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動態主機配置協議

動態主機配置協議 DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，動態主機配置協議）是 RFC 1541（已被 RFC 2131 取代）定義的標準協議，該協議允許服務器向客户端動態分配 IP 地址和配置信息。

DHCP協議支持C/S（客户端/服務器）結構，主要分為兩部分：

1、DHCP客户端：通常為網絡中的PC、打印機等終端設備，使用從DHCP服務器分配下來的IP信息，包括IP地址、DNS等。

2、DHCP服務器：所有的IP網絡設定信息都由DHCP服務器集中管理，並處理客户端的DHCP請求。

DHCP採用UDP作為傳輸協議，客户端發送消息到DHCP服務器的的67號端口，服務器返回消息給客户端的68號端口。

通常DHCP 服務器至少向客户端提供以下信息：

1、IP 地址

2、子網掩碼

3、默認網關

還可以提供其他信息，如域名服務 (DNS) 服務器的地址和 Windows Internet 名稱服務 (WINS) 服務器的地址。

DHCP服務器為客户端分配IP地址有三種形式：

1、管理員將一個IP地址固定分配給一個客户端。

2、隨機地將地址永久性分配給客户端。

3、隨機地將地址分配給客户端使用一段時間。

第三種是最常見的使用形式。地址的有效使用時間段稱為租用期，租用期滿之前，客户端必須向服務器請求繼續租用。服務器接受請求後才能繼續使用，否則無條件放棄。

默認情況下，路由器隔離廣播包，不會將收到的廣播包從一個子網發送到另一個子網。當DHCP服務器和客户端不在同一個子網時，充當客户端默認網關的路由器將廣播包發送到DHCP服務器所在的子網，這一功能就稱為DHCP中繼（DHCP Relay）。

DHCP在工作過程中涉及到的報文種類及其作用如下：

1、DHCP DISCOVER：客户端開始DHCP過程的第一個報文，是請求IP地址和其它配置參數的廣播報文。

2、DHCP OFFER：服務器對DHCP DISCOVER報文的響應，是包含有效IP地址及配置的單播（或廣播）報文。

3、DHCP REQUEST：客户端對DHCP OFFER報文的響應，表示接受相關配置。客户端續延IP地址租期時也會發出該報文。

4、DHCP DECLINE：當客户端發現服務器分配的IP地址無法使用（如IP地址衝突時），將發出此報文，通知服務器禁止使用該IP地址。

5、DHCP ACK ：服務器對客户端的DHCP REQUEST報文的確認響應報文。客户端收到此報文後，才真正獲得了IP地址和相關的配置信息。

6、DHCP NAK：服務器對客户端的DHCP REQUEST報文的拒絕響應報文。客户端收到此報文後，會重新開始新的DHCP過程。

7、DHCP RELEASE：客户端主動釋放服務器分配的IP地址。當服務器收到此報文後，則回收該IP地址，並可以將其分配給其它的客户端。

8、DHCP INFORM：客户端獲得IP地址後，發送此報文請求獲取服務器的其它一些網絡配置信息，如DNS等。

DHCP服務器向DHCP客户端出租的IP地址一般都有一個租借期限，期滿後DHCP服務器便會收回出租的IP地址。為了能繼續使用原先的IP地址，DHCP客户端會向DHCP服務器發送續租的請求。

DHCP續租的工作流程描述如下：

1、在使用租期過去50%時刻處，客户端向服務器發送單播DHCP REQUEST報文續延租期。

2、如果收到服務器的DHCP ACK報文，則租期相應向前延長，續租成功。如果沒有收到DHCP ACK報文，則客户端繼續使用這個IP地址。在使用租期過去87.5%時刻處，向服務器發送廣播DHCP REQUEST報文續延租期。

3、如果收到服務器的DHCP ACK報文，則租期相應向前延長，續租成功。如果沒有收到DHCP ACK報文，則客户端繼續使用這個IP地址。在使用租期到期時，客户端自動放棄使用這個IP地址，並開始新的DHCP過程。

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