DHCP详解

一、DHCP简介

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol),动态主机配置协议，是一个应用层协议。当我们将客户主机ip地址设置为动态获取方式时，DHCP服务器就会SEO靠我根据DHCP协议给客户端分配IP，使得客户机能够利用这个IP上网。

DHCP前身是BOOTP，在Linux的网卡配置中也能看到显示的是BOOTP，DHCP引进一个bootp没有的概念：租约。bootp分SEO靠我配的地址是永久的，而dhcp分配的地址是可以有期限的。

DHCP分为两个部分：一个是服务器端，另一个是客户端。

二、DHCP作用及特点 DHCP可以自动分配IP、子网掩码、网关、DNS。DSEO靠我HCP客户端使用的端口68，服务端使用端口67

，使用的UDP应用层的协议。DHCP一般不为服务器分配IP，因为他们要使用固定IP，所以DHCP一般只为办公环境的主机分配IP。DHCP服务器和客户端需要SEO靠我在一个局域网内，在为客户端分配IP的时候需要进行多次广播。但DHCP也可以为其他网段内主机分配IP，只要连接两个网段中间的路由器能转发DHCP配置请求即可，但这要求路由器配置中继功能。

三、DHCP服务SEO靠我器IP分配三种方式

1）自动分配（Automatic Allocation）（MAC地址与IP绑定）

自动分配是当DHCP客户端第一次成功地从DHCP服务器端分配到一个IP地址之后，就永远使用这个地址。

2SEO靠我）动态分配（Dynamic Allocation）常用方式

动态分配是当DHCP客户端第一次从DHCP服务器分配到IP地址后，并非永久地使用该地址，每次使用完后，DHCP客户端就得释放这个IP地址，以给SEO靠我其他客户端使用。

3）手动分配

手动分配是由DHCP服务器管理员专门为客户端指定IP地址。

三种方式的区别：

1、自动分配和手动分配都是分配静态ip 2、自动分配需要在配置文件中配置IP与MASEO靠我C对应关系，在在静态表中，获取IP必须通过DHCP服务器 3、手动分配需要人工操作，不需要通过DHCP服务器 4、动态分配有时效性 四、DHCP协议中SEO靠我的报文DHCP DISCOVER ：客户端开始DHCP过程发送的包，是DHCP协议的开始DHCP OFFER：服务器接收到DHCP DISCOVER之后做出的响应，它包括了给予客户端的IP（yiaddrSEO靠我）、客户端的MAC地址、租约过期时间、服务器的识别符以及其他信息DHCP REQUEST ：客户端对于服务器发出的DHCP OFFER所做出的响应。在续约租期的时候同样会使用。DHCP ACK：服务器在SEO靠我接收到客户端发来的DHCP REQUEST之后发出的成功确认的报文。在建立连接的时候，客户端在接收到这个报文之后才会确认分配给它的IP和其他信息可以被允许使用。DHCP NAK：DHCP ACK的相反SEO靠我的报文，表示服务器拒绝了客户端的请求。DHCP RELEASE ：一般出现在客户端关机、下线等状况。这个报文将会使DHCP服务器释放发出此报文的客户端的IP地址DHCP INFORM：客户端发出的向服务SEO靠我器请求一些信息的报文DHCP DECLINE :当客户端发现服务器分配的IP地址无法使用（如IP地址冲突时），将发出此报文，通知服务器禁止使用该IP地址。 五、DHCP服务工作流程

5.1SEO靠我、工作流程细节

第一步：搜索阶段

当DHCP客户端第一次登录网络的时候，计算机发现本机上没有任何IP地址设定，将以广播方式发送DHCP discover发现信息来寻找DHCP服务器，即向255.255.2SEO靠我55.255发送特定的广播信息。网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收这个广播信息，但只有DHCP服务器才会做出响应。（DHCP DISCOVER）

第二步：提供阶段

在网络中接收到DHCP dSEO靠我iscover发现信息的DHCP服务器就会做出响应，它从尚未分配的IP地址池中挑选一个分配给DHCP客户机，向DHCP客户机发送一个包含分配的IP地址和其他设置的DHCP offer提供信息。因为此时SEO靠我客户端还没有IP，所以返回信息也是以广播的方式返回的。（DHCP OFFER）

第三步：选择阶段

DHCP客户端接受到DHCP offer提供信息之后，选择第一个接收到的提供信息，然后以广播的方式回答一个SEO靠我DHCP request请求信息，该信息包含向它所选定的DHCP服务器请求IP地址的内容。（DHCP REQUEST）

第四步：确认阶段

当DHCP服务器收到DHCP客户端回答的DHCP request请SEO靠我求信息之后，便向DHCP客户端发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCP ack确认信息，确认租约，并指定租约时长。告诉DHCP客户端可以使用它提供的IP地址。然后，DHCP客户机便将其TCPSEO靠我/IP协议与网卡绑定，另外，除了DHCP客户机选中的DHCP服务器外，其他的DHCP服务器将收回曾经提供的IP地址。（DHCP ACK

）

5.2、重新登录

以后DHCP客户端每次重新登录网络时，就不需要再SEO靠我发送DHCP discover发现信息了，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request请求信息。当DHCP服务器收到这一信息后，它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址，并回SEO靠我答一个DHCP ack确认信息。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时，则DHCP服务器给DHCP客户机回答一个DHCP nack否认信息。当原来的DHCP客户机收到此DHCP nacSEO靠我k否认信息后，它就必须重新发送DHCP discover发现信息来请求新的IP地址。

5.2、续租

DHCP服务器向DHCP客户机出租的IP地址一般都有一个租借期限，期满后DHCP服务器便会收回出租的IPSEO靠我地址。如果DHCP客户机要延长其IP租约，则必须更新其IP租约。DHCP客户机启动时和IP租约期限到达租约的50%时，DHCP客户机都会自动向DHCP服务器发送更新其IP租约的信息。

续租的过程（只有最SEO靠我后两步请求）：

Client--> DHCPREQUEST # 单播：继续请求使用提供的IPDHCPACK <-- Server # 单播：确认续租

两个租约表：

静态租约表：对应一个静态租约存储文件，seSEO靠我rver运行时从文件中读取静态租约表。动态租约表：对应一个周期存储文件，server周期性将租约表存进该文件，在程序开始时将会读取上次存放的租约表。（租约表记录了当前所有分配的租约，包括静态链接的）。SEO靠我

5.3、DHCP服务器要跨网段提供服务

如果DHCP服务器要跨网段提供服务，一样是四步请求，只不过是每一步中间都多了一个路由器和DHCP服务器之间的单播通信。

1）客户端广播方式发送报文，搜索DHCP服务SEO靠我器。所有机器包括路由器都收到报文，路由器配置了中继，知道搜索消息后单播给DHCP服务器；2）DHCP服务器单播返回信息给路由器，路由器再广播给客户端；3）客户端选择DHCP服务器提供的IP，并广播信息SEO靠我告诉它我选好了，路由器单播给DHCP服务器；4）DHCP服务器收到信息将确认信息单播给路由器，路由器单播给客户端。

5.4、小结：

当计算机从一个子网移到另一个子网，找的DHCP服务器不同，因为旧的租约还SEO靠我存在，会先续租，新的DHCP服务器肯定拒绝它的续租请求，这时将重新开始四步请求。有些机器希望一直使用一个固定的IP，也就是静态IP（static），除了手动进行配置，DHCP服务器也可以实现这个功能。SEO靠我DHCP服务器可以根据MAC地址来分配这台机器固定IP地址（保留地址），即使重启或重装了系统也不会改变根据MAC地址分配的地址（MAC地址跟IP绑定）。当收到客户端的首次请求时，DHCP服务器先查找静SEO靠我态租约表；若存在请求的表项，返回这个客户的静态IP地址；否则，从IP地址池中选择可用的IP分配给客户，并添加信息到动态数据库中。此外，服务器将会周期性的刷新租约表写入文件存档，在这个过程中会顺便对动态SEO靠我租约表进行租期检查。 六、安装和配置DHCP服务

6.1、安装

$ yum -y install dhcp

常用的几个配置文件

/etc/dhcp/dhcpd.conf # DHCP配置文件 SEO靠我 /usr/sbin/dhcpd # DHCP服务程序 /usr/sbin/dhcrelay # 中继命令程序，用于跨网段提供DHCP服务 /var/liSEO靠我b/dhcpd/dhcpd.leases # 存放租借信息（如IP）和租约信息（如租约时长） /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example SEO靠我# 配置文件的范例文件

6.2、首先关闭虚拟机自带的DHCP功能 6.3、配置文件

cp -r /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/SEO靠我dhcpd.conf

dhcpd.conf中部分配置项：

# 每行分号结束 ddns-update-style none; # 动态dns相关，几乎不开启它。也就是不管它。 SEO靠我 ignore client-updates; # 和上面的相关，也不管它 authoritative # 声明为权威服务器 next-server marvin.reSEO靠我dhat.com; # PXE环境下指定的提供引导程序的文件服务器 # DHCP配置文件里必须配置一个地址池，其和DHCP服务器自身IP在同一网段 subnet 192SEO靠我.168.182.0 netmask 255.255.255.0 {range 192.168.182.100 192.168.182.150; # 地址池option domain-name-serSEO靠我vers ns1.internal.example.org; # 为客户端指明DNS服务器地址，可以是多个，最多三个option domain-name "internal.example.org";SEO靠我 # 为客户端指明DNS名字，定义了它会覆盖客户端/etc/resolv.conf里的配置option routers 192.168.182.2; # 默认路由，其实就是网关option broadSEO靠我cast-address 192.168.182.255; # 广播地址，不设置时默认会根据A/B/C类地址自动计算default-lease-time 600; # 默认租约时长max-lease-SEO靠我time 7200; # 最大租约时长 }#下面的是绑定MAC地址设置保留地址，保留地址不能是地址池中的地址 host fantasia { # 固定地址的配置，hosSEO靠我t后面的是标识符，没意义hardware ethernet 00:0c:29:ac:fa:91;fixed-address 192.168.182.10; # 根据MAC地址分配的固定IP SEO靠我 }

如果不让dhcp修改/etc/resolv.conf里的内容，就在网卡配置文件/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX里添加一行选项：PEERDNS=SEO靠我no。

6.4、客户端dhclient dhclient是一个DHCP协议客户端

语法格式:

dhclient [参数] [网络接口]

常用参数：

-p 指定dhcp客户端监听的端口号（默认端口号86） SEO靠我 -d 总是以前台方式运行程序 -q 安静模式，不打印任何错误的提示信息 -r 释放ip地址 -n 不配置任何接口 -x 停止正在SEO靠我运行的DHCP客户端，而不释放当前租约，杀死现有的dhclient -s 在获取ip地址之前指定DHCP服务器 -w 即使没有找到广播接口，也继续运行

dhclient简SEO靠我单使用：

1）在指定网络接口上发出DHCP请求 $ dhclient ens37

2）释放IP地址（这里注意一点，静态ip也会被释放，小心操作）

# 释放所有网卡绑定的ip $ dhclienSEO靠我t -r # 指定释放哪个网卡 $ dhclient -r ens37

3）从指定的DHCP服务器获取ip地址

$ dhclient -s 192.168.182.149 SEO靠我ens37

4）停止运行dhclient（这里也会释放所有ip，包括静态ip，谨慎操作）

$ dhclient -x

5）恢复：

重启网卡（systemctl restart network），会恢复静态ipSEO靠我和动态获取ip

执行dhclient，不会恢复静态ip，只会动态获取一个ip

6.5、在客户端如何获取动态分配的地址呢？

方法1：systemctl restart network

但是每次重启网络很麻烦，可SEO靠我以使用客户端命令dhclient。

方法2：接执行dhclient命令

这种方法下会显示4部请求中需要显示的步骤信息，以及最终分配的地址，所以是一个很好的理解dhcp工作的工具。

但是这种方法只能使用一次，SEO靠我第二次执行命令会提示该进程已经在执行，因为dhclient是一个进程。可以kill掉该进程再执行dhclient，或者使用dhclient -d选项。

方法三：dhclient -d

6.5、如何重新获取SEO靠我IP地址？每次重启网卡默认都获取的同一个ip，有时候想换个ip都很麻烦。在/var/lib/dhclient/目录下有".leases"文件，将它们清空或者删除这些文件中对应网卡的部分，再重启网络就可SEO靠我以获取新的动态ip。

[root@centos7-1 ~]# cat /var/lib/dhclient/dhclient.leases lease {interface "ens33"SEO靠我;fixed-address 192.168.182.178;option subnet-mask 255.255.255.0;option routers 192.168.182.2;option SEO靠我dhcp-lease-time 1800;option dhcp-message-type 5;option domain-name-servers 192.168.182.2;option dhcpSEO靠我-server-identifier 192.168.182.254;option broadcast-address 192.168.182.255;option domain-name "locaSEO靠我ldomain";renew 0 2021/07/11 04:11:04;rebind 0 2021/07/11 04:11:04;expire 0 2021/07/11 04:11:04; SEO靠我 } lease {interface "ens37";fixed-address 192.168.182.248;option subnet-mask 255.255.255.SEO靠我0;option dhcp-lease-time 1800;option routers 192.168.182.2;option dhcp-message-type 5;option dhcp-seSEO靠我rver-identifier 192.168.182.254;option domain-name-servers 192.168.182.2;option broadcast-address 19SEO靠我2.168.182.255;option domain-name "localdomain";renew 0 2021/07/11 04:10:50;rebind 0 2021/07/11 04:10SEO靠我:50;expire 0 2021/07/11 04:10:50; } lease {interface "ens37";fixed-address 192.168.1SEO靠我82.10;option subnet-mask 255.255.255.0;option routers 192.168.182.2;option dhcp-lease-time 600;optioSEO靠我n dhcp-message-type 5;option domain-name-servers 120.240.95.33,120.240.95.33;option dhcp-server-idenSEO靠我tifier 192.168.182.244;option broadcast-address 192.168.182.255;option domain-name "example.org";renSEO靠我ew 0 2021/07/11 04:23:24;rebind 0 2021/07/11 04:27:51;expire 0 2021/07/11 04:29:06; }

或者，在/etSEO靠我c/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens37加入"DHCPRELEASE=yes"。

当运行ip link set ens37 down的时候就会发出dhcprelasSEO靠我e报文，查看/etc/sysconfig/network-scripts/ifdown-ens37脚本中实际上是调用dhclient命令，用下面这个命令应该也可以。# 释放ip $ /SEO靠我sbin/dhclient -r ens37 # 停掉网卡 $ ip link set ens37 down # 启动网卡 $ ip lSEO靠我ink set ens37 up 七、DHCP中继代理

DHCP中继被称为DHCP Relay；是为了实现不同子网和物理网段之间处理和转发dhcp信息

工作过程：

1) DHCP客户机申请SEO靠我IP租约，发送DHCPDiscover包。 2) 中继代理收到该包，并转发给另一个网段的DHCP服务器。 3) DHCP服务器收到该包，将DHCPOffer包发送给中继SEO靠我代理。 4) 中继代理将地址租约（DHCPOffer）转发给DHCP客户端。