dhcp服务器工作原理

dhcp服务器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，以下是由我整理关于什么是dhcp服务器的内容，希望大家喜欢!

dhcp服务器的功能

两台连接到互联网上的电脑相互之间通信，必须有各自的IP地址，由于IP地址资源有限，宽带接入运营商不能做到给每个报装宽带的用户都能分配一个固定的IP地址(所谓固定IP就是即使在你不上网的时候，别人也不能用这个IP地址，这个资源一直被你所独占)，所以要采用DHCP方式对上网的用户进行临时的地址分配。也就是你的电脑连上网，DHCP服务器才从地址池里临时分配一个IP地址给你，每次上网分配的IP地址可能会不一样，这跟当时IP地址资源有关。当下线的时候，DHCP服务器可能就会把这个地址分配给之后上线的其他电脑。这样就可以有效节约IP地址，既保证了网络通信，又提高IP地址的使用率。

在一个使用TCP/IP协议的网络中，每一台计算机都必须至少有一个IP地址，才能与其他计算机连接通信。为了便于统一规划和管理网络中的IP地址，DHCP(Dynamic Host Configure Protocol，动态主机配置协议)应运而生了。这种网络服务有利于对校园网络中的客户机IP地址进行有效管理，而不需要一个一个手动指定IP地址。

DHCP用一台或一组DHCP服务器来管理网络参数的分配，这种方案具有容错性。即使在一个仅拥有少量机器的网络中，DHCP仍然是有用的，因为一台机器可以几乎不造成任何影响地被增加到本地网络中。

甚至对于那些很少改变地址的服务器来说，DHCP仍然被建议用来设置它们的地址。如果服务器需要被重新分配地址(RFC2071)的时候，就可以在尽可能少的地方去做这些改动。对于一些设备，如路由器和防火墙，则不应使用DHCP。把TFTP或SSH服务器放在同一台运行DHCP的机器上也是有用的，目的是为了集中管理。

DHCP也可用于直接为服务器和桌面计算机分配地址，并且通过一个PPP代理，也可为拨号及宽带主机，以及住宅NAT网关和路由器分配地址。DHCP一般不适用于使用在无边际路由器和DNS服务器上。

dhcp服务器的范围

它是TCP/IP协议簇中的一种，主要是用来给局域网客户机分配动态的IP地址。缺点：DHCP存在较多的广播开销，对于用户量较多的城域网会造成网络运行效率下降和配置困难;另一方面，仍然无法解决用户自行配置IP地址的问题。

公有ip地址的动态分配主要通过PPPoE。

dhcp服务器的工作原理

分配方式

在DHCP的工作原理中，DHCP服务器提供了三种IP分配方式：自动分配(Automatic allocation)、手动分配和动态分配(Dynamic Allocation)。

自动分配是当DHCP客户端第一次成功的从DHCP服务器获取一个IP地址后，就永久的使用这个IP地址。

手动分配是由DHCP服务器管理员专门指定的IP地址

动态分配是当客户端第一次从DHCP服务器获取到IP地址后，并非永久使用该地址，每次使用完后，DHCP客户端就需要释放这个IP，供其他客户端使用。

第三种是最常见的使用形式。

租约过程

客户端从DHCP服务器获得IP地址的过程叫做DHCP的租约过程。

IP地址的有效使用时间段称为租用期，租用期满之前，客户端必须向DHCP服务器请求继续租用。服务器接受请求后才能继续使用，否则无条件放弃。

默认情况下，路由器隔离广播包，不会将收到的广播包从一个子网发送到另一个子网。当DHCP服务器和客户端不在同一个子网时，充当客户端默认网关的路由器将广播包发送到DHCP服务器所在的子网，这一功能就称为DHCP中继(DHCP Relay)。

DHCP在工作过程中涉及到的报文种类及其作用如下：

1、DHCP DISCOVER：客户端开始DHCP过程的第一个报文，是请求IP地址和其它配置参数的广播报文。

2、DHCP OFFER：服务器对DHCP DISCOVER报文的响应，是包含有效IP地址及配置的单播(或广播)报文。

3、DHCP REQUEST：客户端对DHCP OFFER报文的响应，表示接受相关配置。客户端续延IP地址租期时也会发出该报文。

4、DHCP DECLINE：当客户端发现服务器分配的IP地址无法使用(如IP地址冲突时)，将发出此报文，通知服务器禁止使用该IP地址。

5、DHCP ACK ：服务器对客户端的DHCP REQUEST报文的确认响应报文。客户端收到此报文后，才真正获得了IP地址和相关的配置信息。

6、DHCP NAK：服务器对客户端的DHCP REQUEST报文的拒绝响应报文。客户端收到此报文后，会重新开始新的DHCP过程。

7、DHCP RELEASE：客户端主动释放服务器分配的IP地址。当服务器收到此报文后，则回收该IP地址，并可以将其分配给其它的客户端。

8、DHCP INFORM：客户端获得IP地址后，发送此报文请求获取服务器的其它一些网络配置信息，如DNS等。

DHCP服务器向DHCP客户端出租的IP地址一般都有一个租借期限，期满后DHCP服务器便会收回出租的IP地址。为了能继续使用原先的IP地址，DHCP客户端会向DHCP服务器发送续租的请求。

续租的工作流程描述如下：

1、在使用租期过去50%时刻处， 客户端向服务器发送单播DHCP REQUEST报文续延租期。

2、如果收到服务器的DHCP ACK报文，则租期相应向前延长，续租成功。如果没有收到DHCP ACK报文，则客户端继续使用这个IP地址。在使用租期过去875%时刻处，向服务器发送广播DHCP REQUEST报文续延租期。

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