dhcp服務(wù)器工作原理
dhcp服務(wù)器工作原理
dhcp服務(wù)器指的是由服務(wù)器控制一段IP地址范圍，客戶機(jī)登錄服務(wù)器時(shí)就可以自動(dòng)獲得服務(wù)器分配的IP地址和子網(wǎng)掩碼，以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是dhcp服務(wù)器的內(nèi)容，希望大家喜歡!
dhcp服務(wù)器的功能
兩臺(tái)連接到互聯(lián)網(wǎng)上的電腦相互之間通信，必須有各自的IP地址，由于IP地址資源有限，寬帶接入運(yùn)營(yíng)商不能做到給每個(gè)報(bào)裝寬帶的用戶都能分配一個(gè)固定的IP地址(所謂固定IP就是即使在你不上網(wǎng)的時(shí)候，別人也不能用這個(gè)IP地址，這個(gè)資源一直被你所獨(dú)占)，所以要采用DHCP方式對(duì)上網(wǎng)的用戶進(jìn)行臨時(shí)的地址分配。也就是你的電腦連上網(wǎng)，DHCP服務(wù)器才從地址池里臨時(shí)分配一個(gè)IP地址給你，每次上網(wǎng)分配的IP地址可能會(huì)不一樣，這跟當(dāng)時(shí)IP地址資源有關(guān)。當(dāng)下線的時(shí)候，DHCP服務(wù)器可能就會(huì)把這個(gè)地址分配給之后上線的其他電腦。這樣就可以有效節(jié)約IP地址，既保證了網(wǎng)絡(luò)通信，又提高IP地址的使用率。
在一個(gè)使用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中，每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都必須至少有一個(gè)IP地址，才能與其他計(jì)算機(jī)連接通信。為了便于統(tǒng)一規(guī)劃和管理網(wǎng)絡(luò)中的IP地址，DHCP(Dynamic Host Configure Protocol，動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)應(yīng)運(yùn)而生了。這種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有利于對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)中的客戶機(jī)IP地址進(jìn)行有效管理，而不需要一個(gè)一個(gè)手動(dòng)指定IP地址。
DHCP用一臺(tái)或一組DHCP服務(wù)器來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的分配，這種方案具有容錯(cuò)性。即使在一個(gè)僅擁有少量機(jī)器的網(wǎng)絡(luò)中，DHCP仍然是有用的，因?yàn)橐慌_(tái)機(jī)器可以幾乎不造成任何影響地被增加到本地網(wǎng)絡(luò)中。
甚至對(duì)于那些很少改變地址的服務(wù)器來(lái)說(shuō)，DHCP仍然被建議用來(lái)設(shè)置它們的地址。如果服務(wù)器需要被重新分配地址(RFC2071)的時(shí)候，就可以在盡可能少的地方去做這些改動(dòng)。對(duì)于一些設(shè)備，如路由器和防火墻，則不應(yīng)使用DHCP。把TFTP或SSH服務(wù)器放在同一臺(tái)運(yùn)行DHCP的機(jī)器上也是有用的，目的是為了集中管理。
DHCP也可用于直接為服務(wù)器和桌面計(jì)算機(jī)分配地址，并且通過(guò)一個(gè)PPP代理，也可為撥號(hào)及寬帶主機(jī)，以及住宅NAT網(wǎng)關(guān)和路由器分配地址。DHCP一般不適用于使用在無(wú)邊際路由器和DNS服務(wù)器上。
dhcp服務(wù)器的范圍
它是TCP/IP協(xié)議簇中的一種，主要是用來(lái)給局域網(wǎng)客戶機(jī)分配動(dòng)態(tài)的IP地址。缺點(diǎn)：DHCP存在較多的廣播開(kāi)銷，對(duì)于用戶量較多的城域網(wǎng)會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率下降和配置困難;另一方面，仍然無(wú)法解決用戶自行配置IP地址的問(wèn)題。
公有ip地址的動(dòng)態(tài)分配主要通過(guò)PPPoE。
dhcp服務(wù)器的工作原理
分配方式
在DHCP的工作原理中，DHCP服務(wù)器提供了三種IP分配方式：自動(dòng)分配(Automatic allocation)、手動(dòng)分配和動(dòng)態(tài)分配(Dynamic Allocation)。
自動(dòng)分配是當(dāng)DHCP客戶端第一次成功的從DHCP服務(wù)器獲取一個(gè)IP地址后，就永久的使用這個(gè)IP地址。
手動(dòng)分配是由DHCP服務(wù)器管理員專門指定的IP地址
動(dòng)態(tài)分配是當(dāng)客戶端第一次從DHCP服務(wù)器獲取到IP地址后，并非永久使用該地址，每次使用完后，DHCP客戶端就需要釋放這個(gè)IP，供其他客戶端使用。
第三種是最常見(jiàn)的使用形式。
租約過(guò)程
客戶端從DHCP服務(wù)器獲得IP地址的過(guò)程叫做DHCP的租約過(guò)程。
IP地址的有效使用時(shí)間段稱為租用期，租用期滿之前，客戶端必須向DHCP服務(wù)器請(qǐng)求繼續(xù)租用。服務(wù)器接受請(qǐng)求后才能繼續(xù)使用，否則無(wú)條件放棄。
默認(rèn)情況下，路由器隔離廣播包，不會(huì)將收到的廣播包從一個(gè)子網(wǎng)發(fā)送到另一個(gè)子網(wǎng)。當(dāng)DHCP服務(wù)器和客戶端不在同一個(gè)子網(wǎng)時(shí)，充當(dāng)客戶端默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的路由器將廣播包發(fā)送到DHCP服務(wù)器所在的子網(wǎng)，這一功能就稱為DHCP中繼(DHCP Relay)。
DHCP在工作過(guò)程中涉及到的報(bào)文種類及其作用如下：
1、DHCP DISCOVER：客戶端開(kāi)始DHCP過(guò)程的第一個(gè)報(bào)文，是請(qǐng)求IP地址和其它配置參數(shù)的廣播報(bào)文。
2、DHCP OFFER：服務(wù)器對(duì)DHCP DISCOVER報(bào)文的響應(yīng)，是包含有效IP地址及配置的單播(或廣播)報(bào)文。
3、DHCP REQUEST：客戶端對(duì)DHCP OFFER報(bào)文的響應(yīng)，表示接受相關(guān)配置?？蛻舳死m(xù)延IP地址租期時(shí)也會(huì)發(fā)出該報(bào)文。
4、DHCP DECLINE：當(dāng)客戶端發(fā)現(xiàn)服務(wù)器分配的IP地址無(wú)法使用(如IP地址沖突時(shí))，將發(fā)出此報(bào)文，通知服務(wù)器禁止使用該IP地址。
5、DHCP ACK ：服務(wù)器對(duì)客戶端的DHCP REQUEST報(bào)文的確認(rèn)響應(yīng)報(bào)文?？蛻舳耸盏酱藞?bào)文后，才真正獲得了IP地址和相關(guān)的配置信息。
6、DHCP NAK：服務(wù)器對(duì)客戶端的DHCP REQUEST報(bào)文的拒絕響應(yīng)報(bào)文?？蛻舳耸盏酱藞?bào)文后，會(huì)重新開(kāi)始新的DHCP過(guò)程。
7、DHCP RELEASE：客戶端主動(dòng)釋放服務(wù)器分配的IP地址。當(dāng)服務(wù)器收到此報(bào)文后，則回收該IP地址，并可以將其分配給其它的客戶端。
8、DHCP INFORM：客戶端獲得IP地址后，發(fā)送此報(bào)文請(qǐng)求獲取服務(wù)器的其它一些網(wǎng)絡(luò)配置信息，如DNS等。
DHCP服務(wù)器向DHCP客戶端出租的IP地址一般都有一個(gè)租借期限，期滿后DHCP服務(wù)器便會(huì)收回出租的IP地址。為了能繼續(xù)使用原先的IP地址，DHCP客戶端會(huì)向DHCP服務(wù)器發(fā)送續(xù)租的請(qǐng)求。
續(xù)租的工作流程描述如下：
1、在使用租期過(guò)去50%時(shí)刻處， 客戶端向服務(wù)器發(fā)送單播DHCP REQUEST報(bào)文續(xù)延租期。
2、如果收到服務(wù)器的DHCP ACK報(bào)文，則租期相應(yīng)向前延長(zhǎng)，續(xù)租成功。如果沒(méi)有收到DHCP ACK報(bào)文，則客戶端繼續(xù)使用這個(gè)IP地址。在使用租期過(guò)去87.5%時(shí)刻處，向服務(wù)器發(fā)送廣播DHCP REQUEST報(bào)文續(xù)延租期。
3、如果收到服務(wù)器的DHCP ACK報(bào)文，則租期相應(yīng)向前延長(zhǎng)，續(xù)租成功。如果沒(méi)有收到DHCP ACK報(bào)文，則客戶端繼續(xù)使用這個(gè)IP地址。在使用租期到期時(shí)，客戶端自動(dòng)放棄使用這個(gè)IP地址，并開(kāi)始新的DHCP過(guò)程。
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