DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol )——动态主机配置协议,专门用于为TCP/IP网络中的计算机自动废品TCP/IP参数的协议,属于应用层。
在现实场景中,就是由服务器控制一段IP地址范围,客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码。
使用DHCP服务可以为大量客户机自动分配地址,提供集中管理,从而减轻管理和维护成本、提高网络配置效率。
可分配的地址信息主要包括:网卡的ip地址、子网掩码;对应的网络地址、广播地址;默认网关地址;DNS服务器地址。
1.Discover——发现阶段,即DHCP客户机寻找DHCP服务器的阶段。DHCP客户机以广播方式(因为DHCP服务器的IP地址对于客户机来说是未知的)发送DHCP discover发现信息来寻找DHCP服务器,即向地址255.255.255.255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到这种广播信息,但只有DHCP服务器才会做出响应。
2.Offer——提供阶段,即DHCP服务器提供IP地址的阶段。在网络中接收到DHCP discover发现信息的DHCP服务器都会做出响应,它从尚未出租的IP地址中挑选一个分配给DHCP客户机,向DHCP客户机发送一个包含出租的IP地址和其他设置的DHCP offer提供信息。
3.Request——请求(选择)阶段,即DHCP客户机选择某台DHCP服务器提供的IP地址的阶段。如果有多台DHCP服务器向DHCP客户机发来的DHCP offer提供信息,则DHCP客户机只接受第一个收到的DHCP offer提供信息,然后它就以广播方式回答一个DHCP request请求信息,该信息中包含向它所选定的DHCP服务器请求IP地址的内容。之所以要以广播方式回答,是为了通知所有的DHCP服务器,他将选择某台DHCP服务器所提供的IP地址。
4.ACK——确认阶段,即DHCP服务器确认所提供的IP地址的阶段。当DHCP服务器收到DHCP客户机回答的DHCP request请求信息之后,它便向DHCP客户机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,告诉DHCP客户机可以使用它所提供的IP地址。然后DHCP客户机便将其TCP/IP协议与网卡绑定,另外,除DHCP客户机选中的服务器外,其他的DHCP服务器都将收回曾提供的IP地址。
5.Relogin——重新登录。以后DHCP客户机每次重新登录网络时,就不需要再发送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(比如此IP地址已分配给其它DHCP客户机使用),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 nack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。
6.Update——更新租约。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IP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租约期限过一半时,DHCP客户机都会自动向DHCP服务器发送更新其IP租约的信息。
实验环境:Windows10宿主机,一台win10虚拟机用作验证,一台Centos7作为服务器进行配置。
实验目的:验证DHCP动态分配IP地址,原先的win10虚拟机是其他网段或者169网段的,根据你配置连接模式而定,最终可以获取到你配置的能网段范围内的ip地址。
实验过程中注意的要点:
实验过程步骤如下:
(1)下载软件包
(2)换绑网卡
(3)查看软件包配置文件和配置静态IP地址
(4)关闭防火墙和SELinux,更改DHCP配置文件并启用dhcpd服务
(5)原来的win10的ip地址是无效ip
(6)更换win10测试机的网卡进行renew测试
本文主要介绍的是DHCP的相关概念和分配ip的原理,以及使用DHCP服务的优势,最后结合一个实验来验证DHCP服务是如何动态分配ip的小实验。
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