关于DHCP工作原理，你看这篇就够了！

• 1、题目描述
• 2、概念及工作原理
  • 2.1、DHCP概述
  • 2.2、DHCP服务的特点
  • 2.3、DHPC工作原理
• 3、参考答案及解析
• 4、文章推荐

看到此文章的你一定是个热爱生活，善于钻研技术人吧！搬砖的路上，我们一起努力。上期《关于局域网、路由器、IGP协议、EGP协议、RIP协议、OSPF协议、DHCP协议，你看这篇就够了！》中，首先介绍了局域网、路由器、IGP协议、EGP协议、RIP协议、OSPF协议、DHCP协议的概念，然后结合计算机网络考试中出现的高频考题，重点讲述局域网接口配置、路由器的静态路由配置、OSPF动态路由协议配置和DHCP服务器配置，相信看了此文章的你已经掌握了这些东东吧。本期分享路由器DHCP功能概述及其工作原理。

1、题目描述

某客户机使用DHCP获取IP地址等信息，其获取IP地址过程中捕获的4条报文及对第2条报文分析如下所示。请分析其中的信息，补全内容。

编号           报文摘要
 1             DHCP:Request,Type:DHCP Discover
 2             DHCP: Reply, Type: DHCP【11】
 3             DHCP: Request, Type: DHCP Request
 4             DHCP: Reply, Type: DHCP ACK 
 
DLC: ----- DLC Header -----
DLC: Destination = 【12】
DLC: Source = 001122334455
DLC: Ethertype = 0800 (IP)
IP:D =【13】,S = 192.168.0.1
【14】 :D= 68,S= 67
DHCP:----- DHCP Header -----
DHCP: Boot record type                    = 2 (Reply)
DHCP: Hardware address type               = 1 (10M Ethernet)
DHCP: Hardware address length             = 6 bytes
DHCP: Hops                                =0
DHCP: Transaction id                      = 6019121F
DHCP: Elapsed boot time                   =  0 seconds
DHCP: Flags                               = 0000
DHCP: 0                                   = no broadcast
DHCP: Client self-assigned address        = [0.0.0.0]
DHCP: Client address                      =[192.168.0.180]
DHCP: Next Server to use in bootstrap     =[0.0.0.0]
DHCP: Relay Agent                         =[0.0.0.0]

DHCP: Client hardware address =001234567890
DHCP: Host name = “ ”
DHCP: Boot file name = “ ”
DHCP: Vendor Information tag = 53825276
DHCP: Message Type = 2
DHCP: Address renewel interval = 345600 (seconds)
DHCP: Address rebinding interval = 604800 (seconds)
DHCP: Request IP Address leased time = 691200 (seconds)
DHCP: Sever IP Address = 【15】
DHCP: Subnet mask = 255. 255. 255. 0
DHCP: Gateway address = [192. 168.0.100]
DHCP: Domain Name Server address =[ 202.106.0.100]

按照学长的风格，在解决问题之前，先从基本的概念搞起。这次也不例外啦，先来瞧瞧DHCP的概述和工作原理吧！走起

2、概念及工作原理

2.1、DHCP概述

DHCP（动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议。指的是由服务器控制一段IP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码。默认情况下，DHCP作为Windows Server的一个服务组件不会被系统自动安装，还需要管理员手动安装并进行必要的配置。

2.2、DHCP服务的特点

1. 减轻网络管理员管理和分配IP地址的工作量，充分利用IP地址资源。但是，DHCP仍然不能解决IP地址冲突问题。
2. 大大简化了网络用户配置TCP/IP属性的繁琐程序，使得TCP/IP属性的配置变得非常简单。

2.3、DHPC工作原理

1. 当DHCP客户机第一次登录网络的时候，该客户机没有任何IP地址数据，它将向网络发出一个DHCP Discover封包。由于客户机还不知道自己属于哪一个网络，所以封包的源地址为0.0.0.0，其目的地址为255.255.255.255，向网络进行广播。
2. 一般默认DHCP Discover的等待时间为1s，当客户机将第一个DHCP Discover封包发送出去之后，在1s之内没有得到响应的话，它就会进行第二次DHCP Discover广播。客户机最多有4次广播，除了第一次会等待1s之外，其余的3次的等待时间分别是9s、13s、16s。如果都没有得到DHCP服务器的响应，客户机则会显示错误信息，宣告DHCP Discover失败。之后，系统会继续在5min之后再重复一次DHCP Discover过程。
3. 当DHCP服务器监听到客户端发出的DHCP Discover广播后，将会对客户机作出应答。它会通过UDP端口回应客户端一个DHCP Offer广播包，提供一个IP地址。该广播包的源IP地址为DHCP服务器的IP地址，目标地址为255.255.255.255。包中还包含提供给客户机的IP地址、子网掩码及租期等信息。
4. DHCP协议允许网络上配置多台DHCP服务器，客户机将会收到网络上多台DHCP服务器的响应，但它只会挑选其中一个DHCP Offer，通常都是最先抵达的那个，然后客户机向网络发送一个DHCP Request广播封包，告诉所有DHCP服务器它将接受哪一台服务器提供的IP地址。同时，客户端还会向网络发送一个ARP封包，确认网络上是否有其他机器在使用该IP地址，如果发现该IP地址已经被占用，客户机则会发出一个DHCP Decline封包给服务器，拒绝接受其DHCP Offer并重新发送DHCP Discover信息。
5. 当DHCP服务器接收到客户端的DHCP Request封包后，向客户端发出一个DHCP ACK响应，确认该IP租约的正式生效。
6. 客户端在收到DHCP ACK包后，会使用广播包中的信息来配置自己的TCP/IP，至此租用申请过程结束，客户机可以在网络中通信。

DHCP工作原理流程图如下：

3、参考答案及解析

下面给出思路和参考：

1. 根据DHCP工作原理，第2条报文是DHCP服务器广播DHCP Offer作为对DHCP Discover报文的响应。因此【11】处应填入：offer。
2. 根据DHCP工作原理，第2条报文是DHCP服务器广播的DHCP Offer消息，源MAC地址为DHCP服务器的MAC地址001122334455，其目的MAC地址为广播MAC地址ffffffffffff。因此【12】处应填入：ffffffffffff。
3. 根据DHCP工作原理，第2条报文是DHCP服务器广播的DHCP Offer消息，源IP地址为DHCP服务器的IP地址192.168.0.1，目的IP地址为广播地址：255.255.255.255。因此【13】处应填入：255.255.255.255。
4. DHCP工作过程中消息传输使用UDP协议，目的端口号为68，源端口号为67，因此【14】处应填入：UDP。
5. 语句“DHCP:Server IP Address”是DHCP服务器的IP地址，由【13】知，DHCP服务器的IP地址192.168.0.1，因此【15】处应填入：192.168.0.1。