DHCP的原理与配置详解

在大型企业网络中，会有大量的主机或设备需要获取IP地址等网络参数。如果采用手工配置，工作量大而且不好管理，如果有用户擅自修改网络参数，还有可能造成IP地址冲突等问题。使用动态主机配置协议DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）来分配IP地址等网络参数，可以减少管理的工作量，避免用户手工配置网络参数时造成的地址冲突。

DHCP报文类型

1. DHCP Discover：客户端发送广播信息来寻找DHCP服务器。
2. DHCP Offer：DHCP服务器用来响应DHCP Discover报文，此报文携带各种配置
3. DHCP Request：客户端广播请求配置确认；或者单播请求续借租期（50%租期单播，87.5%广播）
4. DHCP ACK：服务器对Request确认响应。
5. DHCP NAK:服务器对Request拒绝响应。
6. DHCP Release：客户端通知服务器释放地址

地址池

DHCP服务器的地址池是用来定义分配给主机的IP地址范围， 有两种形式。一种是，接口地址池，一种是，全局地址池。

接口地址池：

为连接到同一网段的主机分配IP地址，配置方法：[G0/0/0] dhcp select interface

全局地址池：

为所有连接到DHCP服务器的终端分配地址，配置方法：[G0/0/0] dhcp select global

接口地址池优先级高于全局地址池

1. DHCP客户端初次接入网络时，会发送DHCP发现报文（DHCP Discover）,用于查找和定位DHCP服务器。
2. DHCP服务器在收到 DHCP发现报文后， 发送 DHCP提供报文（DHCP Offer）,此报文中包含IP地址等配置信息。
3. 在DHCP客户端收到服务器发送的DHCP提供报文后， 会发送DHCP请求报文（DHCP Request） ， 另外在DHCP客户端获取IP地址并重启后， 同样也会发送DHCP请求报文， 用于确认分配的IP地址等配置信息。 DHCP客户端获取的IP地址租期快要到期时， 也发送DHCP请求报文向服务器申请延长IP地址租期。
4. 收到DHCP客户端发送的DHCP请求报文后， DHCP服务器会回复DHCP确认报文（DHCP ACK） 。 客户端收到DHCP确认报文后，会将获取的IP地址等信息进行配置和使用。
5. 如果DHCP服务器收到DHCP-REQUEST报文后， 没有找到相应的租约记录， 则发送DHCP-NAK报文作为应答， 告知DHCP客户端无法分配合适IP地址。
6. DHCP客户端通过发送DHCP释放报文（DHCP Release） 来释放IP地址。 收到DHCP释放报文后， DHCP服务器可以把该IP地址分配给其他DHCP客户端。

50%租期

客户端发送DHCP Request(单播)请求续租

服务器回复DHCP ACK(单播)

如果服务器未响应，租期剩余12.5%继续请求

12.5%剩余

客户端发送DHCP Request(广播播)请求续租

服务器回应：

ACK 客户端刷新租期

NAK停止使用现有地址，重新申请

地址释放

如果IP租约到期前都没有收到服务器响应，客户端停止使用此IP使用。

如果DHCP客户端不再使用分配的ip地址，也可以主动向DHCP服务器发送DHCP RELESASE报文，释放该IP地址。

dhcp enable命令用来使能DHCP功能，在配置DHCP服务器时， 必须先执行dhcp enable命令， 才能配置DHCP的其他功能并生效。

dhcp select interface命令用来关联接口和接口地址池， 为连接到接口的主机提供配置信息。 在本示例中， 接口GigabitEthernet 0/0/0被加入接口地址池中

dhcp server dns-list命令用来指定接口地址池下的DNS服务器地址

dhcp server excluded-ip-address命令用来配置接口地址池中不参与自动分配的IP地址范围。

dhcp server lease命令用来配置DHCP服务器接口地址池中IP地址的租用有效期限功能。 缺省情况下， 接口地址池中IP地址的租用有效期限为1天。

在本示例中， 配置了一个DHCP全局地址池。

1. ip pool命令用来创建全局地址池。
2. network命令用来配置全局地址池下可分配的网段地址。
3. gateway-list命令用来配置DHCP服务器全局地址池的出口网关地址。
4. lease命令用来配置DHCP全局地址池下的地址租期。 缺省情况下， IP地址租期是1天。
5. dhcp select global命令用来使能接口的DHCP服务器功能。

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