DHCP协议

DHCP产生背景：

人工在局域网内众多主机上配置IP地址、网络掩码及网关等相关参数的工作耗时费力且容易出现错误

b.DHCP 可以自动为局域网中主机完成TCP/IP协议配置

c.DHCP自动配置避免了IP地址冲突的问题

DHCP简介:

DHCP 是Dynamic Host Configuration Protocol（动态主机配置协议）的缩写

DHCP源于Bootstrap协议的发展。该协议为主动动态分配IP地址及相关信息。

采用以客户端/服务器为基础的模式进行配置管理。由服务器承担集中管理职责，并根据预先设定的策略返回相应的配置数据。客户端会向服务器提交配置请求，并按照预先设定的策略返回相应的配置数据。

采用以客户端/服务器为基础的模式进行资源配置与管理活动。由服务器承担集中管理职责，并按照预先设定的策略返回相应的资源配置信息。客户端会向服务器提交资源配置请求，并按照预先设定的策略返回相应的资源配置数据。

DHCP报文采用UDP封装。服务器所侦听的端口号是67，客户端的端口号是68

DHCP特点：

即插即用性→无需客户端配置即可获取IP地址及相关的配置参数。从而简化了客户端的网络配置流程，并降低了服务器的维护成本。

2.统一管理→所有IP地址及相关参数信息由DHCP服务器统一管理，统一分配

3.使用效率高→通过IP地址租期管理，提高IP地址的使用效率

该技术能够支持跨越不同网络段的通信，并借助 DHCP relay 技术, 从而让客户端与 DHCP 服务器之间完成数据包交换.

DHCP系统组成：

DHCP服务器→能提供DHCP功能的服务器或具有DHCP功能的网络设备

DHCP中继→一般为路由器或三层交换机等网络设备

DHCP客户端→需要动态获得IP地址的主机

DHCP地址分配方式：

根据配置要求，在网络中为少数关键设备（如DNS服务器和打印机）分配固定IP地址，并确保这些IP地址不会自动过期

采用自动化配置的方式，在网络中某些主机的IP地址将被自动分配。这些IP地址将长期由相应的主机持有。

动态分配机制通常用于主机自动获取 IP 地址。通过 DHCP 服务器配置, 系统会将特定 IP 地址分配给客户端设备, 并为该 IP 地址设定一个租赁期。当租赁期临近结束时, 客户端需重新申请新的 IP 地址以继续连接网络。

IP地址动态获取过程：

四次任务流程包括：

1. 客户端发起地址分配请求；
2. 该报文类型标识为discover；
3. 服务器响应并释放分配地址；
4. 该报文类型标识为offer；
5. 该节点是否确认接受：
   • ack(同意)
   • nack(不同意)
6. 服务器确认接收并释放资源：
   • ack(同意)
   • nack(不同意)

IP地址拒绝及释放:

已经被使用 报文类型：decline
释放地址 报文类型：release

DHCP租约更新：

当客户端的使用时间达到租期的一半时（即50%），系统将向服务器发出广播请求以续租资源）。一旦客户端的使用时间占满租期的百分之八十七点五，则系统将触发单播请求指令至服务器处进行续租操作

更新地址 报文类型： renew

中继工作原理：

DHCP服务器及中继器配置实验：

目的：设置中继设备dhcprelay与服务器dhcpserver依据DHCP协议进行配置，以使两台PC以及路由器自动获得网络地址。

实验环境 ：H3C Cloud Lab

实验********步骤：

（1）先依图组装设备。

（2）先配置中继器的端口IP地址

sys

[H3C]int g0/0 //进入g0/0接口

[H3C-GigabitEthernet0/0]ip address 10.0.0.2 24 //配置接口g0/0IP地址

[H3C-GigabitEthernet0/0]int g0/1 //进入g0/1接口

[H3C-GigabitEthernet0/1]ip address 20.0.0.3 24 //配置接口g0/1IP地址

[H3C-GigabitEthernet0/1]qu //退回

（3）再配置服务器的端口IP地址

sys

[H3C]int g0/1//进入g0/1接口

[H3C-GigabitEthernet0/1]ip address 20.0.0.4 24//配置接口g0/1IP地址

[H3C-GigabitEthernet0/1]int g0/2//进入g0/2接口

[H3C-GigabitEthernet0/2]ip address 192.168.1.5 24//配置接口g0/2IP地址

[H3C-GigabitEthernet0/2]qu //退回

（4）DHCP服务器基本配置

[H3C]dhcp enable //启用DHCP服务

[H3C]dhcp server ip-pool 1 // 创建DHCP地址池1

[H3C-dhcp-pool-1]network 10.0.0.0 24 //配置动态分配的IP地址范围 ^

[H3C-dhcp-pool-1]gateway-list 10.0.0.2 //配置为DHCP客户端分配的网关地址

[H3C-dhcp-pool-1]qu //退回

[H3C]ip route-static 10.0.0.0 24 20.0.0.3 //

[H3C]dhcp server ip-pool 2 // 创建DHCP地址池2

[H3C-dhcp-pool-2]network 192.168.1.0 24 //给路由器配置动态分配的IP地址范围

[H3C-dhcp-pool-2]gateway-list 192.168.1.5 //给路由器配置为DHCP客户端分配的网关地址

（5）DHCP中继基本配置

[H3C]dhcp enable //启用DHCP服务

[H3C-GigabitEthernet0/0]dhcp select relay //配置接口工作在DHCP中继模式

[H3C-GigabitEthernet0/0]dhcp relay server-address 20.0.0.4 //指定DHCP服务器地址

（6）配置路由器

ip address dhcp-alloc //路由器接口自动获取地址

实验结果：

可以看到三台设备均分配到正确的IP地址