计算机网络课件_DHCP

1、l 为了将软件协议做成通用的和便于移植，为了将软件协议做成通用的和便于移植，协议软件的编写者把协议软件参数化。协议软件的编写者把协议软件参数化。这就使得在很多台计算机上使用同一个这就使得在很多台计算机上使用同一个经过编译的二进制代码成为可能。经过编译的二进制代码成为可能。l 一台计算机和另一台计算机的区别，都一台计算机和另一台计算机的区别，都可通过一些不同的参数来体现。可通过一些不同的参数来体现。l 在软件协议运行之前，必须给每一个参在软件协议运行之前，必须给每一个参数赋值。数赋值。 l 在协议软件中给这些参数赋值的动作叫在协议软件中给这些参数赋值的动作叫做做协议配置协议配置。l 一个软件协议

2、在使用之前必须是已正确一个软件协议在使用之前必须是已正确配置的。配置的。l 具体的配置信息有哪些则取决于协议栈。具体的配置信息有哪些则取决于协议栈。 l 需要配置的项目需要配置的项目 (1) IP 地址地址 (2) 子网掩码子网掩码 (3) 默认路由器的默认路由器的 IP 地址地址 (4) 域名服务器的域名服务器的 IP 地址地址l 这些信息通常存储在一个配这些信息通常存储在一个配置文件中，计算机在引导过置文件中，计算机在引导过程中可以对这个文件进行存程中可以对这个文件进行存取。取。 l 动态主机配置协议动态主机配置协议 DHCP 提供了提供了即插即插即用连网即用连网(plug-and-pla

3、y networking)的的机制。机制。l 这种机制允许一台计算机加入新的网络这种机制允许一台计算机加入新的网络和获取和获取IP地址而不用手工参与。地址而不用手工参与。l需要需要 IP 地址的主机在启动时就向地址的主机在启动时就向 DHCP 服务器广播服务器广播发送发现报文（发送发现报文（DHCPDISCOVER），这时该主机），这时该主机就成为就成为 DHCP 客户。客户。l本地网络上所有主机都能收到此广播报文，但只有本地网络上所有主机都能收到此广播报文，但只有 DHCP 服务器才回答此广播报文。服务器才回答此广播报文。lDHCP 服务器先在其数据库中查找该计算机的配置服务器先在其数据库中

4、查找该计算机的配置信息。若找到，则返回找到的信息。若找不到，则信息。若找到，则返回找到的信息。若找不到，则从服务器的从服务器的 IP 地址池地址池(address pool)中取一个地址分中取一个地址分配给该计算机。配给该计算机。DHCP 服务器的回答报文叫做提供服务器的回答报文叫做提供报文（报文（DHCPOFFER）。）。 l并不是每个网络上都有并不是每个网络上都有 DHCP 服务器，这样服务器，这样会使会使 DHCP 服务器的数量太多。现在是每一服务器的数量太多。现在是每一个网络至少有一个个网络至少有一个 DHCP 中继代理中继代理，它配置，它配置了了 DHCP 服务器的服务器的 IP 地

5、址信息。地址信息。l当当 DHCP 中继代理收到主机发送的发现报文中继代理收到主机发送的发现报文后，就以单播方式向后，就以单播方式向 DHCP 服务器转发此报服务器转发此报文，并等待其回答。收到文，并等待其回答。收到 DHCP 服务器回答服务器回答的提供报文后，的提供报文后，DHCP 中继代理再将此提供中继代理再将此提供报文发回给主机。报文发回给主机。主机DHCP服务器其他网络DHCP中继代理DHCPDISCOVER广播DHCPDISCOVER单播注意：DHCP 报文只是 UDP 用户数据报中的数据。 lDHCP 服务器分配给服务器分配给 DHCP 客户的客户的 IP 地址地址的临时的，因此的

6、临时的，因此 DHCP 客户只能在一段有限客户只能在一段有限的时间内使用这个分配到的的时间内使用这个分配到的 IP 地址。地址。DHCP 协议称这段时间为协议称这段时间为租用期租用期。 l租用期的数值应由租用期的数值应由 DHCP 服务器自己决定。服务器自己决定。lDHCP 客户也可在自己发送的报文中（例如，客户也可在自己发送的报文中（例如，发现报文）提出对租用期的要求。发现报文）提出对租用期的要求。 客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPU

7、DP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开：DHCP 服务器被动打开 UDP 端口 67， 等待客户端发来的报文。客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHC

8、PACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开：DHCP 客户从 UDP 端口 68 发送 DHCP 发现报文。客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开：凡收到

9、 DHCP 发现报文的 DHCP 服务器 都发出 DHCP 提供报文，因此 DHCP 客户 可能收到多个 DHCP 提供报文。客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开：DHCP 客户从几个 DHCP 服务器中选择 其中的一个

10、，并向所选择的 DHCP 服务 器发送 DHCP 请求报文。客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开：被选择的 DHCP 服务器发送确认报文 DHCPACK，进入已绑定状态，并可 开始使用得到的临时 IP 地址了。客户DHC

11、PDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开DHCP 客户现在要根据服务器提供的租用期 T 设置两个计时器 T1 和 T2，它们的超时时间分别是 0.5T 和 0.875T。当超时时间到就要请求更新租用期。客户DHCPDISCOVER服务

12、器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开：租用期过了一半（T1 时间到），DHCP 发送 请求报文 DHCPREQUEST 要求更新租用期。 客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCP

13、REQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开：DHCP 服务器若同意，则发回确认报文 DHCPACK。DHCP 客户得到了新的租 用期，重新设置计时器。客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UD

14、PUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开：DHCP 服务器若不同意，则发回否认报文 DHCPNACK。这时 DHCP 客户必须立即 停止使用原来的 IP 地址，而必须重新申 请 IP 地址（回到步骤）。客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPR

15、EQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开若 D H C P 服 务 器 不 响 应 步 骤 的 请 求 报 文DHCPREQUEST，则在租用期过了 87.5% 时，D H C P 客 户 必 须 重 新 广 播 发 送 请 求 报 文 DHCPREQUEST（重复步骤），然后又继续后面的步骤。 客户DHCPDISCOVER服务器6768UDPUDP客户DHCPOFFER服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器67

16、68UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPREQUEST服务器6768UDPUDP客户DHCPNACK服务器6768UDPUDP客户DHCPACK服务器6768UDPUDP客户DHCPRELEASE服务器6768UDPUDP服务器67UDP被动打开：DHCP 客户可随时提前终止服务器所提供的 租用期，这时只需向 DHCP 服务器发送释 放报文 DHCPRELEASE 即可。Homel DHCP DISCOVER 封包。标识客户端硬封包。标识客户端硬件地址的发现数据包。因为客户端还不知件地址的发现数据包。因为客户端还不知道自己属于哪一个网络，所以封包的来源道自己属于

17、哪一个网络，所以封包的来源地址会为地址会为 0.0.0.0 ，而目的地址则为，而目的地址则为 255.255.255.255 ，然后再附上，然后再附上 DHCP discover 的信息，向网络进行广播。的信息，向网络进行广播。lDHCP Offer 封包。封包。lDHCP 服务器向客户端提供服务器向客户端提供IP地址。从那些还没有租出地址。从那些还没有租出的地址范围内，选择最前面的空置的地址范围内，选择最前面的空置 IP ，l连同其它连同其它 TCP/IP 设定，子网掩码等。设定，子网掩码等。l响应给客户端一个响应给客户端一个 DHCP OFFER 封包。封包。l 由于客户端在开始的时候还没

18、有由于客户端在开始的时候还没有 IP 地址，所以在其地址，所以在其 DHCP discover 封包内会带有其封包内会带有其 MAC 地址信息，并且地址信息，并且有一个有一个 XID 编号来辨别该封包，编号来辨别该封包，DHCP 服务器响应的服务器响应的 DHCP offer 封包则会根据这些资料传递给要求租约的客封包则会根据这些资料传递给要求租约的客户。户。l根据服务器端的设定，根据服务器端的设定，DHCP offer 封包会包含一个租约封包会包含一个租约期限的信息。期限的信息。 lDHCP REQUEST封包。如果客户端收到网络上封包。如果客户端收到网络上多台多台 DHCP 服务器的响应，只会挑选其中一个服务器的响应，只会挑选其中一个 DHC