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1、数据网络基础主讲人:丁秀锋微课系列讲座微课系列讲座DHCP原理及工作过程原理及工作过程主要内容q DHCP的基本概念及其作用q DHCP的工作原理DHCP 概述qDHCP(Dynamic host configure protocol)动态主机配置协议q 作用:动态配置IP地址的协议,整个配置过程自动实现,终端无需设置;所有配置信息统一管理,不仅能够分配IP地址,还可以配置其他信息(DNS服务器、缺省网关等)。q 优点:提高网络配置效率,减少配置工作量,减少IP冲突的可能性。DHCP体系架构qDHCP采用客户端/服务器体系架构DHCP server集中存放配置信息,响应客户端的请求与之交互并完
2、成主机配置信息的分配。DHCP client需要向服务器端发起请求来获取IP地址等信息完成网络参数的配置。DHCP 协议应用的组网方式DHCP SERVER和CLIENT处于同一子网中 DHCP SERVER和CLIENT处于不同子网中DHCP Server 工作方式qDHCP SERVER的行为完全由DHCP CLIENT来驱动,只需根据收到的DHCP CLIENT的各种请求报文,响应不同的DHCP响应报文即可。q DHCP SERVER还可实现地址池管理功能。DHCP Client工作方式q主动向DHCP Server请求IP地址等配置信息。q使用ipconfig/renew来发起获取IP
3、地址的过程,q使用ipconfig/release来释放IP地址DHCP Relayq当DHCP Client和DHCP Server处于不同网段时,需要有DHCP Relay。qDHCP Relay负责转发DHCP Client的数据包给DHCP Server。q同时负责将DHCP Server的回应转发给DHCP Client。主要内容q DHCP的基本概念及其作用q DHCP的工作原理链路层头:广播形式链路层头:广播形式IPIP包头:包头:SrcIPSrcIP为全为全0 0,因为终端没有,因为终端没有IPIP地址。地址。DHCPDHCP报文:知名端口号,报文:知名端口号,CLIENTCL
4、IENT为为6868,SERVERSERVER为为67,SERVER67,SERVER的响应报文一般也是广播封装。的响应报文一般也是广播封装。DHCP 协议报文封装格式DHCP Server与Client的标准交互过程(1)获取IP地址喂,帮个忙喂,帮个忙吧,我想要吧,我想要IP地址地址源源IP 目的目的IP0.0.0.0 255.255.255.255DHCP Discover(广播广播)用这个用这个IP地地址吧址吧10.1.1.3DHCP Offer(1)源源IP 目的目的IP服务器服务器IP 255.255.255.255DHCP Offer(2)DHCP客户端客户端DHCP服务器服务器
5、DHCP Server与Client的标准交互过程(2)获取IP地址我就接受第一我就接受第一个个offer了,通了,通知一下大家知一下大家源源IP 目的目的IP0.0.0.0 255.255.255.255DHCP Request(广播广播)好的,我知好的,我知道了道了 DHCP ACK源源IP 目的目的IP服务器服务器IP 255.255.255.255DHCP报文包括接受的租约中的报文包括接受的租约中的IP地址、地址、提供此租约的提供此租约的DHCP服务器地址等服务器地址等,其他服务器收回分配的其他服务器收回分配的IP地址。地址。DHCP服务器服务器DHCP客户端客户端DHCP Serve
6、r与Client的标准交互过程(3)获取IP地址有地址了!看有地址了!看看网上有没有看网上有没有别人在用别人在用 ARP请求请求这个地址是这个地址是我在用啊!我在用啊!ARP应答应答网络网络DHCP客户端客户端DHCP服务器服务器 DHCP Decline又要重新申又要重新申请地址了请地址了DHCP Server与Client的标准交互过程(4)IP地址续用IP地址已经用地址已经用了一半时间了,了一半时间了,续租一下续租一下源源IP 目的目的IP客户机客户机IP 服务器服务器IPDHCP Request(单播单播)好的,再给好的,再给你定个时间你定个时间 DHCP ACK(单播)(单播)源源I
7、P 目的目的IP服务器服务器IP 客户机客户机IPDHCP客户端客户端DHCP服务器服务器DHCP Server与Client的标准交互过程(5)IP地址续用IP地址已经用地址已经用了一半时间了,了一半时间了,续租一下续租一下源源IP 目的目的IP客户机客户机IP 服务器服务器IPDHCP Request(单播单播)DHCP客户端客户端DHCP服务器服务器没有响应啊,没有响应啊,那先用着吧那先用着吧DHCP Request(广播广播)时间已经过了时间已经过了87.5%了,再了,再续租一次续租一次 DHCP ACK(单播)(单播)收到了,再约收到了,再约定一个使用时定一个使用时间吧间吧DHCP
8、Server与Client的标准交互过程(6)IP地址续用IP地址已经用地址已经用了一半时间了,了一半时间了,续租一下续租一下源源IP 目的目的IP客户机客户机IP 服务器服务器IPDHCP Request(单播单播)DHCP客户端客户端DHCP服务器服务器没有响应啊,没有响应啊,那先用着吧那先用着吧DHCP Request(广播广播)时间已经过了时间已经过了87.5%了,再了,再续租一次续租一次还是没有响应还是没有响应啊,那就用到啊,那就用到过期吧过期吧DHCP Server与Client的标准交互过程(7)释放IP地址IP地址已经不地址已经不需要了,还给需要了,还给你吧你吧DHCP Rel
9、ease(单播单播)好的,这个地好的,这个地址可以分给别址可以分给别人使用了人使用了DHCP客户端客户端DHCP服务器服务器通过DHCP Relay获取IP地址的交互过程(1)获取IP地址DHCP客户端客户端DHCP RelayDHCP服务器服务器DHCP Discover(广播广播)DHCP Discover(单播单播)DHCP OfferDHCP OfferDHCP Request(广播广播)DHCP Request(单播单播)DHCP AckDHCP Ack通过DHCP Relay获取IP地址的交互过程(2)IP地址续租DHCP客户端客户端DHCP RelayDHCP服务器服务器DHCP
10、 Request(单播单播)DHCP request(单单播播)DHCP AckDHCP AckDHCP Request(广播广播)DHCP Request(单播单播)DHCP AckDHCP Ack时间已经过了时间已经过了87.5%了,再了,再续租一次续租一次IP地址已经用地址已经用了一半时间了,了一半时间了,续租一下续租一下可以继续使用可以继续使用IP地址了地址了DHCP 协议报文类型(1)q1 DHCPDISCOVER,此报文是client开始DHCP过程的第一个报文q2 DHCPOFFER,此报文是server对DHCPDISCOVER报文的响应q3 DHCPREQUEST,此报文是c
11、lient开始DHCP过程中对server的DHCP OFFER报文的回应,或者是client续延IP地址租期时发出的报文q4 DHCPACK,server对client的DHCPREQUEST报文的确认响应报文,client收到此报文后,才真正获得了IP地址和相关的配置信息DHCP 协议报文类型(2)qDHCPDECLINE,当client发现server分配给它的IP地址无法使用,例如IP地址冲突时,将发出此报文,通知server拒绝使用此IP地址q6 DHCPNAK,server对client的DHCPREQUEST报文的拒绝响应报文,client收到此报文后,一般会重新开始新的DHCP过程q7 DHCPRELEASE,client主动释放server分配给它的IP地址的报文,当server收到此报文后,就可以回收这个IP地址,这个IP就能再分给其他的client谢谢 Thanks