DHCP 動態(tài)主機配置協(xié)議
2020-06-15 15:44 更新
一、簡介
1.簡介
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，動態(tài)主機配置協(xié)議）通常被應(yīng)用在大型的局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，主要作用是集中的管理、分配IP地址，使網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的主機動態(tài)的獲得IP地址、Gateway地址、DNS服務(wù)器地址等信息，并能夠提升地址的使用率。
2.作用
DHCP協(xié)議采用客戶端/服務(wù)器模型，主機地址的動態(tài)分配任務(wù)由網(wǎng)絡(luò)主機驅(qū)動。當DHCP服務(wù)器接收到來自網(wǎng)絡(luò)主機申請地址的信息時，才會向網(wǎng)絡(luò)主機發(fā)送相關(guān)的地址配置等信息，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)主機地址信息的動態(tài)配置。
DHCP具有以下功能：
1. 保證任何IP地址在同一時刻只能由一臺DHCP客戶機所使用。
2. DHCP應(yīng)當可以給用戶分配永久固定的IP地址。
3. DHCP應(yīng)當可以同用其他方法獲得IP地址的主機共存（如手工配置IP地址的主機）。
4. DHCP服務(wù)器應(yīng)當向現(xiàn)有的BOOTP客戶端提供服務(wù)。DHCP有三種機制分配IP地址：
1) 自動分配方式（Automatic Allocation），DHCP服務(wù)器為主機指定一個永久性的IP地址，一旦DHCP客戶端第一次成功從DHCP服務(wù)器端租用到IP地址后，就可以永久性的使用該地址。
2) 動態(tài)分配方式（Dynamic Allocation），DHCP服務(wù)器給主機指定一個具有時間限制的IP地址，時間到期或主機明確表示放棄該地址時，該地址可以被其他主機使用。
3) 手工分配方式（Manual Allocation），客戶端的IP地址是由網(wǎng)絡(luò)管理員指定的，DHCP服務(wù)器只是將指定的IP地址告訴客戶端主機。 三種地址分配方式中，只有動態(tài)分配可以重復(fù)使用客戶端不再需要的地址。
DHCP消息的格式是基于BOOTP（Bootstrap Protocol）消息格式的，這就要求設(shè)備具有BOOTP中繼代理的功能，并能夠與BOOTP客戶端和DHCP服務(wù)器實現(xiàn)交互。BOOTP中繼代理的功能，使得沒有必要在每個物理網(wǎng)絡(luò)都部署一個DHCP服務(wù)器。RFC 951和RFC 1542對BOOTP協(xié)議進行了詳細描述。二、報文
報文格式
| 字段 | 長度 | 含義 |
|---|---|---|
| OP | 1字節(jié) | 表示報文的類型：1：客戶端請求報文2：服務(wù)器響應(yīng)報文 |
| htype | 1字節(jié) | 表示硬件地址的類型。對于以太網(wǎng)，該類型的值為“1”。 |
| hlen | 1字節(jié) | 表示硬件地址的長度，單位是字節(jié)。對于以太網(wǎng)，該值為6。 |
| Hops | 1字節(jié) | 跳數(shù)?？蛻舳嗽O(shè)置為0，也能被一個代理服務(wù)器設(shè)置。 |
| xid | 4字節(jié) | 事務(wù)ID，由客戶端選擇的一個隨機數(shù)，被服務(wù)器和客戶端用來在它們之間交流請求和響應(yīng)，客戶端用它對請求和應(yīng)答進行匹配。該ID由客戶端設(shè)置并由服務(wù)器返回，為32位整數(shù)。 |
| secs | 2字節(jié) | 由客戶端填充，表示從客戶端開始獲得IP地址或IP地址續(xù)借后所使用了的秒數(shù)。 |
| flags | 2字節(jié) | 此字段在BOOTP中保留未用，在DHCP中表示標志字段。 |
| ciaddr | 4字節(jié) | 客戶端的IP地址。只有客戶端是Bound、Renew、Rebinding狀態(tài)，并且能響應(yīng)ARP請求時，才能被填充 |
| yiaddr | 4字節(jié) | "你自己的"或客戶端的IP地址。 |
| siaddr | 4字節(jié) | 表明DHCP協(xié)議流程的下一個階段要使用的服務(wù)器的IP地址。 |
| giaddr | 4字節(jié) | 該字段表示第一個DHCP中繼的IP地址（注意：不是地址池中定義的網(wǎng)關(guān)）。當客戶端發(fā)出DHCP請求時，如果服務(wù)器和客戶端不在同一個網(wǎng)絡(luò)中，那么第一個DHCP中繼在轉(zhuǎn)發(fā)這個DHCP請求報文時會把自己的IP地址填入此字段。服務(wù)器會根據(jù)此字段來判斷出網(wǎng)段地址，從而選擇為用戶分配地址的地址池。服務(wù)器還會根據(jù)此地址將響應(yīng)報文發(fā)送給此DHCP中繼，再由DHCP中繼將此報文轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端。若在到達DHCP服務(wù)器前經(jīng)過了不止一個DHCP中繼，那么第一個DHCP中繼后的中繼不會改變此字段，只是把Hops的數(shù)目加1。 |
| chaddr | 16字節(jié) | 該字段表示客戶端的MAC地址，此字段與前面的“Hardware Type”和“Hardware Length”保持一致。當客戶端發(fā)出DHCP請求時，將自己的硬件地址填入此字段。對于以太網(wǎng)，當“Hardware Type”和“Hardware Length”分別為“1”和“6”時，此字段必須填入6字節(jié)的以太網(wǎng)MAC地址。 |
| sname | 64字節(jié) | 該字段表示客戶端獲取配置信息的服務(wù)器名字。此字段由DHCP Server填寫，是可選的。如果填寫，必須是一個以0結(jié)尾的字符串。 |
| file | 128字節(jié) | 該字段表示客戶端的啟動配置文件名。此字段由DHCP Server填寫，是可選的，如果填寫，必須是一個以0結(jié)尾的字符串。 |
| options | 可變 | 該字段表示DHCP的選項字段，至少為312字節(jié)，格式為"代碼+長度+數(shù)據(jù)"。DHCP通過此字段包含了服務(wù)器分配給終端的配置信息，如網(wǎng)關(guān)IP地址，DNS服務(wù)器的IP地址，客戶端可以使用IP地址的有效租期等信息。 |
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