深入講解DHCP運行方式
之前,我們對DHCP的基礎概念以及特點作了綜述,對于它的客戶機內容也做了介紹。下面我們則主要講解一下DHCP運行方式。那么包括兩部分的介紹:客戶機的 IP 自動設置和客戶機如何獲得配制信息。
DHCP運行方式◆客戶機的IP自動設置
對使用 Windows 2000 操作系統的 DHCP 客戶機在啟動登錄網絡時無法與 DHCP 服務器通信,它將自動給自己分配一個 IP 地址和子網掩碼,客戶機的這種特點被稱作:IP auto-configuration
如果客戶機被設置成從 DHCP 服務器獲得IP地址,使用 Windows 2000 操作系統的客戶機利用其上的 DHCP 客戶服務通過兩步來配制它的 IP 地址和其它配制信息:
1.DHCP 客戶機試圖與DHCP服務器建立通信以獲得配制信息
2.如客戶機無法找到DHCP服務器則它從微軟保留的 B 類網段 169.254.0.0 中挑選一個 IP 地址作為自己的 IP 地址,子網掩碼為 255.255.0.0 DHCP 客戶機利用 ARP 廣播來確定自己所挑選的 IP 地址是否已被網絡上的其它設備使用,如該 IP 地址已被使用則客戶機再挑選另一個 IP 從新進行測試,最多可以重試十個 IP 地址。
3.如客戶機挑選的 169.254.0.0 網段中的 IP 地址未被其它設備使用則它將這個地址分配給網卡使用。
4.客戶機在后臺繼續每隔 5 分鐘嘗試與DHCP服務器進行通信,一旦與服務器取得聯絡,則客戶機放棄自動設置的 IP 地址,而使用服務器分配的 IP 地址和其它配制信息。
如果 DHCP 客戶機已經從服務器上獲得了一個租約,在其重新啟動登錄網絡時將進行以下操作:
1.如果在啟動是客戶機的租約仍然有效,它將嘗試與 DHCP 服務器進行通信更新它的租約。
2.如果在試圖更新租約時無法找到 DHCP 服務器,則客戶機嘗試 PING 在租約中設置的默認網關
§如果成功的 PING 到默認網關,則客戶機認為它仍然在同一個網絡中,它將繼續使用現有的租約,在租期達到 50% 時它在后臺繼續嘗試更新租約。
§如果無法成功的 PING 到默認網關,則客戶機認為它已被移動到一個沒有 DHCP 服務的網絡中。客戶機則利用前面所說的自動分配 IP 的功能給自己分配一個 IP 地址。
DHCP運行方式◆客戶機如何獲得配制信息
DHCP 客戶機使用兩種不同的方法與服務器進行通信并獲得配制信息。
第一次啟動登錄網絡時的初始化租約過程
當DHCP客戶機啟動登錄網絡時通過以下步驟從 DHCP 服務器獲得租約:
1.DHCP 客戶機在本地子網中先發送 DHCP discover 信息,此信息以廣播的形式發送,因為客戶機現在不知道DHCP服務器的IP地址。
2.在 DHCP 服務器收到DHCP客戶機廣播的 DHCP discover 信息后,它向DHCP客戶機發送 DHCP offer 信息,其中包括一個可租用的 IP 地址
3.如果沒有 DHCP 服務器對客戶機的請求作出反應,可能發生以下兩種情況:
§如果客戶使用的是 Windows 2000 操作系統且自動設置IP地址的功能處于激活狀態,那么客戶機自動給自己分配一個 IP 地址。
§如果使用其它的操作系統或自動設置 IP 地址的功能被禁止,則客戶機無法獲得 IP 地址,初始化失敗。但客戶機在后臺每隔 5 分鐘發送四次 DHCP discover 信息直到它收到 DHCP offer 信息。
4.一旦客戶機收到 DHCP offer 信息,它發送 DHCP request 信息到服務器表示它將使用服務器所提供的 IP 地址
5.DHCP 服務器在收到 DHCP request 信息后,即發送 DHCP positive 確認信息,以確定此租約成立,且此信息中還包含其它 DHCP 選項信息。
6.客戶機收到確認信息后,利用其中的信息配制它的 TCP/IP 屬性并加入到網絡中。
如圖所示是 DHCP 客戶機從 DHCP 服務器獲得租約的過程
7.當客戶機請求的是一個無效的或重復的 IP 地址,則 DHCP 服務器在第五步發送 DHCP negative 確認信息,客戶機收到 DHCP negative 確認信息初始化失敗。
DHCP運行方式◆DHCP客戶機更新租約的過程:
在客戶機重新啟動或租期達到 50% 時,客戶機都需要更新租約
1.客戶機直接向提供租約的電位器發送請求,要求更新及延長現有地址的租約。
2.如果 DHCP 服務器收到請求,它發送 DHCP 確認信息給客戶機,更新客戶機的租約。
3.如果客戶機無法于提供租約的服務器取得聯系,則客戶機一直等到租期達到 87.5% 時,客戶機進入到一種重新申請的狀態,它向網絡上所有的 DHCP 服務器廣播 DHCP discover 請求以更新現有的地址租約。
4.如有服務器響應客戶機的請求,那么客戶機使用該服務器提供的地址信息更新現有的租約。
5.如果租約過期或無法與其它服務器通信,客戶機將無法使用現有的地址租約。
6.客戶機返回到初始啟動狀態,利用前面所述的步驟重新獲取 IP 地址租約。