计算机网络DHCP协议概述

DHCP协议主要用于为主机自动分配IP地址，这些被分配的IP地址均属于DHCP服务器预先保留的一个由多个地址组成的地址集，并且地址集中的IP地址一般是一段连续的地址。若要使用IP地址自动分配服务，则在网络上必须有一台DHCP服务器。当某个主机发出一个DHCP请求报文，要求为其提供一个动态的IP地址时，DHCP服务器将会根据目前已经配置的地址，选择一个可用的IP地址和子网掩码提供给该主机使用。

DHCP服务器能够动态地为网络中的其他主机提供IP地址，通过使用DHCP协议，即可无须给Intranet网中除DHCP和DNS等服务器之外的任何其他主机设置和维护静态IP地址，由此极大减轻了对TCP/IP网络的规划、管理和维护的负担，同时还可有效解决IP地址空间匮乏的问题，故非常有利于对网络中的客户机IP地址进行有效管理。如图6.4所示，DHCP协议的工作原理如下：

图6.4　DHCP协议工作原理

步骤1（寻找DHCP服务器）：当使用DHCP服务的源主机登录网络时，将会首先向网络以广播方式发出一个DHCP discover分组。由于主机还不知道自己属于哪一个网络，所以DHCP discover分组的源IP地址会设为0.0.0.0，而目的IP地址则会设为 255.255.255.255。

步骤2（提供IP租用地址）：当某个DHCP服务器收到该源主机发出的DHCP discover广播分组之后，将会从自己的地址集中还没有被租出的地址范围内，选择最前面的一个空置IP地址，连同其他相关的TCP/IP设定以及租约期限等信息，构造成一个DHCP offer响应分组回送给该源主机（由于该源主机此前还没有IP地址，故在其广播的DHCP discover 分组内会带有其MAC 地址，因此DHCP服务器即可根据DHCP discover 分组内携带的源主机的MAC 地址将DHCP offer响应分组回送给该源主机）。

步骤3（接受IP租约）：如果该源主机收到网络上多台DHCP服务器回送的DHCP offer响应分组，则只会挑选其中一个DHCP offer（通常是选择最先抵达的那个），并且同时向网络发送一个DHCP request广播分组，告诉所有 DHCP服务器它将接收哪一台DHCP服务器所提供的IP地址。

此外，该源主机还会向网络发送一个ARP 分组，查询网络上面有没有其他机器正在使用该IP地址。如果发现该IP已被占用，则该源主机会送出一个DHCP declient分组给DHCP服务器，拒绝接收其DHCP offer响应分组，并重新发送一个DHCP discover分组。