动态主机配置协议DHCP
在网络环境中，每个设备连接到网络时都需要一个唯一的IP地址以进行通信。在早期的网络中，IP地址的分配通常是手动进行的，这不仅耗时耗力，而且随着网络规模的扩大，手动管理IP地址变得越来越复杂和容易出错
动态主机配置协议DHCP：可为计算机自动配置网络参数，使得计算机 “即插即联网” （Plug-and-Play Networking）
在网络中添加一台DHCP服务器，在服务器中设置好信息，网络中的主机开机后自动启动自己的DHCP程序，向DHCP服务器请求网络配置信息，动态地获得自己要请求的服务器的地址等各种信息
DHCP的基本工作过程
基本特点：
广播DHCP发现报文
当启动主机的 DHCP 后，DHCP 客户将广播发送 DHCP 发现报文
- 该报文的 IP 数据报的源 IP 地址为 0.0.0.0（由于主机目前还为分配到 IP 地址）
- 目的地址为 255.255.255.255（由于主机不知道网络中有哪几个 DHCP 服务器及 IP 地址）
DHCP服务器查找配置信息
当 DHCP 服务器接收到该报文（内部封装有事务 ID、DHCP 客户端的 MAC 地址），根据其中封装的 DHCP 客户端的 MAC 地址来查找自己的数据库，看是否针对该 MAC 地址的配置信息
- 若有，则使用这些信息构造并发送 DHCP 提供报文
- 若无，采用默认配置信息来构建并发送 DHCP 提供报文，封装该报文的IP数据报的源IP地址为DHCP服务器的IP地址
配置信息
配置信息包括：
- IP 地址（DHCP 会使用 ARP 确保所选 IP 地址未被网络中其他主机占用 IP 地址
- 子网掩码
- 地址租期
- 默认网关
- DNS 服务器
- 目的地址仍为广播地址（主机目前没有配置 IP 地址）
DHCP客户接受报文
DHCP 客户会接受该报文并做出相应处理（由运行着 68 端口号的进程）
- DHCP 客户会根据 DHCP 提供报文中的事务 ID 来判断该报文是否是自己所请求的报文（事务 ID 相等则接受）
- DHCP 服务器从自己的 IP 地址池中挑选待租用给主机的 IP 地址时，使用 ARP 确保所选地址未被网络中其他主机占用
- 客户会收到多个 DHCP 服务器的报文，一般只选第一个
- 紧接着向所选择的 DHCP 服务器发送 DHCP 请求报文，源 IP 地址为 0.0.0.0（由于刚挑选好 DHCP 服务器，需要征得该服务器的同意才能正确使用）
- 目的 IP 仍为广播地址（不同向网络中的每一个 DHCP 服务器单播发送 DHCP 请求报文【内封装有事务 ID，及客户端 MAC 地址，接受租约的 IP 地址，提供该 IP 地址的 DHCP 服务器 IP 地址 】）
DHCP服务器发送确认报文
若 DHCP 服务器接收到该 DHCP 客户的报文，并发送确认报文（源 IP 为该服务器 IP 地址），目的地址仍为广播地址
客户判断是否收到可使用的租用ip地址
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使用ARP检测所分配到的IP地址是否已被网络中其他主机占用：
- 若是，则发送DHCP谢绝报文，并重新发送DHCP发现报文；
- 否则，可以使用租约中的IP地址与网络中其他主机通信了
客户向DHCP服务器请求更新租用期
当租用期过了一半时（0.5 倍租用期），DHCP 客户向 DHCP 服务器发送 DHCP 请求报文，请求更新租用期
- 封装该报文的 IP 数据报的源 IP 地址为租用地址，目的地址为 DHCP 服务器地址
- 情况 1：DHCP 服务器同意，发会 DHCP 确认报文，得到新的租用期
- 情况 2：DHCP 服务器不同意，发会 DHCP 否认报文，立即停止使用租用的 IP 地址 重新发送 DHCP 发现报文
- 情况 3：DHCP 服务器不响应，则在过了 0.875 倍租用期后，重新发送 DHCP 请求报文，继续等待 DHCP 反应
- 到期后只能停止使用
客户可随机终止租用IP地址
客户可随机终止租用 IP 地址，只需要向 DHCP 服务器发送 DHCP 释放报文段即可
DHCP中继代理
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能自动获取到IP地址等网络配置参数吗？
路由器隔离广播域会在一些情况下导致主机不能自动获取到IP地址等网络配置参数
路由器配置DHCP服务器地址
通过给路由器配置 DHCP 服务器地址，称为 DHCP 中继代理；
当该路由器收到广播的 DHCP 发现报文后，会将其单播发送给 DHCP 服务器；
为此，在网络中减少了 DHCP 服务器的数量