录，如果有则返回DHCP Ack，通知DHCP客户端继续使用这个IP地址。否则保持沉默，等待DHCP客户端重新发送DHCP Discover报文请求新的IP地址
2.6.3. 自动保留IP
APIPA
Aotumatic Private IP Addressing
如果Windows客户端无法从服务器租到IP地址
自动使用网络号为169.254.0.0/16的专用地址
仅供和相同处境的PC临时通讯
2.6.4. DHCP地址池
所分配地址的合集
接口地址池的优先级比全局地址池高
2.7. DHCP配置
2.7.1. 配置命令
1. 控制分配的地址范围
2. 防止和重要的设备冲突
2.7.2. 接口地址池
2.7.3. 全局地址池
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