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DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)是一个局域网的网络协议,使用UDP协议工作, 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,在RFC 2131中有详细的描述。DHCP有3个端口,其中UDP67和UDP68为正常的DHCP服务端口,分别作为DHCP Server和DHCP Client的服务端口;546号端口用于DHCPv6 Client,而不用于DHCPv4,是为DHCP failover服务,这是需要特别开启的服务,DHCP failover是用来做“双机热备”的。

功能概述

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)通常被应用在大型的局域网络环境中,主要作用是集中的管理、分配IP地址,使网络环境中的主机动态的获得IP地址、Gateway地址、DNS服务器地址等信息,并能够提升地址的使用率。

DHCP协议采用客户端/服务器模型,主机地址的动态分配任务由网络主机驱动。当DHCP服务器接收到来自网络主机申请地址的信息时,才会向网络主机发送相关的地址配置等信息,以实现网络主机地址信息的动态配置。DHCP具有以下功能:

1. 保证任何IP地址在同一时刻只能由一台DHCP客户机所使用。

2. DHCP应当可以给用户分配永久固定的IP地址。

3. DHCP应当可以同用其他方法获得IP地址的主机共存(如手工配置IP地址的主机)。

4. DHCP服务器应当向现有的BOOTP客户端提供服务。

DHCP有三种机制分配IP地址:

1) 自动分配方式(Automatic Allocation),DHCP服务器为主机指定一个永久性的IP地址,一旦DHCP客户端第一次成功从DHCP服务器端租用到IP地址后,就可以永久性的使用该地址。

2) 动态分配方式(Dynamic Allocation),DHCP服务器给主机指定一个具有时间限制的IP地址,时间到期或主机明确表示放弃该地址时,该地址可以被其他主机使用。

3) 手工分配方式(Manual Allocation),客户端的IP地址是由网络管理员指定的,DHCP服务器只是将指定的IP地址告诉客户端主机。

三种地址分配方式中,只有动态分配可以重复使用客户端不再需要的地址。

DHCP消息的格式是基于BOOTP(Bootstrap Protocol)消息格式的,这就要求设备具有BOOTP中继代理的功能,并能够与BOOTP客户端和DHCP服务器实现交互。BOOTP中继代理的功能,使得没有必要在每个物理网络都部署一个DHCP服务器。RFC 951和RFC 1542对BOOTP协议进行了详细描述。

相关介绍

DHCP客户端

在支持DHCP功能的网络设备上将指定的端口作为DHCP Client,通过DHCP协议从DHCP Server动态获取IP地址等信息,来实现设备的集中管理。一般应用于网络设备的网络管理接口上。

DHCP客户端可以带来如下好处:

降低了配置和部署设备时间。

降低了发生配置错误的可能性。

可以集中化管理设备的IP地址分配。

DHCP服务器

DHCP服务器指的是由服务器控制一段IP地址范围,客户端登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码。

DHCP中继代理

DHCPRelay(DHCPR)DHCP中继 也叫做DHCP中继代理。DHCP中继代理,就是在DHCP服务器和客户端之间转发DHCP数据包。当DHCP客户端与服务器不在同一个子网上,就必须有DHCP中继代理来转发DHCP请求和应答消息。DHCP中继代理的数据转发,与通常路由转发是不同的,通常的路由转发相对来说是透明传输的,设备一般不会修改IP包内容。而DHCP中继代理接收到DHCP消息后,重新生成一个DHCP消息,然后转发出去。

在DHCP客户端看来,DHCP中继代理就像DHCP服务器;在DHCP服务器看来,DHCP中继代理就像DHCP客户端。

DHCP跨网运作

DHCP DISCOVER 是以广播方式进行的,其情形只能在同一网段之内进行,因为路由器是不会将二层广播包转发出去的。但如果DHCP 服务器安设在其它的网络上面呢?由于 DHCP 客户端还没有 IP 环境设定,所以也不知道路由器地址,而且有些 Router 也不会将 DHCP 广播封包传递出去,因此这情形下 DHCP DISCOVER 是永远没办法抵达 DHCP 服务器那端的,当然也不会发生 OFFER 及其它动作了。要解决这个问题,我们可以用 DHCP Agent (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。

若不使用 Proxy,也可以在每一个网络之中安装 DHCP 服务器,但这样的话,一来设备成本会增加,而且,管理上面也比较分散。当然,如果在一个十分大型的网络中,这样的均衡式架构还是可取的。

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