DHCP原理详解

DHCP的原理与配置

DHCP叫做动态主机配置协议，它可以帮助主机动态下发IP地址以及网关DNS服务器等信息，减少大型组网中手动配置IP地址的过程，将管理员的工作简化。

以上是DHCP的原理，至于配置方面由于厂商很多，配置脚本也很多，，大家在配置的时候只需要记住几个点：
1、创建地址池
2、地址池中包含的网段信息，即可分配给主机的所有可用地址
3、网关地址信息
4、DNS服务器地址信息
5、在接口上挂接地址池

无论什么品牌的设备，只要遵循这五个步骤，都可以完成DHCP的基础配置，当然，DHCP中还有很多更加深入技术点，例如基于DHCP安全的DHCP SNOOPING，以及DHCP RELAY等等。

动态主机设置协议（Dynamic Host ConfigurationProtocol, DHCP）是一个局域网的网络协议，前身是BOOTP,采用C/S架构，使用UDP协议工作，DHCP是可自动将IP位址指派给登入TCP/IP网络的用户端的一种软件,主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。同时，DHCP 还可以帮客户端指定 router、netmask、DNS Server、WINSServer、等等项目
缺点：
不能发现非DHCP客户端，不能查出被其他服务器使用的IP，不能跨路由。
特性：
DHCP snooping：监控客户端和服务器交互报文，也对DHCP有过滤功能，对非法DHCP进行过滤和屏蔽，可抵御DHCP服务器欺骗攻击、ARP中间人攻击和IP/MAC欺骗攻击。
DHCP relay：中继

地址分配：
人工分配：为特定的计算机或网络设备绑定固定IP，地址不会过期。
自动分配：一旦 DHCP 客户端第一次成功的从 DHCP 服务器端租用到 IP 地址之后，就永远使用这个地址
动态分配：当DHCP客户端第一次从 DHCP 服务器端租用到 IP 地址之后，并非永久的使用该地址，只要租约到期，客户端就得释放(release)这个 IP 地址，以给其它工作站使用

DHCP运作状态

DHCP Server 与他的 Clients 都在同一个网段之内，可以透过软件广播的方式来达到相互沟通的状态。
1、Client 端计算机设定使用 DHCP 协议以取得网络参数时，则在PC开机或重启网卡时会自动的发出 DHCPClient 的需求（DHCP DISCOVER 封包）给网域内的每部计算机，讯息内容：源地址0.0.0.0 目的地址255.255.255.255，非DHCP服务器将丢弃该包。(四次，周期为1s/9s/13s/16s),如果没有DHCP响应，客户端将会显示错误信息，宣告失败，之后，基于使用者的选择，系统会继续在 5 分钟之后再重复一次 DHCP discover 的过程。
2、 DHCP 主机响应讯息:DHCP会针对MAC对比确定是否做了静态IP映射，若有则将相关网络讯息返回给客户端，否则DHCP会在IPpool里捞一个未使用的IP（附上租约期限）返回给客户端（DHCP OFFER 封包，里面会带MAC和XID编号）。
3、 Client 端接受来自DHCP 主机的网络参数，并设定 Client自己的网络环境：
当 Client 端接受响应的讯息之后，（若收到多DHCP响应，会向网络发送一个DHCP request广播封包，诉所有 DHCP 服务器它将指定接受哪一台服务器提供的 IP 地址）首先会以 ARP 封包在网域内发出讯息，以确定来自DHCP 主机发放的 IP 并没有被占用！如果该 IP 已经被占用了，那么，客户端则会送出一个 DHCPDECLINE 封包给 DHCP 服务器，拒绝接受其 DHCP offer ，并重新发送DHCP discover 信息；若该 IP 没有被占用，则client可以接受 DHCP 主机所给的网络的参数，那么这些参数将会被使用于 client端的网络设定当中，同时， Client 端也会对 DHCP 主机发出确认封包（DHCP request），告诉 Server这次的需求已经确认！而 Server 也会将该信息记录下来，会向客户端发出一个，DHCPACK 响应，以确认IP 租约的正式生效，也就结束了一个完整的 DHCP 工作过程。
DHCP 发放流程第一次登录之后：一旦 DHCP 客户端成功地从服务器那里取得 DHCP 租约之后，除非其租约已经失效并且 IP 地址也重新设定回 0.0.0.0 ，否则就无需再发送 DHCP discover 信息了，而会直接使用已经租用到的 IP 地址向之前的DHCP服务器发出 DHCP request 信息，DHCP 服务器会尽量让客户端使用原来的 IP 地址，如果没问题的话，直接响应 DHCPack 来确认则可。如果该地址已经失效或已经被其它机器使用了，服务器则会响应一个 DHCPNACK 封包给客户端，要求其重新执行 DHCP discover。
以 NT 为例子：DHCP客户端除了在开机的时候发出 DHCP request 请求之外，在租约期限一半的时候也会发出 DHCP request ，如果此时得不到 DHCP 服务器的确认的话，客户端还可以继续使用该 IP ；当租约期过了87.5%时，如果客户端仍然无法与当初的DHCP服务器联系上，它将与其它DHCP服务器通信。如果网络上再没有任何DHCP服务器在运行时，该客户端必须停止使用该IP地址，并从发送一个Dhcpdiscover数据包开始，再一次重复整个过程。要是您想退租，可以随时送出 DHCPRELEASE 命令解约，就算您的租约在前一秒钟才获得的。
4、Client 端结束该IP 的使用权：Client 端离线、租约到期、主动释放（DHCPRELEASE）

跨网络的 DHCP 运作

问题：DHCP客户端还没有 IP 环境设定，所以也不知道 Router 地址，而且一般 Router 也不会将DHCP 广播封包传递出去，

解决：使用DHCPAgent (或 DHCP Proxy )主机来接管客户的 DHCP 请求，然后将此请求传递给真正的 DHCP 服务器，然后将服务器的回复传给客户。这里，Proxy 主机必须自己具有路由能力，且能将双方的封包互传对方。

DHCP配置：
在Windows Server 2003系统中默认没有安装DHCP服务，因此需要安装DHCP服务。
1、安装DHCP服务：
开始-----控制面板------添加或删除程序-----添加/删除Windows组件---Windows组件向导---网络服务---详细信息--动态主机配置协议（DHCP)-- 依次单击“确定→下一步”按钮开始配置和安装DHCP服务。最后单击“完成”按钮完成安装。

提示：如果是在Active Directory(活动目录)域中部署DHCP服务器，还需要进行授权才能使DHCP服务器生效。本例的网络基于工作组管理模式，因此无需进行授权操作即可进行创建IP作用域的操作。

2、创建IP作用域

1）开始→管理工具→DHCP，右键新建作用域。
2） 域名和描述。（只作标示，无意义）
3） IP地址范围：
4） 添加排除
5） 租约期限（默认8天）
6） 配置DHCP选项（非域环境可以跳过）
7） 在打开的“域名称和DNS服务器”向导页中没有做任何设置，这是因为网络中没有安装DNS服务器且尚未升级成域管理模式.依次单击“下一步”按钮，跳过“WINS服务器”向导页打开“激活作用域”向导页。保持“是，我想现在激活此作用域”单选框选中状态，并依次单击“下一步”→“完成”按钮结束配置。
8） 开始→程序→管理工具→DHCP，单击右键，在快捷菜单中选中“授权”。（2K）
设置DHCP客户端
启动服务:services.msc----DHCP client

域环境
建议网络配置顺序为：活动目录的建立→WINS的建立→DNS的建立→DHCP的建立，这样可以减少很多麻烦。

路由器配置DHCP服务器(Ipv4)
Router(config)#intf0/0
Router(config-if)#ipadd 192.168.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#nosh
Router(config)#ipdhcp excluded-address 192.168.1.1 //需排除路由器的接口既网关地址
Router(config)#ipdhcp pool IPv4 //创建DHCP池
Router(dhcp-config)#network192.168.1.0 /24 //宣告可分配网段
er(dhcp-config)#default-Router192.168.1.1 //设置客户端的默认网关
Router(dhcp-config)#dns-server61.128.114.133 //设置客户端DNS地址
Router(dhcp-config)#lease2 //地址租期
Router(dhcp-config)#domain-nameewao_cn //设置客户端所在域