dhcp协议详解

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DHCP详解

DHCP详解

DHCP 术语术语描述作用域“作用域”是网络上可能的 IP 地址的完整连续范围。

作用域通常定义为接受 DHCP 服务的网络上的单个物理子网。

作用域还为网络上的客户端提供服务器对 IP 地址及任何相关配置参数的分发和指派进行管理的主要方法。

超级作用域“超级作用域”是作用域的管理组合,它可用于支持同一物理子网上的多个逻辑 IP 子网。

超级作用域仅包含可同时激活的“成员作用域”或“子作用域”列表。

超级作用域不用于配置有关作用域使用的其他详细信息。

如果想配置超级作用域内使用的多数属性,您需要单独配置成员作用域属性。

排除范围“排除范围”是作用域内从 DHCP 服务中排除的有限 IP 地址序列。

排除范围确保服务器不会将这些范围中的任何地址提供给网络上的 DHCP 客户端。

地址池在定义了 DHCP 作用域并应用排除范围之后,剩余的地址在作用域内形成可用的“地址池”。

服务器可将池内地址动态地指派给网络上的 DHCP 客户端。

租约“租约”是由 DHCP 服务器指定的一段时间,在此时间内客户端计算机可使用指派的 IP 地址。

当向客户端提供租约时,租约是“活动”的。

在租约过期之前,客户端通常需要向服务器更新指派给它的地址租约。

当租约的租约期满或在服务器上被删除时,它将变成“非活动”的。

租约期限决定租约何时期满以及客户端需要向服务器对它进行更新的频率。

保留可使用“保留”创建 DHCP 服务器指派的永久地址租约。

保留可确保子网上指定的硬件设备始终可使用相同的 IP 地址。

选项类型“选项类型”是 DHCP 服务器在向 DHCP 客户端提供租约时可指派的其他客户端配置参数。

例如,一些常用选项包含用于默认网关(路由器)、WINS 服务器和 DNS 服务器的 IP 地址。

通常,为每个作用域启用并配置这些选项类型。

DHCP 控制台还允许您配置由服务器上添加和配置的所有作用域使用的默认选项类型。

虽然大多数选项都是通过RFC2132 预定义的,但需要时也可使用 DHCP 控制台定义并添加自定义选项类型。

DHCP服务使用详解

DHCP服务使用详解

DHCP租约的续订过程 DHCP租约的续订过程
DHCP租约续订过程是:DHCP客户端从 DHCP租约续订过程是:DHCP客户端从 DHCP服务器续订或更新其IP地址配置参数 DHCP服务器续订或更新其IP地址配置参数 的过程 自动续订 手动续订
IP租约更新 IP租约更新
在50%周期时 50%周期时 第一次续租
3.地址池 在用户定义了 DHCP 范围及减去排除范 围后,剩余的地址就是一个地址池,DHCP 服务器可将池内的IP动态的指派给网络上的 DHCP客户端。
4.保留 用户可以利用保留地址创建一个永久的 地址租约。保留地址保证子网中的指定硬件 设备始终使用同一个IP地址。 5.排除范围 排除范围是不用于分配的 IP 地址序 列。它保证在这个序列中的IP地址不会被 DHCP 服务器分配给客户机。
课堂练习
每排建立一台DHCP服务器。 每排建立一台DHCP服务器。 DHCP服务器 IP地址范围为 IP地址范围为 10.7.0.1— 10.7.0.1—10.7.0.20/24 10.7.0.21-10.7.0.40/24依次类推 依次类推。 10.7.0.21-10.7.0.40/24依次类推。
配置DHCP服务器 配置DHCP服务器
安装DHCP服务器 安装DHCP服务器 DHCP服务器的配置 DHCP服务器的配置 DHCP的授权 DHCP的授权 创建作用域 DHCP客户端的配置 DHCP客户端的配置
DHCP的几个概念 DHCP的几个概念
1.作用域 作用域是同一个网段的IP地92.168.1.2 192.168.1.2 192.168.1.4
DHCP的工作过程 DHCP的工作过程
DHCP发现(DHCPDISCOVER) DHCP发现(DHCPDISCOVER) DHCP提供 DHCPOFFER) DHCP提供 (DHCPOFFER) DHCP请求 DHCPREQUEST) DHCP请求 (DHCPREQUEST) DHCP确认 DHCPACK) DHCP确认 (DHCPACK)

网络协议知识:DHCP协议和BOOTP协议的应用场景和优缺点

网络协议知识:DHCP协议和BOOTP协议的应用场景和优缺点

网络协议知识:DHCP协议和BOOTP协议的应用场景和优缺点DHCP协议和BOOTP协议是网络协议中常见的两种协议,分别用于动态IP地址分配和静态IP地址分配。

本文将详细介绍DHCP协议和BOOTP协议的应用场景和优缺点。

一、DHCP协议的应用场景DHCP全称为动态主机配置协议,是一种基于UDP协议的客户机/服务器协议,用于将IP地址和其他网络配置信息动态分配给客户机。

DHCP协议最大的优点是解放了管理员的工作压力,对于大规模网络来说十分方便。

DHCP协议的应用场景主要包括以下几个方面:1.大规模网络对于网络中有大量设备需要接入的情况,DHCP协议的优势就凸显出来了。

DHCP服务器能够自动识别可用的IP地址并将其分配到相应的客户端设备上,这就减少了管理员的工作量,也防止了重复IP地址的出现。

2.网络设备更新如果网络中需要删除或添加一些设备,DHCP协议可以很方便地更新设备的IP地址和其他网络配置信息。

管理员只需要简单地对DHCP 服务器进行修改即可。

3.移动设备如果有一些移动设备需要在不同的网络之间切换,那么使用DHCP 协议就可以方便地自动分配新的IP地址,无需手动设置,节约了时间和成本。

二、DHCP协议的优缺点1.优点:(1)协议灵活性好,适合大规模网络的使用。

(2)可自动分配IP地址,节省管理员的工作量。

(3)对于移动设备,DHCP协议可以很方便地自动分配新的IP地址。

(4)可以有效防止IP地址重复出现。

2.缺点:(1)由于DHCP服务器需要管理和维护IP地址池,所以会占用网络带宽。

(2)在极端情况下,如果DHCP服务器出现问题,整个网络都会受到影响。

(3)DHCP服务器分配的IP地址是一种动态地址,不适用于需要使用静态地址的特殊应用场景。

三、BOOTP协议的应用场景BOOTP协议也是一种基于UDP协议的客户机/服务器协议,但它主要用于分配静态IP地址。

BOOTP协议最初设计用于无盘工作站,所以主要应用于一些特殊的场景。

dhcp分配ip的机制

dhcp分配ip的机制

dhcp分配ip的机制
DHCP(动态主机配置协议)是一种用于动态分配IP地址的协议。

它允许网络管理员集中管理并自动分配IP地址给网络中的客户端设备,如计算机、手机和平板设备等。

DHCP分配IP地址的机制主要有以下几种:
自动分配:当客户端首次连接到网络时,它会向DHCP服务器发送请求,请求一个可用的IP地址。

DHCP服务器会从地址池中自动选择一个未被使用的IP地址,并将其分配给客户端。

这种分配方式适用于永久性连接到网络的客户端。

动态分配:与自动分配不同,动态分配方式允许DHCP服务器为客户端分配一个具有租约时间的IP地址。

租约时间到期后,客户端需要向DHCP服务器重新申请IP地址或者续租。

这种方式适用于需要暂时连接到网络的客户端,如笔记本电脑或移动设备。

手工分配:在这种方式中,管理员手动配置客户端的IP地址。

这通常在特定情况下使用,例如某些服务器或网络设备需要固定IP 地址访问网络。

释放-重新分配:当客户端不再需要使用所分配的IP地址时,它会将该地址返回给DHCP服务器,以供其他客户端使用。

这种方式有助于提高IP地址的利用率和网络管理的效率。

总之,DHCP通过以上机制自动、动态地分配IP地址给网络中的客户端设备,使得网络管理员能够更方便地管理网络,提高了网络效
率和可靠性。

DHCP协议详解

DHCP协议详解

DHCP协议详解DHCP是一个局域网的网络协议,是BOOTP的前身。

BOOTP原本是用于无磁盘计算机连接的网络上面的。

网络计算机使用BOOT ROM而不是磁盘起动并连接上网络,BOOTP则可以自动地为那些主机设定TCP/IP环境。

但BOOTP有一个缺点,即在设定前须事先获得客户端的硬件地址,而且与IP对应是静态的。

换而言之,BOOTP非常缺乏“动态性”,若在有限的IP资源环境中,BOOTP的一对一对应会造成非常可观的浪费。

DHCP可以说是BOOTP的增强版本,使用UDP协议工作,主要有两个用途,其一是给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址;其二是给用户给内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。

1.DHCP优缺点利用DHCP协议,网络管理员可以验证IP地址和其它配置参数,而不用去检查每台计算机;DHCP不会同时租借相同的IP地址给两台计算机;DHCP管理员可以约束特定的计算机使用特定的IP地址;可以为每个DHCP作用域设置很多选项;客户机在不同子网间移动时不需要重新设置IP地址。

但同时也存在不少缺点,DHCP不能发现网络上非DHCP客户机已经在使用的IP地址;当网络上存在多个DHCP服务器时,一个DHCP服务器不能查出已被其它服务器租出去的IP地址;DHCP服务器不能跨路由器与客户机通信,除非路由器允许BOOTP转发。

2.DHCP协议工作流程在DHCP协议分配IP地址过程中,可分请求、提供、选择、确认、重新登录和更新租约六个阶段。

发现阶段即DHCP客户机查找DHCP服务器的阶段。

DHCP客户机以广播方式(因为DHCP服务器的IP地址对于客户机来说是未知的)发送DHCPdiscover发现信息来查找DHCP服务器,即向地址255.255.255.255发送特定的广播信息。

网络上每一台安装了TCP/IP协议的计算机都会接收到这种广播信息,但只有DHCP服务器才会做出响应,如图22所示。

DHCP服务器DHCP服务器DHCP客户端DHCP客户端图22请求阶段●提供阶段即DHCP服务器提供IP地址的阶段。

DHCP协议中的IP地址分配过程详解

DHCP协议中的IP地址分配过程详解

DHCP协议中的IP地址分配过程详解DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)是一种网络协议,主要用于自动地为网络中的设备分配IP地址。

本文将详细解析DHCP协议中的IP地址分配过程。

一、DHCP协议简介DHCP协议允许网络管理员在一台服务器上集中管理和分配IP地址。

它通过客户端-服务器模型工作,其中DHCP服务器负责管理和分配IP地址给客户端设备。

下面是DHCP协议中常见的几个角色:1. DHCP服务器(DHCPS)DHCP服务器是网络中的中央管理者,它负责配置所有与网络连接的终端设备的网络参数。

2. DHCP客户端(DHCPC)DHCP客户端是需要获取IP地址的设备,它通过向DHCP服务器发送请求来获取可用的IP地址。

3. DHCP租约(Lease)DHCP服务器为DHCP客户端分配的IP地址是有时间限制的,这个时间段称为租约。

在租约期满之前,客户端需要向服务器续租。

二、IP地址分配过程下面将详细介绍DHCP协议中的IP地址分配过程,包括四个主要步骤:发现、提供、选择和确认。

1. 发现(Discover)DHCP客户端在网络中广播DHCP发现报文,该报文用于寻找可用的DHCP服务器。

广播的特点是报文会被发送到网络中的所有设备,但只有DHCP服务器能够响应该报文。

2. 提供(Offer)当DHCP服务器接收到客户端广播的DHCP发现报文后,它会向客户端发送DHCP提供报文,报文中包含可用的IP地址、租约期限以及其他网络配置参数。

DHCP客户端会收到多个DHCP提供报文,因为可能有多个DHCP服务器可用。

3. 选择(Request)DHCP客户端在收到DHCP提供报文后,根据提供的IP地址和其他配置参数进行选择。

然后,客户端会广播DHCP请求报文,向提供该IP地址的DHCP服务器发送选择请求。

4. 确认(Acknowledge)当接收到DHCP请求报文的DHCP服务器收到确认后,它会向客户端发送一个DHCP确认报文。

DHCP协议

DHCP协议

DHCP协议⼀、DHCP的概述 DHCP协议,叫做动态主机设置协议,主要⽤于给主机分配配置的信息,使⽤的是67/68端⼝,67端⼝给服务器⽤,68端⼝给客户机⽤,下⾯来看⼀下它的报⽂格式:op:请求(1)或者应答(2)htype:基于ARP使⽤的值,常见为1(以太⽹)hlen:存放MAC地址,通常为6hops:保存信息传输过程中的中继次数xid:客户机随机选择⼀个随机数,复制到应答中⽤于响应secs:申请的次数flags:只使⽤第 0 ⽐特位,是⼴播应答标识位,⽤来标识 DHCP 服务器应答报⽂是采⽤单播还是⼴播发送。

ciaddr:客户机地址,如果已知为请求者的IP,否则为0yiaddr:“你的”地址,由服务器填写,提供给客户的IP地址siaddr:为 DHCP 客户端分配 IP 地址等信息的其他 DHCP 服务器 IP 地址。

仅在 DHCP Offer、DHCP ACK 报⽂中显⽰,其他报⽂中显⽰为 0。

giaddr:转发代理(⽹关)IP 地址,DHCP 客户端发出请求报⽂后经过的第⼀个 DHCP 中继的 IP 地址。

如果没有经过 DHCP 中继,则显⽰为 0。

chaddr:DHCP 客户端的 MAC 地址。

在每个报⽂中都会显⽰对应 DHCP 客户端的 MAC 地址。

sname:为客户端分配 IP 地址的服务器名称(DNS 域名格式)。

只在 DHCP Offer 和 DHCP ACK 报⽂中显⽰发送报⽂的 DHCP 服务器名称,其他报⽂显⽰为 0。

file:DHCP 服务器为 DHCP 客户端指定的启动配置⽂件名称及路径信息。

仅在 DHCP Offer 报⽂中显⽰,其他报⽂中显⽰为空。

⼆、DHCP的原理 下⾯我们来看⼀下DHCP的原理,如图:1. 客户机向⽹络上⼴播发送DHCP discovery包(src:0.0.0.0,det:255.255.255.255):DHCP服务器⼤哥你在你哪⾥,我需要货(地址信息)2. 当⽹络上的DHCP服务器收到这个包之后,就会响应⼀个DHCP offer包(src:服务器地址,det:255.255.255.255):⽼弟啊,我在这⾥,这个货(地址信息)你看看3. 客户机接受到每个服务器的offer包之后,然后发送⼀个DHCP request包(src:0.0.0.0,det:255.255.255.255):⾮常感谢各位⼤哥提供的货(地址信息),因为DHCP 服务器2的货最早到,所以我选择他的(除了DHCP 服务器2外的⼤哥给⼀个⽩眼,⾛了)4. DHCP服务器2收到信息之后,回复⼀个DHCP ACK包(src:服务器地址,det:255.255.255.255):⽼弟,⾏家呀,我这货可是最好的(他以为他的货好,其实是因为它最早到客户机) 客户机收到ACK之后,害怕⾃⼰⽹络中有⼈抢先把货上架,赶紧先检查⼀下⾃⼰的⽹络中这个货有没有上架,发现没有之后,⾃⼰才把货给摆上去。

dhcp的工作原理

dhcp的工作原理

dhcp的工作原理
DHCP(动态主机配置协议)是一种网络协议,用于自动分配IP地址和其他网络配置信息给网络中的主机。

DHCP的工作原理可以分为四个主要步骤:
1. 发现(Discover):当主机连接到网络时,它会广播一个DHCP发现消息,寻找可用的DHCP服务器。

这个广播消息被传送到本地网络内的所有主机和服务器。

2. 提供(Offer):所有收到DHCP发现消息的DHCP服务器都会响应一个DHCP提供消息。

这个提供消息包含了一个可用的IP地址、子网掩码、网关、DNS服务器等配置信息,提供给主机使用。

服务器可以根据配置指定固定的IP地址,也可以使用IP地址池来动态分配IP地址。

3. 选择(Request):主机收到多个DHCP提供消息后,会选择其中一个服务器,并发送一个DHCP请求消息来接受该服务器提供的配置信息。

其他服务器会被告知该主机已选择了其他DHCP服务器。

4. 确认(Acknowledge):选定的DHCP服务器收到请求消息后,会发送一个确认消息给主机。

这个消息包含了详细的配置信息,并告知主机它可以使用指定的IP地址和其他网络配置信息。

主机接收到确认消息后,配置自己的网络设置,并将IP地址和其他配置信息存储起来,以备以后使用。

在DHCP工作过程中,DHCP服务器起到了核心的作用。

它不
仅可以分配IP地址,还能为主机提供其他的网络配置信息,如子网掩码、网关、DNS服务器等。

通过自动分配和更新网络配置信息,DHCP大大简化了网络管理的任务,减少了手动配置IP地址的工作量。

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2020/3/10
3.,1字节 1 :BOOTREQUEST 2 :BOOTREPLY
htype 硬件地址类型,1字节 1 :以太网地址类型,也就是我们常用的mac地址
hlen 硬件地址长度,1字节 hops 1字节,若封包需经过 router 传送,每站加 1 ,若在同一网内,为 0。 xid 4 字节,DHCP REQUEST 时产生的数值,以作 DHCPREPLY 时的依据 secs 2 字节,Client 端启动时间(秒) flags 2 字节,从 0 到 15 共 16 bits ,最左一 bit 为 1 时表示 server 将以广播方式传送封包给 client ,其 余尚未使用 ciaddr 4 字节,要是 client 端想继续使用之前取得之 IP 地址,则列于这里 yiaddr 4 字节,从 server 送回 client 之 DHCP OFFER 与 DHCPACK封包中,此栏填写分配给 client 的 IP 地址。 siaddr 4 字节,若 client 需要透过网络开机,从 server 送出之 DHCP OFFER、DHCPACK、DHCPNACK封 包中,此栏填写开机程序代码所在 server 之地址。 giaddr 4 字节,若需跨网域进行 DHCP 发放,此栏为 relay agent 的地址,否则为 0 chaddr 16 字节,Client 之硬件地址 sname 64 字节,Server 之名称字符串,以 0x00 结尾 file 4 字节,若 client 需要透过网络开机,此栏将指出开机程序名称,稍后以 TFTP 传送 options TLV格式数据,T:1byte L:1byte, 允许厂商定议选项(Vendor-Specific Area),以提供更多的设定 信息(如:Netmask、Gateway、DNS、等等)。其长度可变,同时可携带多个选项,每一选项之第一个 byte 为信息代码,其后一个 byte 为该项数据长度,最后为项目内容
|
siaddr (4)
|
+---------------------------------------------------------------+
|
giaddr (4)
|
+---------------------------------------------------------------+
|
|
|
file (128)
|
+---------------------------------------------------------------+
|
|
1/6
dhcp.md
|
options (variable)
|
+---------------------------------------------------------------+
... 等等等等, 还有很多option,具体含义可以参考 RFC2132, 这里不再列举
3/6
dhcp.md
DHCP协议流程
图例
Server (not selected)
Client
Server (selected)
v
v
v
|
|
|
|
Begins initialization
|
|
|
|
| _____________/|\____________ |
DHCPDECLINE - Client to server indicating network address is already in use.
DHCPRELEASE - Client to server relinquishing network address and cancelling remaining lease.
DHCPNAK
- Server to client indicating client's notion of network address is incorrect (e.g., client has moved to new subnet) or client's lease as expired
|
ciaddr (4)
|
+---------------------------------------------------------------+
|
yiaddr (4)
|
+---------------------------------------------------------------+
4. option概述
option 格式
Code Len Type +------+------+------+ | CODE | LEN | TYPE | +------+------+------+
option 255 用来作为终止符,当CODE=255 意味着dhcp报文的options部分到最后了。 每个DHCP报文都 应该以此option结束
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|
op (1) | htype (1) | hlen (1) | hops (1) |
+---------------+---------------+---------------+---------------+
|/DHCPDISCOVER | DHCPDISCOVER \|
|
|
|
Determines
|
Determines
configuration
|
configuration
|
|
|
|\
| ____________/ |
| \________ | /DHCPOFFER
|
| DHCPOFFER\ |/
|
|
\|
|
Message Type ------------
DHCPDISCOVER DHCPOFFER DHCPREQUEST DHCPDECLINE DHCPACK DHCPNAK DHCPRELEASE DHCPINFORM
option 54 用来指明 dhcp server标识,主要用在 DHCPOFFER DHCPREQUEST 报文中。用在 DHCPOFFER 中时,如果客户端同时受到多个 OFFER,那么依据此值来区分服务器端; 用在 DHCPREQUEST 时,用来 告知服务器“我接受了哪个server分配的IP地址,不是这个IP的server就不要再给我分配地址了”
协议报文格式定义
1. dhcp协议的核心特性在 RFC2131 和 RFC2132 中定义 RFC2131 RFC2131 定义了dhcp协议的格式和规程 RFC2132 RFC2132 定义了dhcp协议的 option 字段的规定,及使用说明。
2. 协议格式
01234567012345670123456701234567
|
|/ DHCPACK
|
|
|
|
| Initialization complete |
|
|
|
.
.
.
.
.
.
|
|
|
|
Graceful shutdown
|
|
|
|
|
|\ ____________ |
|
| DHCPRELEASE \|
|
|
|
|
|
Discards lease
|
|
|
v
v
v
各消息类型含义
4/6
2020/3/10
option 4 用来指明路由IP,
CODE = 4 LEN = 应当是4的倍数,最小为4 TYPE = 是一个ip list,当LEN > 4 时,表示TYPE 有多个IP
option 6 指明DNS
CODE = 6 LEN = 应当是4的倍数,最小为4 TYPE = 是一个dns ip list,当LEN > 4 时,表示TYPE 有多个dns IP
DHCPREQUEST - Client message to servers either (a) requesting offered parameters from one server and implicitly declining offers from all others, (b) confirming correctness of previously allocated address after, e.g., system reboot, or (c) extending the lease on a particular network address. 客户端向服务端发送的消息: (a) 表面上是向某一个服务器回复消息进行IP地址确认,暗含的意思是也告诉
dhcp.md
2020/3/10
Message
Use
----Client broadcast to locate available servers. 客户端广播请求,寻找可用的DHCP服务器
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