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簡述DHCP原理

2020-10-01 23:44:16 作業系統

DHCP:dhcp-dynmaic host configuration protocol
動態主機配置協議(bootp發展而來)DHCP,動態主機配置協議,前身是BOOTP協議,是一個局域網的網路協議,使用UDP協議作業。常用的2個埠:67(DHCP server),68(DHCP client)。

DHCP通常被用于局域網環境,主要作用是集中的管理、分配IP地址,使client動態的獲得IP地址、Gateway地址、DNS服務器地址等資訊,并能夠提升地址的使用率。簡單來說,DHCP就是一個不需要賬號密碼登錄的、自動給內網機器分配IP地址等資訊的協議。

優點:方便管理,ip可以回收在利用
缺點:只能管理自己分配的ip

/etc/resolve.conf 指定dns服務器
nameserver ip_address
作業原理:
dhcp獲取ip方式,在用一交換環境發送廣播(也就是在同一個交換機下)


DHCP通過“租約”來實作動態分配IP的功能,實作IP的時分復用,從而解決IP資源短缺的問題。
其地址分配方式有三種:
人工配置(由管理員對每臺具體的計算機指定一個地址),
自動配置(服務器為第一次連接網路的計算機分配一個永久地址)
動態配置(在一定的期限內將地址租給計算機,租期結束后客戶必須續租或者停用該地址),而對于路由器,經常使用的地址分配方式是動態配置。

2、兩個租約表
靜態租約表:對應一個靜態租約存盤檔案,server運行時從檔案中讀取靜態租約表。
動態租約表:對應一個周期存盤檔案,server周期性將租約表存進該檔案,在程式開始時將會讀取上次存放的租約表。(租約表記錄了當前所有分配的租約,包括靜態鏈接的)。

3、基本邏輯
  原則上DHCP SERVER是一直處在被動接受請求的狀態,當有客戶端請求時,服務器會讀取獲得客戶端當前所在的狀態以及客戶端的資訊,并在靜態租約表和動態租約表中進行檢索找到相應的表項,再根據客戶端的狀態執行不同的回復。當收到客戶端的首次請求時,DHCP服務器先查找靜態租約表;若存在請求的表項,回傳這個客戶的靜態IP地址;否則,從IP地址池中選擇可用的IP分配給客戶,并添加資訊到動態資料庫中。此外,服務器將會周期性的重繪租約表寫入檔案存檔,在這個程序中會順便對動態租約表進行租期檢查。

執行回復動作:
DHCPOFFER: 
靜態租用:
首先匹配MAC地址,看是否能在靜態租約表中找到對應的項,若能找到就把IP分配給他。靜態表中的IP不能被其他客戶使用。   
動態租用:
1.server試圖分配給client上次分配過的IP,在這之前檢查這個IP是否正在使用。
2.discover中含有request ip 時,檢查該IP是否在地址池范圍,是否正在使用,是否到期,是否是靜態IP,網路上是否已經存在。
3.discover不含request ip,從地址池上尋找一個最小的可用IP分配。

?DHCPACK: 根據是否含有request ip和server ip識別客戶端現在init_reboot,selecting,renewing/rebinding中的哪個狀態,并根據以下規則執行DHCPACK回復:
1.若client處于selecting狀態,驗證request ip和server ip是否同服務器中的匹配。
2.若client處于init_reboot狀態,驗證request ip是否符合租約記錄。
3.若client處于renewing/rebinding狀態,驗證client ip address是否符合租約記錄。

?DHNAK: 
1.請求的IP是靜態IP,但是MAC地址無法與其對應。
2.上面DHCPACK中驗證失敗。  

?服務器還可能會收到其他包: 
DHCPDECLINE:server會把租約表中相關client硬體地址置空,并保存這個地址一段時間。
DHCPRELEASE:清空租期回收IP。
DHCPINFORM:回復DHCPACK,資料包含有關于server的資訊。

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