dhcp服務器工作原理
dhcp服務器工作原理
dhcp服務器指的是由服務器控制一段IP地址范圍，客戶機登錄服務器時就可以自動獲得服務器分配的IP地址和子網掩碼，以下是由學習啦小編整理關于什么是dhcp服務器的內容，希望大家喜歡!
dhcp服務器的功能
兩臺連接到互聯網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，寬帶接入運營商不能做到給每個報裝寬帶的用戶都能分配一個固定的IP地址(所謂固定IP就是即使在你不上網的時候，別人也不能用這個IP地址，這個資源一直被你所獨占)，所以要采用DHCP方式對上網的用戶進行臨時的地址分配。也就是你的電腦連上網，DHCP服務器才從地址池里臨時分配一個IP地址給你，每次上網分配的IP地址可能會不一樣，這跟當時IP地址資源有關。當下線的時候，DHCP服務器可能就會把這個地址分配給之后上線的其他電腦。這樣就可以有效節約IP地址，既保證了網絡通信，又提高IP地址的使用率。
在一個使用TCP/IP協議的網絡中，每一臺計算機都必須至少有一個IP地址，才能與其他計算機連接通信。為了便于統一規劃和管理網絡中的IP地址，DHCP(Dynamic Host Configure Protocol，動態主機配置協議)應運而生了。這種網絡服務有利于對校園網絡中的客戶機IP地址進行有效管理，而不需要一個一個手動指定IP地址。
DHCP用一臺或一組DHCP服務器來管理網絡參數的分配，這種方案具有容錯性。即使在一個僅擁有少量機器的網絡中，DHCP仍然是有用的，因為一臺機器可以幾乎不造成任何影響地被增加到本地網絡中。
甚至對于那些很少改變地址的服務器來說，DHCP仍然被建議用來設置它們的地址。如果服務器需要被重新分配地址(RFC2071)的時候，就可以在盡可能少的地方去做這些改動。對于一些設備，如路由器和防火墻，則不應使用DHCP。把TFTP或SSH服務器放在同一臺運行DHCP的機器上也是有用的，目的是為了集中管理。
DHCP也可用于直接為服務器和桌面計算機分配地址，并且通過一個PPP代理，也可為撥號及寬帶主機，以及住宅NAT網關和路由器分配地址。DHCP一般不適用于使用在無邊際路由器和DNS服務器上。
dhcp服務器的范圍
它是TCP/IP協議簇中的一種，主要是用來給局域網客戶機分配動態的IP地址。缺點：DHCP存在較多的廣播開銷，對于用戶量較多的城域網會造成網絡運行效率下降和配置困難;另一方面，仍然無法解決用戶自行配置IP地址的問題。
公有ip地址的動態分配主要通過PPPoE。
dhcp服務器的工作原理
分配方式
在DHCP的工作原理中，DHCP服務器提供了三種IP分配方式：自動分配(Automatic allocation)、手動分配和動態分配(Dynamic Allocation)。
自動分配是當DHCP客戶端第一次成功的從DHCP服務器獲取一個IP地址后，就永久的使用這個IP地址。
手動分配是由DHCP服務器管理員專門指定的IP地址
動態分配是當客戶端第一次從DHCP服務器獲取到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IP，供其他客戶端使用。
第三種是最常見的使用形式。
租約過程
客戶端從DHCP服務器獲得IP地址的過程叫做DHCP的租約過程。
IP地址的有效使用時間段稱為租用期，租用期滿之前，客戶端必須向DHCP服務器請求繼續租用。服務器接受請求后才能繼續使用，否則無條件放棄。
默認情況下，路由器隔離廣播包，不會將收到的廣播包從一個子網發送到另一個子網。當DHCP服務器和客戶端不在同一個子網時，充當客戶端默認網關的路由器將廣播包發送到DHCP服務器所在的子網，這一功能就稱為DHCP中繼(DHCP Relay)。
DHCP在工作過程中涉及到的報文種類及其作用如下：
1、DHCP DISCOVER：客戶端開始DHCP過程的第一個報文，是請求IP地址和其它配置參數的廣播報文。
2、DHCP OFFER：服務器對DHCP DISCOVER報文的響應，是包含有效IP地址及配置的單播(或廣播)報文。
3、DHCP REQUEST：客戶端對DHCP OFFER報文的響應，表示接受相關配置。客戶端續延IP地址租期時也會發出該報文。
4、DHCP DECLINE：當客戶端發現服務器分配的IP地址無法使用(如IP地址沖突時)，將發出此報文，通知服務器禁止使用該IP地址。
5、DHCP ACK ：服務器對客戶端的DHCP REQUEST報文的確認響應報文。客戶端收到此報文后，才真正獲得了IP地址和相關的配置信息。
6、DHCP NAK：服務器對客戶端的DHCP REQUEST報文的拒絕響應報文。客戶端收到此報文后，會重新開始新的DHCP過程。
7、DHCP RELEASE：客戶端主動釋放服務器分配的IP地址。當服務器收到此報文后，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，發送此報文請求獲取服務器的其它一些網絡配置信息，如DNS等。
DHCP服務器向DHCP客戶端出租的IP地址一般都有一個租借期限，期滿后DHCP服務器便會收回出租的IP地址。為了能繼續使用原先的IP地址，DHCP客戶端會向DHCP服務器發送續租的請求。
續租的工作流程描述如下：
1、在使用租期過去50%時刻處， 客戶端向服務器發送單播DHCP REQUEST報文續延租期。
2、如果收到服務器的DHCP ACK報文，則租期相應向前延長，續租成功。如果沒有收到DHCP ACK報文，則客戶端繼續使用這個IP地址。在使用租期過去87.5%時刻處，向服務器發送廣播DHCP REQUEST報文續延租期。
3、如果收到服務器的DHCP ACK報文，則租期相應向前延長，續租成功。如果沒有收到DHCP ACK報文，則客戶端繼續使用這個IP地址。在使用租期到期時，客戶端自動放棄使用這個IP地址，并開始新的DHCP過程。
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