DHCP 實現動態 IP 上網簡析

首先，我們需要知道計算機是如何上網的。

計算機之間的通訊是建立在五層架構上的，一台計算機要想實現與網際網路中另外一台臺計算機之間的通訊，計算機至少需要知道下面四個引數：

*本機的ip位址

*子網掩碼

*閘道器的ip位址

*dns伺服器的ip位址

其中本機的 ip 位址和子網掩碼的作用與來歷已經在網際網路分層結構實現中說明了

閘道器的 ip 位址也是必須知道的，這個是因為一般情況下我們訪問的主機都和我們不在乙個子網中。所以需要把資料報先發給本機所處子網的閘道器，再由閘道器**給目標主機（一般情況一次通訊會**很多次，直到抵達目標主機）。大致如下圖示：

dns 伺服器的 ip 位址也是必須知道的，因為我們一般直接獲得的都是網域名稱，比如（www.google.com）。dns （網域名稱系統）協議的作用是將網域名稱轉換成 ip 位址，我們向 dns 伺服器傳送 dns 資料報， dns 伺服器會做出響應告知我們該網域名稱對應的 ip 位址是多少。

知道了上述四個引數，一台計算機就可以上網了。

大家都用過 windows 系統，想必對於這個介面應該不會陌生

這是windows系統的乙個設定視窗，可以指定上網必需的四個引數。指定以後，每次開機都會固定同樣的 ip 位址，因此這種上網方式被稱為靜態 ip 上網。

但是，我們可以發現這種設定是具備一定專業性的。連上網線，我們還需要知道所處子網的閘道器 ip、子網掩碼、固定可用不會被占用的本機 ip、還有可訪問的 dns 伺服器 ip。可以說相當專業了。而且這樣做了以後，此台電腦的 ip 位址會保持不變，其他電腦就不能使用了，會使得資源利用不夠靈活。所以現在基本上大家都是採用動態 ip 上網。

所謂的動態 ip 上網，就是開機連上網線後，會自動分配到乙個可用的 ip 位址，不需要再認為設定，這樣就方便了好多。它使用了 dhcp 協議。

這是一種應用層協議，建立在 udp 協議之上，整個資料報如下：

其中協議規定：

最前面的乙太網標頭，設定發出方（本機）的mac 位址和接收方（dhcp伺服器）的mac 位址。前者是本地網絡卡的 mac 位址，後者此時尚不知，就填入乙個廣播位址：ff-ff-ff-ff-ff-ff。

接下來的ip 標頭，設定發出方的ip 位址與接收方的ip 位址。這時，這些都還不知道，於是發出方的 ip 位址設定為0.0.0.0，接收方的 ip 位址設定為255.255.255.255。

最後的udp 標頭，設定發出方的埠和接收方的埠。這一部分 dhcp 協議規定好的是，發出方是68埠，接收方是67埠。

資料報構造完成後便可以發出了。這時是乙太網廣播傳送，同乙個子網路的每台計算機都會收到這個包。因為接收方位址為ff-ff-ff-ff-ff-ff，看不出是發給誰的，於是每台收到此包的計算機還必須再分析這個包的 ip 位址。當看到發出方為0.0.0.0.0，接收方為255.255.255.255時，dhcp 伺服器便知道是發給自己的包，而其他計算機會丟棄這個包。

然後，dhcp 伺服器讀出這個包，履行自己的職能，分配好乙個 ip 位址，並傳送乙個 dhcp 響應包。這個響應包的相關設定類似，乙太網標頭為雙方 mac 位址， ip 標頭傳送方為 dhcp 伺服器 ip 位址，接收方為255.255.255.255。 udp 埠為 67 （發出方）和 68 （接收方），分配給請求項的 ip 位址和本網路的具體引數包含在資料部分。

電腦開機，接上網線，連入網路;

利用dhcp 協議動態獲取本機 ip與本網路引數（子網掩碼、閘道器ip、dns的ip等）;

開啟瀏覽器，輸入www.google.com並回車;

利用dns 協議獲得www.google.com的 ip ;

將資料報依次通過網際網路的五層架構傳送出去，並接收返回資料螢幕顯示，完成一次網路通訊。

DHCP 實現動態 IP 上網簡析

DHCP協議簡析

IP路由協議簡析

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