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  DHCP簡介

  随着网络规模的不断扩大和网络复杂度的提高，计算机的数量经常超过可供分配的IP地址数量。同时随着便携机及无线网络的广泛使用，计算机的位置也经常变化，相应的IP地址也必须经常更新，从而导致网络配置越来越复杂。DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)就是为解决这些问题而发展起来的。

  DHCP采用客戶端/服務器通信模式，由客戶端向服務器提出配置申請，服務器返回爲客戶端分配的IP地址等相應的配置信息，以實現IP地址等信息的動態配置。

  在DHCP的典型應用中，一般包含一台DHCP服務器和多台客戶端(如PC和便攜機)，如下圖所示。

  DHCP的IP地址分配

  IP地址分配策略

  針對客戶端的不同需求，DHCP提供三種IP地址分配策略：

  手工分配地址：由管理員爲少數特定客戶端(如WWW服務器等)靜態綁定固定的IP地址。通過DHCP將配置的固定IP地址發給客戶端。

  自動分配地址：DHCP爲客戶端分配租期爲無限長的IP地址。

  動態分配地址：DHCP爲客戶端分配具有一定有效期限的IP地址，到達使用期限後，客戶端需要重新申請地址。絕大多數客戶端得到的都是這種動態分配的地址。

IP地址動態獲取過程

  图2 IP地址動態獲取過程

  如圖2所示，DHCP客戶端從DHCP服務器動態獲取IP地址，主要通過四個階段進行：

  (1)發現階段，即DHCP客戶端尋找DHCP服務器的階段。客戶端以廣播方式發送DHCP-DISCOVER報文。

  (2)提供階段，即DHCP服務器提供IP地址的階段。DHCP服務器接收到客戶端的DHCP-DISCOVER報文後，根據IP地址分配的優先次序選出一個IP地址，與其他參數一起通過DHCP-OFFER報文發送給客戶端。DHCP-OFFER報文的發送方式由DHCP-DISCOVER報文中的flag字段決定，具體請參見“DHCP報文格式”的介紹。

  (3)選擇階段，即DHCP客戶端選擇IP地址的階段。如果有多台DHCP服務器向該客戶端發來DHCP-OFFER報文，客戶端只接受第一個收到的DHCP-OFFER報文，然後以廣播方式發送DHCP-REQUEST報文，該報文中包含DHCP服務器在DHCP-OFFER報文中分配的IP地址。

  (4)確認階段，即DHCP服務器確認IP地址的階段。DHCP服務器收到DHCP客戶端發來的DHCP-REQUEST報文後，只有DHCP客戶端選擇的服務器會進行如下操作：如果確認將地址分配給該客戶端，則返回DHCP-ACK報文;否則返回DHCP-NAK報文，表明地址不能分配給該客戶端。

  IP地址的租約更新

  如果采用動態地址分配策略，則DHCP服務器分配給客戶端的IP地址有一定的租借期限，當租借期滿後服務器會收回該IP地址。如果DHCP客戶端希望繼續使用該地址，需要更新IP地址租約。

  在DHCP客戶端的IP地址租約期限達到一半時間時，DHCP客戶端會向爲它分配IP地址的DHCP服務器單播發送DHCP-REQUEST報文，以進行IP租約的更新。如果客戶端可以繼續使用此IP地址，則DHCP服務器回應DHCP-ACK報文，通知DHCP客戶端已經獲得新IP租約;如果此IP地址不可以再分配給該客戶端，則DHCP服務器回應DHCP-NAK報文，通知DHCP客戶端不能獲得新的租約。

  如果在租約的一半時間進行的續約操作失�。珼HCP客戶端會在租約期限達到7/8時，廣播發送DHCP-REQUEST報文進行續約。DHCP服務器的處理方式同上，不再贅述。