DHCP协议深入分析.pdf

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1、DHCP协议深入分析王文龙黄地龙(成都理工大学信息工程学院，四川成都610059)[摘要]DHCP是IETF为实现IP的自动配置而设计的协议，它可以为网络客户机自动分配Ip地址、子网掩码以及缺省网关等TCP／IP参数。了解DHCP的工作过程可以有效解决局域网中有关DHCP服务的问题。通过现网抓取报文，深入分析了DHCP协议的工作原理和工作流程。[关键词】DHCP；IP地址；协议；数据包1．DHCP协议概述DHCP(DynamicHostConfigurationProtocol，动态主机配置协议1是一个简化主机lP地址分配管理的TCP

2、／IP标准协议，它使用C／S模式，请求配置信息的计算机叫做“DHCP客户端”，而提供信息的叫{故‘‘DHCP服务器NoDHCP服务器集中管理网络环境资料并负责处理客户端的DHCP请求，客户端根据从服务器分配下来的P环境资料来设置自身的网络环境。DHCP分配地址有两种方式：(1)自动分配：DHCP客户端第一次成功从DHCP服务器租用到IP地址后，就永远使用这个地址；(2)动态分配：当DHCP客户端第一次从DHCP服务器端租用到m地址后，并非永久的使用该地址，只要租约到期，客户端就得释放这个口地址，以便供其它主机使用。但是客户端可以比其它

3、主机更优先的延续租约，或是租用其它的m位址。由此可见动态分配方式比自动分配方式更加灵活，尤其是当m地址不够用的时候。2．DHOP的工作原理DHCP的工作原理如下：(1)客户机寻找DHCP服务器阶段。如果客户机第一次上网，没有设定IP地址等网络信息，客户机就会以广播的方式(凶为DHCP服务器的口地址对于客户机来说是未知的)发送DHCPdiscover报文来寻找DHCP服务器，由于客户端在开始的时候还没有IP地址，所以在它发送的DHCPdiscover报文内会带有其MAC地址信息并且有一个XID编号，用于DHCP服务器返回应答用。网络上每

4、一台安装了TCP／IP协议的主机都会接收到这个广播信息，但只有DHCP服务器才会做出响应，如图l所示。(2)DHCP服务器提供IP地址阶段。当DHCP服务器监听到客户端发出的DHCPdiscorer广播后，它从口地址池中挑选一个未分配的m地址，通过广播的形式发送一个DHCPoffer报文来提供必要的网络设置信息，诸如IP地址、租约期限和网关等，如图2所示。由于客户机在开始的时候还没有IP地址，所以在其DHCPoffer数据包内会带有其MAC地址信息，并且有一个XID编号来辨别该数据包。(31DHCP客户端选择m地址阶段。客户机收到一个

5、或多个服务器的DHCPoffer报文后，根据一定的条件从中选出一个(通常是最先到达的那个)，然后启动定时器并以广播的方式回答一个DHCPrequest报文，在这个请求报文中必须包含所选DHCP服务器的P地址以指明被选中的服务器，如图3所示。发送这个请求信息的目的是为了让所有的DHCP服务器知道，它将选择某台服务器所提供的口地址，因此这个请求使用的是广播地址。如果客户机在定时器超时之前还没有收到DHCPoffer报文，则重发DHCPdiscover报文。口·客户端D搬P服务器图1客户端发送广播报文客户端田2呲P服务器响应(4)DHCP服

6、务器确认所提供的口地址的阶段。当DHCP服务器收到客户端的DHCPrequest请求信息后，它便向DHCP客户端发送一个包含它所提供的m地址和其它设作者简介：王文龙。男，河南人．硕士研究生，研究方向：嘎络应用程序开发．应用软件开发与软件工程。‘。——46·-——置的DHCPack确认信息，告诉客户端可以使用它所提供的IP地址，如图4所示。然后DHCP客户端便将其TCWIP协议与网卡绑定。另外，除DHCP客户端选中的服务器外，其它的DHCP服务器都将收回曾提供的口地址。口．客户稿D】cP服务器图3客户端选定Dl-ICP服务器口客户靖删C

7、P服务器D犯P服务器图4服务器确认提供lP(5)租约确认阶段。DHCP服务器向客户端出租的m地址一般都有一个租借期限，期满后服务器便会收回出租的口地址。如果客户端想继续使用该IP地址，则必须更新其IP租约。DHCP客户端在IP租约期限过一半时，会自动向DHCP服务器发送DHCPrequest，更新其租约信息。如果此时得不到DHCP服务器确认的话还可以继续使用该IP，当租约期到了87．5％时，会重复一次申请续约的过程。如果仍得不到服务器确认的话，该客户机就必须在租约到期后停止使用该IP地址，并发送一个DHCPdiscover报文来重新申

8、请IP地址。(6)DHCP客户端再次登陆网络时，直接发送包含前一次所分配的m地址的DHCPrequest请求信息。当DHCP服务器收到这一信息后，会尝试让DHCP客户端继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCPack确认