DHCP是一種網絡管理協議,用于為網絡中的每一臺主機動態分配IP地址、子網掩碼、默認網關和DNS服務器等IP相關信息,以便能夠高效地進行通信。DHCP能夠集中自動管理IP地址的分配,提升了網絡管理的效率。
DHCP的相關概念
DHCP服務器:通常是用于保存網絡配置信息的服務器或路由器。
DHCP客戶端:從服務器獲取配置信息的端點,如計算機或移動設備等。
DHCP中繼代理:可以去掉在每個物理的網段都要有DHCP服務器的必要,它可以傳遞消息到不在同一個物理子網的DHCP服務器,也可以將服務器的消息傳回給不在同一個物理子網的DHCP客戶機。
IP地址池:包含可分配給客戶端的IP地址列表。
子網掩碼:告訴主機當前存在于哪個網絡中。
租用時間:客戶端可使用IP地址的時間,租用時間到期后,客戶端必須重新請求分配新的IP地址。
網關地址:網關地址讓主機知道網關連接到互聯網的位置。
DHCP 是如何工作的?
DHCP 通過一系列稱為 DHCP 事務或 DHCP 對話的消息的交換來實現,主要可以分為以下四個階段。
DHCP 發現
發現階段的客戶端不知道服務器的IP地址,所以會廣播發送DHCP discover報文尋找DHCP服務器,目標地址為255.255.255.255,只要在這個網絡中的IP地址的服務器都可以接收到DHCP客戶端的IP地址請求。
DHCP Offer
DHCP服務器收到DHCP客戶端發送的DHCP discover報文后回應DHCP offer報文,包含了DHCP 客戶端的建議 IP 地址、服務器的 IP 地址、客戶端的 mac 地址、子網掩碼、默認網關、DNS 地址和租用信息,網絡內的所有客戶端根據mac地址選擇是否接收此報文。
DHCP 請求
在同一個網段內有多臺服務器回應DHCP offer報文,客戶端會選擇第一個回應DHCP offer的服務器來進行IP地址選擇并廣播發送DHCP request報文,告知所有DHCP服務器,它將選擇某個DHCP服務器提供的IP地址,其他的DHCP服務器可以將分配給客戶端的IP地址分配給其他客戶端。
DHCP 確認
服務器然后向客戶端發送確認,確認 DHCP 租約給客戶端。服務器可能會發送客戶端可能要求的任何其他配置。至此,IP配置完成,客戶端可以使用新的IP設置。
DHCP 有哪些優點?
(1)易于實施,自動分配IP地址意味著準確的IP地址
(2)無需手動配置,節省了網絡管理員的時間和工作量
(3)不存在無效或重復的IP分配,不存在IP地址沖突的情況。
(4)DHCP提供了計算機IP地址的動態配置,系統管理員通過限定租用時間來控制IP地址的分配。