DHCP 分配地址过程.doc

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1、在与读者的交流中，发现许多读者对DHCP服务的工作原理不是很清楚，如为什么DHCP服务报文不能穿越网关，在网络中有多台DHCP服务器时客户端到底该如何选择？各阶段的DHCP报文格式有哪些主要变化？DHCP客户端与DHCP服务器又是如何识别并建立通信的等。在此本文给出了具体介绍。11.4.4DHCP服务IP地址自动分配原理   DHCP在提供服务时，DHCP客户端是以UDP68号端口进行数据传输的，而DHCP服务器是以UDP67号端口进行数据传输的。DHCP服务不仅体现在为DHCP客户端提供IP地址自动分配过程中，还体现在后面的IP地址续约和释放过程中。本节仅介绍DHCP

2、客户端初次分配IP地址的过程。  在整个DHCP服务器为DHCP客户端初次提供IP地址自动分配过程中，一共经过了以下四个阶段，利用了表11-10中的前四个报文：发现阶段（DHCP客户端在网络中广播发送DHCPDISCOVER请求报文，发现DHCP服务器，请求IP地址租约）、提供阶段（DHCP服务器通过DHCPOFFER报文向DHCP客户端提供IP地址预分配）、选择阶段（DHCP客户端通过DHCPREQUEST报文确认选择第一个DHCP服务器为它提供IP地址自动分配服务）和确认阶段（被选择的DHCP服务器通过DHCPACK报文把在DHCPOFFER报文中准备的IP地址租约

3、给对应DHCP客户端）。在DHCP客户端在获得了一个IP地址以后，就可以发送一个免费ARP请求探测网络中是否还有其它主机使用IP地址，来避免由于DHCP服务器地址池重叠而引发的IP冲突。以上四个阶段如图11-19所示，相当于DHCP客户端与DHCP服务器的四次握手过程。具体描述如下：图11-19 DHCP客户端从DHCP服务器获取IP地址的四个阶段  （1）发现阶段：即DHCP客户端获取网络中DHCP服务器信息的阶段。在客户端配置了DHCP客户端程序（如在Windows系统中进行了如图11-16所示的配置）并启动后，以广播方式发送DHCPDISCOVER报文寻找网络中的

4、DHCP服务器。示例如下。  此广播报文采用传输层的UDP68号端口发送（封装的目的端口为UDP68号端口），经过网络层IP协议封装后，源IP地址为0.0.0.0（因为此时还没有分配IP地址），目的IP地址为255.255.255.255（有限广播IP地址）。如下是一个DHCPDISCOVER报文封装的IP报头示例，可以看到 DestinationAddress（目的地址）是 255.255.255.255，而SourceAddress（源地址）是 0.0.0.0。IP报头中的其它字段含义大家可以参见本书第7章7.3.4节相关内容。IP:ID=0x0;Proto=UDP

5、;Len:328IP:Version=4(0x4)IP:HeaderLength=20(0x14)IP:ServiceType=0(0x0)IP:Precedence=RoutineIP:...0....=NormalDelayIP:....0...=NormalThroughputIP:.....0..=NormalReliabilityIP:TotalLength=328(0x148)IP:Identification=0(0x0)IP:FlagsSummary=0(0x0)IP:.......0=LastfragmentindatagramIP:......0.=

6、MayfragmentdatagramifnecessaryIP:FragmentOffset=0(0x0)bytesIP:TimetoLive=128(0x80)IP:Protocol=UDP-UserDatagram !---使用UDP传输层协议IP:Checksum=0x39A6IP:SourceAddress=0.0.0.0   !---源IP地址为0.0.0.0IP:DestinationAddress=255.255.255.255  !----目的IP地址为255.255.255.255IP:Data:Numberofdatabytesremaining=

7、308(0x0134)   【经验之谈】在以上DHCPDISCOVER报文中IP报头中的目的地址（DestinationAddress）是255.255.255.255这个有限广播地址。这个有限广播地址就是代表任意一个IPv4子网的广播地址，当然是发送报文的主机所在的子网和DHCP服务器所在子网的广播地址，但因为此时DHCP客户端并不知道DHCP服务器所在的是哪个子网。下面所有其它DHCP报文中的255.255.255.255地址的含义也是一样的。  至于IP报头中的源地址（SourceAddress），由于当前DHCP客户端主机并未分配