动态主机配置协议)是Windows.doc

DHCP简介DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)是Windows 2000 Server和Windows Server 2003系统内置的服务组件之一。DHCP服务能为网络内的客户端电脑自动分配TCP/IP配置信息(如IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器地址等)，从而帮助网络管理员省去手动配置相关选项的工作。 在使用TCP/IP协议的网络上，每一台计算机都拥有唯一的计算机名和IP地址。IP地址（及其子网掩码）使用与鉴别它所连接的主机和子网，当用户将计算机从一个子网移动到另一个子网的时候，一定要改变该计算机的IP地址。如采用静态IP 地址的分配方法将增加网络管理员的负担，而DHCP可以让用户将DHCP服务器中的IP地址数据库中的IP 地址动态的分配给局域网中的客户机，从而减轻了网络管理员的负担。 在使用DHCP时，整个网络至少有一台NT服务器上安装了DHCP服务，其他要使用DHCP功能的工作站也必须设置成利用DHCP获得IP地址。DHCP的常用术语 DHCP的分配形式 首先，必须至少有一台DHCP工作在网路上面，它会监听网路的DHCP请求，并与客户端搓商TCP/IP的设定环境。它提供两种IP定位方式。1.Automatic Allocation 自动分配，其情形是：一旦DHCP客户端第一次成功的从DHCP伺服器端租用到IP位址之后，就永远使用这个位址。2.Dynamic Allocation 动态分配，当DHCP第一次从DHCP伺服器端租用到IP位址之后，并非永久的使用该位址，只要租约到期，客户端就得释放(release)这个IP位址，以给其它工作站使用。当然，客户端可以比其它主机更优先的延续(renew)租约，或是租用其它的IP位址。 动态分配显然比自动分配更加灵活，尤其是当您的实际IP位址不足的时候，例如：您是一家ISP,只能提供200个IP位址用来给拨接客户，但并不意味着您的客户最多只能有200个。因为要知道，您的客户们不可能全部同一时间上网的，除了他们各自的行为习惯的不同，也有可能是电话线路的限制。这样，您就可以将这200个位址，轮流的租用给拨接上来的客户使用了。这也是为什么当您查看IP位址的时候，会因每次拨接而不同的原因了(除非您申请的是一个固定IP，通常的ISP都可以满足这样的要求，这或许要另外收费)。当然,ISP不一定使用DHCP来分配位址，但这个概念和使用IPPool的原理是一样的。 DHCP除了能动态的设定IP位址之外，还可以将一些IP保留下来给一些特殊用途的机器使用，它可以按照硬体位址来固定的分配IP位址，这样可以给您更大的设计空间。同时,DHCP还可以帮客户端指定routernetmaskDNS ServerWINS Server等等项目，您在客户端上面，除了将DHCP选项打勾之外，几乎无需做任何的IP环境设定。 DHCP的工作原理客户端是否第一次登录网路使得DHCP的工作形式会有所不同。 第一次登录的时候，工作过程如下：1.寻找Server当DHCP客户端第一次登录网路的时候,也就是客户发现本机上没有任何IP资料设定,它会向网路发出一个DHCPDISCOVER封包。因为客户端还不知道自己属于哪一个网路，所以封包的来源位址会为,而目的位址则为55,然后再附上Dhcpdiscover的信息,向网路进行广播。 在Windows的预设情形下，Dhcpdiscover的等待时间预设为1秒，也就是当客户端将第一个Dhcpdiscover封包送出去之后，在1秒之内没有得到回应的话，就会进行第二次Dhcpdiscover广播。若一直得不到回应的情况下，客户端一共会有四次 Dhcpdiscover广播(包括第一次在内)，除了第一次会等待1秒之外，其余三次的等待时间分别是91316秒。如果都没有得到DHCP伺服器的回应，客户端则会显示错误信息，宣告Dhcpdiscover的失败。之后，基于使用者的选择，系统会继续在 5分钟之后再重复一次Dhcpdiscover的过程。2.提供IP租用位址当DHCP伺服器监听到客户端发出的Dhcpdiscover广播后，它会从那些还没有租出的位址范围内，选择最前面的的空置IP，连同其它TCP/IP设定，回应给客户端一个DHCPOFFER封包。 由于客户端在开始的时候还没有IP位址，所以在其Dhcpdiscover封包内会带有其MAC位址信息，并且有一个XID编号来辨别该封包，DHCP伺服器回应的Dhcpoffer封包则会根据这些资料传递给要求租约的客户。根据伺服器端的设定，Dhcpoffer封包会包含一个租约期限的信息。3.接受IP租约如果客户端收到网路上多台DHCP伺服器的回应，只会挑选其中一个Dhcpoffer而已(通常是最先抵达的那个)，并且会向网路发送一个Dhcprequest广播封包，告诉所有DHCP伺服器它将指定接受哪一台伺服器提供的IP位址。 同时，客户端还会向网路发送一个ARP封包，查询网路上面有没有其它机器使用该IP位址；如果发现该IP已经被占用，客户端则会送出一个DHCPDECLINE封包给DHCP伺服器，拒绝接受其Dhcpoffer，并重新发送Dhcpdiscover信息。 事实上，并不是所有DHCP客户端都会无条件接受DHCP伺服器的offer，尤其这些主机安装有其它TCP/IP相关的客户软体。客户端也可以用Dhcprequest向伺服器提出DHCP选择，而这些选择会以不同的号码填写在DHCPOptionField里面。换一句话说，在DHCP伺服器上面的设定，未必是客户端全都接受，客户端可以保留自己的一些TCP/IP设定。而主动权永远在客户端这边。4.租约确认当DHCP伺服器接收到客户端的Dhcprequest之后，会向客户端发出一个DHCPACK回应，以确认IP租约的正式生效，也就结束了一个完整的DHCP工作过程。 DHCP发放流程第一次登录之后，发放流程如下：（1）一旦DHCP客户端成功地从伺服器哪里取得DHCP租约之后，除非其租约已经失效并且IP位址也重新设定回，否则就无需再发送Dhcpdiscover信息了，而会直接使用已经租用到的IP位址向之前之DHCP伺服器发出Dhcprequest信息，DHCP伺服器会尽量让客户端使用原来的IP位址。（2）如果没问题的话，直接回应Dhcpack来确认则可。（3）如果该位址已经失效或已经被其它机器使用了，伺服器则会回应一个DHCPNACK封包给客户端，要求其从新执行Dhcpdiscover。 至于IP的租约期限却是非常考究的，以NT为例子,DHCP工作站除了在开机的时候发出dhcprequest请求之外，在租约期限一半的时候也会发出dhcprequest，如果此时得不到DHCP伺服器的确认的话，工作站还可以继续使用该IP；然后在剩下的租约期限的再一半的时候(即租约的75%)，还得不到确认的话，那么工作站就不能拥有这个IP了。要是您想退租，可以随时送出DHCPLEREASE命令解约，就算您的租约在前一秒钟才获得的。跨网路的DHCP运作从前面描述的过程中，不难发现：DHCDISCOVER是以广播方式进行的，其情形只能在同一网路之内进行，因为router是不会将广播传送出去的。但如果DHCP伺服器安设在其它的网路上面呢由于DHCP客户端还没有IP环境设定，所以也不知道 Router位址，而且有些Router也不会将DHCP广播封包传递出去，因此这情形下DHCPDISCOVER是永远没办法抵达DHCP伺服器那端的，当然也不会发生OFFER及其他动作了。要解决这个问题，我们可以用DHCP Agent(或DHCPProxy)主机来接管客户的DHCP请求，然后将此请求传递给真正的DHCP伺服器，然后将伺服器的回复传给客户。这里，Proxy主机必须自己具有路由能力，且能将双方的封包互传对方。 若不使用Proxy，您也可以在每一个网路之中安装DHCP伺服器，但这样的话，一来设备成本会增加，而且，管理上面也比较分散。当然，如果在一个十分大型的网路中，这样的均衡式架构还是可取的，要视实际情况而定了。1.DHCP封包格式以下为各栏位的简要说明：（1）OP：若是client送给server的封包，设为1，反向为2。 （2）HTYPE：硬体类别,Ethernet为1。 （3）HLEN：硬体位址长度,Ethernet为6。 （4）HOPS：若封包需经过router传送,每站加1，若在同一网内，为0。 （5）TRANSACTION ID：DHCPREQUEST时产生的数值，以作DHCPREPLY时的依据。（6）SECONDS：Client端启动时间(秒)。 （7）FLAGS：从0到15共16bits，最左一bit为1时表示server将以广播方式传送封包给client，其余尚未使用。 （8）ciaddr：要是client端想继续使用之前取得之IP位址，则列于这里。 （9）yiaddr：从server送回client之DHCPOFFER与DHCPACK封包中，此栏填写分配给client的IP位址。 （10）siaddr：若client需要透过网路开机，从server送出之DHCPOFFER、DHCPACK、DHCPNACK封包中，此栏填写开机程式码所在server之位址。 （11）giaddr：若需跨网域进行DHCP发放，此栏为relay agent的位址，否则为0。 （12）chaddr：Client之硬体位址。 （13）sname：Server之名称字串，以0x00结尾。 （14）file：若client需要透过网路开机，此栏将指出开机程式名称，稍后以TFTP传送。 （15）options：允许厂商定议选项(Vendor-Specific Area)，以提供更多的设定资讯(如：Netmask、Gat