一、DHCP簡介

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，動態主機配置協議)用來為網絡設備動態地分配 IP地址等網絡配置參數。

DHCP 采用客戶端/服務器通信模式，由客戶端向服務器提出請求分配網絡配置參數的申請，服務器返回為客戶端分配的 IP 地址等配置信息，以實現 IP 地址等信息的動態配置。

在DHCP的典型應用中，一般包含一臺DHCP服務器和多臺客戶端(如PC和便攜機)

二、DHCP的IP地址分配

1. IP地址分配策略

針對客戶端的不同需求，DHCP 提供三種 IP 地址分配策略：

• 手工分配地址：由管理員為少數特定客戶端(如 WWW 服務器等)靜態綁定固定的 IP 地址。通過 DHCP 將配置的固定 IP 地址分配給客戶端。
• 自動分配地址：DHCP 為客戶端分配租期為無限長的 IP 地址。
• 動態分配地址：DHCP 為客戶端分配具有一定有效期限的 IP 地址，到達使用期限后，客戶端需要重新申請地址。絕大多數客戶端得到的都是這種動態分配的地址。

2. IP地址獲取過程

DHCP客戶端從DHCP服務器獲取IP地址，主要通過四個階段進行：

• 發現階段，即 DHCP 客戶端尋找 DHCP 服務器的階段。客戶端以廣播方式發送DHCP-DISCOVER 報文。
• 提供階段，即 DHCP 服務器提供 IP 地址的階段。DHCP 服務器接收到客戶端的DHCP-DISCOVER 報文后，根據 IP 地址分配的優先次序選出一個 IP 地址，與其他參數一起通過 DHCP-OFFER 報文發送給客戶端。
• 選擇階段，即 DHCP 客戶端選擇 IP 地址的階段。如果有多臺 DHCP 服務器向該客戶端發來DHCP-OFFER 報文，客戶端只接受第一個收到的 DHCP-OFFER 報文，然后以廣播方式發送DHCP-REQUEST 報文，該報文中包含 DHCP 服務器在 DHCP-OFFER 報文中分配的 IP 地址。
• 確認階段，即 DHCP 服務器確認 IP 地址的階段。DHCP 服務器收到 DHCP 客戶端發來的DHCP-REQUEST 報文后，只有 DHCP 客戶端選擇的服務器會進行如下操作：如果確認將地址分配給該客戶端，則返回 DHCP-ACK 報文;否則返回 DHCP-NAK 報文，表明地址不能分配給該客戶端。

客戶端收到服務器返回的 DHCP-ACK 確認報文后，會以廣播的方式發送免費 ARP 報文，探測是否有主機使用服務器分配的 IP 地址，如果在規定的時間內沒有收到回應，客戶端才使用此地址。否則，客戶端會發送 DHCP-DECLINE 報文給 DHCP 服務器，并重新申請 IP 地址。

如果網絡中存在多個 DHCP 服務器，除 DHCP 客戶端選中的服務器外，其它 DHCP 服務器中本次未分配出的 IP 地址仍可分配給其他客戶端。

3. IP地址的租約更新

DHCP 服務器分配給客戶端的 IP 地址具有一定的租借期限(除自動分配的 IP 地址)，該租借期限稱為租約。當租借期滿后服務器會收回該 IP 地址。如果 DHCP 客戶端希望繼續使用該地址，則 DHCP客戶端需要申請延長 IP 地址租約。

在 DHCP 客戶端的 IP 地址租約期限達到一半左右時間時，DHCP 客戶端會向為它分配 IP 地址的DHCP 服務器單播發送 DHCP-REQUEST 報文，以進行 IP 租約的更新。如果客戶端可以繼續使用此 IP 地址，則 DHCP 服務器回應 DHCP-ACK 報文，通知 DHCP 客戶端已經獲得新 IP 租約;如果此 IP 地址不可以再分配給該客戶端，則 DHCP 服務器回應 DHCP-NAK 報文，通知 DHCP 客戶端不能獲得新的租約。

如果在租約的一半左右時間進行的續約操作失敗，DHCP 客戶端會在租約期限達到 7/8 時，廣播發送 DHCP-REQUEST 報文進行續約。