一、dhcp服務介紹:
dhcp為動態主機配置協議,該協議能自動配置主機的ip位址、子網掩碼、閘道器及dns伺服器等tcp/ip資訊。dhcp可以降低客戶機ip位址配置的複雜度和網路管理成本。
dhcp協議在bootp基礎上改進,提供了良好的動態ip位址配置功能,dhcp採用c/s結構,伺服器集中式管理所有ip資訊,並處理客戶端傳送的dhcp請求,動態分配位址;客戶端從伺服器獲取指定ip位址及其他網路配置。且與bootp相比,dhcp引入ip位址使用期限的概念,分配給客戶機的ip並非永久使用,在必要的情況下,伺服器收回該位址,高效完成ip位址的分配。
二、dhcp前身bootp操作原理:
1、bootp伺服器使用udp埠67等待使用者。
2、使用者傳送bootp請求報文給伺服器,報文封裝為udp使用者資料報,使用udp口68,udp資料報再封裝為ip資料報,在封裝中使用者用全0的源位址和全1的目標位址。
3、伺服器用廣播或者單播響應使用者,使用目的埠udp68,單播回答優先使用,當伺服器使用單播回答,則不能用arp協議服務。
三、dhcp工作原理:
(1)當dhcp客戶端第一次登入網路時,假定客戶機上沒有任何ip資訊設定,它會使用udp67埠向網路發出dhcp discover資料報。由於客戶機還不知道dhcp伺服器位置,為保證伺服器可以接受到請求,資料報源位址設定為0.0.0.0,而目的位址為255.255.255.255,以廣播形式傳送dhcp discover的資訊。
(2)當dhcp伺服器監聽到客戶端傳送的dhcp discover廣播後,它從那些還未租出的位址範圍內,選擇可用ip,連同其他tcp/ip設定,以dhcp offer資料報形式傳送給客戶機。且傳送dhcp offer的伺服器將已提供的ip位址上鎖,使其對其他任何主機不可用,若使用者沒有收到dhcpoffer報文,伺服器重發4次,間隔2秒,若沒有對這些dhcpoffer提供任何回覆,客戶需要休眠5分鐘後再發。
(3)如果客戶端收到網路上多台dhcp伺服器的響應,會挑選響應嘴快的乙個dhcp offer,並且會向網路傳送乙個dhcp request廣播封包,告訴所有dhcp伺服器它將選擇使用哪台伺服器提供的ip位址。同時,客戶端還會向網路傳送arp廣播資料報,查詢網路上是否有其他機器使用該ip位址,如果發現ip位址被占用,客戶端傳送乙個dhcp decline資料報給dhcp伺服器,拒絕接受dhcp offer,並重新傳送dhcp request資訊。
(4)將位址分配給客戶機,dhcp伺服器傳送乙個dhcp ack訊息,以確認ip租約正式生效,以結束dhcp工作過程。
(5)dhcp client成功從伺服器獲取ip後,一般不需要再傳送dhcp discover資訊,除非其租約失效或ip位址重新設定為0.0.0.0,而會直接用已經租約到的ip向發此ip的dhcp伺服器發出dhcp request資訊,dhcp伺服器會盡量讓客戶端使用原ip,一般會直接響應dhcp ack,允許客戶端繼續用該ip。若該位址失效了或者被其他機器獲得,伺服器則響應乙個dhcp nack資料報給客戶端,要求其重新執行dhcp discover。
(6)當達到50%的租約期之前,客戶傳送另乙個dhcp request,請求更新。
(7)若伺服器響應dhcp ack,則客戶將得到新的租約協定,並將計時器復位,若伺服器響應dhcp nack,則客戶必須停止使用該ip,並尋找一台伺服器。
(8)若伺服器不響應,當達到87.5%租約期時傳送另乙個dhcp request,若在租約期結束前收到響應,則採取相應動作。若沒有收到,則等待直到租約期結束重新開始第一步。
當然也可以提前結束租約,命令ipconfig /release就可以了。
(注:客戶機執行dhcp discover後,若沒有dhcp伺服器響應客戶機的請求,客戶機會使用169.254.0.0/16網段中的乙個ip位址配置本機。)
1、時間範圍1~3周的租約通常用在機器基本不移動、員工總數也是穩定的網路上。
2、租用週期平均在1~3天的情況用於大量臨時使用者有規律的進進出出網路的狀況。
3、租用週期在4~8小時常常用在isp網路,它的客戶端在不斷的進進出出。
即使客戶端通常無限期的保持其位址,它們也能夠隨時取消其位址租用,從而將位址返回給dhcp伺服器管理空閒的ip位址池。在windows計算機上,ipconfig /release和renew可任意釋放它們之前的dhcp租用。
dhcp與dns整合:
(1)伺服器位址使用dns公布,它將網域名稱解析為ip位址或反解析。
(2)dns不是乙個動態環境,因此所有位址更新都必須手工輸入。
(3)只有當[email protected]的電子郵件位址必須被解析時,客戶端位址通常才會發揮作用。
六、dhcp協議分組格式:
1、操作碼:8bit定義dhcp協議分組型別:請求為1,回答為2。
2、硬體型別:8bit定義物理網路型別,對於乙太網為1。
4、跳數:8bit定義分組可以經過的最大跳數。
5、事務標示符:是乙個攜帶整數的4位元組字段,由客戶設定,用來匹配對請求的回答,伺服器在回答時返回同樣的值。
6、秒數:16bit表示客戶從開始請求起共經歷多長時間。
7、標誌:1bit(還有1bit未用)用來讓客戶指明乙個從伺服器的強制廣播回答。若回答是單播的,則ip分組的目的ip位址就是指派給使用者的位址,由於客戶不知道位址,所以丟棄報文,但若資料報廣播傳送,則每個主機都接收/處理報文。
13、伺服器名;可選64位元組字段。由伺服器在回答分組中提供,包含伺服器的網域名稱。
14、引導檔名:可選128位元組字段。由伺服器在回答報文中提供,包含引導檔案全路徑名,客戶可以根據路徑讀取其他引導資訊。
15、選項:在選項清單中增加了幾個選項,其中標記為53的值定義客戶與伺服器之間的互動型別,其他選項定義租約時間。選項字段多達312位元組。
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