Transcript DHCP Server与Client的标准交互过程

《数据通信技术与应用》
第四单元：网络互连技术与应用
第2讲：动态网络地址分配
主讲人：史红彦
学习目标：
• 了解DHCP概念
• 掌握DHCP体系结构
• 掌握DHCP组网方式
• 了解DHCP报文封装与类型
• 理解DHCP工作过程
1.DHCP概述
2.DHCP体系结构
3.DHCP组网方式
4.DHCP协议报文
5.DHCP协议运行过程
DHCP 概述
DHCP(Dynamic host configure protocol)动态主机配置协议
作用：

动态配置IP地址的协议，整个配置过程自动实现，终端
无需设置；

所有配置信息统一管理，不仅能够分配IP地址，还可以
配置其他信息（DNS服务器、缺省网关等）。
1.DHCP概述
2.DHCP体系结构
3.DHCP组网方式
4.DHCP协议报文
5.DHCP协议运行过程
DHCP体系架构
DHCP采用客户端/服务器体系架构


DHCP server
集中存放配置信息，响应客户端的请求与之交互并
完成主机配置信息的分配。
DHCP client
需要向服务器端发起请求来获取IP地址等信息完成
网络参数的配置。
DHCP特点
 IP分配过程自动实现，终端无须配置
 所有配置信息由DHCPserver 统一管理，不仅能够分配IP地址还可以配
置其他大量信息（DNS服务器，缺省网关等）
 通过IP地址租期管理实现IP地址时分复用
 采用广播方式实现报文交互
1.DHCP概述
2.DHCP体系结构
3.DHCP组网方式
4.DHCP协议报文
5.DHCP协议运行过程
DHCP协议应用的组网方式

DHCP SERVER和CLIENT处于同一子网中

DHCP SERVER和CLIENT处于不同子网中
DHCP Server 工作方式
 DHCP SERVER的行为完全由DHCP CLIENT来驱动，只需根据收到的DHCP
CLIENT的各种请求报文，响应不同的DHCP响应报文即可。

DHCP SERVER还可实现地址池管理功能。
DHCP Client工作方式
 主动向DHCP Server请求IP地址等配置信息。
 使用ipconfig /renew来发起获取IP地址的过程，
 使用ipconfig /release来释放IP地址
DHCP Relay
 当DHCP Client和DHCP Server处于不同网段时，需要有DHCP Relay。
 DHCP Relay负责转发DHCP Client的数据包给DHCP Server。
 同时负责将DHCP Server的回应转发给DHCP Client。
1.DHCP概述
2.DHCP体系结构
3.DHCP组网方式
4.DHCP协议报文
5.DHCP协议运行过程
DHCP 协议报文封装格式
链路层头：广播形式
IP包头：SrcIP为全0，因为终端没有IP地址。
DHCP报文：知名端口号，CLIENT为68，SERVER为67,
SERVER的响应报文一般也是广播封装。
DHCP 协议报文类型（1）
 DHCPDISCOVER，此报文是client开始DHCP过程的第一个报文
 DHCPOFFER，此报文是server对DHCPDISCOVER报文的响应
 DHCPREQUEST，此报文是client开始DHCP过程中对server的DHCP OFFER
报文的回应，或者是client续延IP地址租期时发出的报文
 DHCPACK，server对client的DHCPREQUEST报文的确认响应报文，client
收到此报文后，才真正获得了IP地址和相关的配置信息
DHCP 协议报文类型（2）
 DHCPDECLINE，当client发现server分配给它的IP地址无法使用，例如
IP地址冲突时，将发出此报文，通知server拒绝使用此IP地址
 DHCPNAK，server对client的DHCPREQUEST报文的拒绝响应报文，
client收到此报文后，一般会重新开始新的DHCP过程
 DHCPRELEASE，client主动释放server分配给它的IP地址的报文，当
server收到此报文后，就可以回收这个IP地址，这个IP就能再分给其
他的client
1.DHCP概述
2.DHCP体系结构
3.DHCP组网方式
4.DHCP协议报文
5.DHCP协议运行过程
DHCP Server与Client的标准交互过程(1)
－获取IP地址
喂，帮个忙
吧，我想要
IP地址
源IP 目的IP
0.0.0.0 255.255.255.255
DHCP Discover(广播)
DHCP Offer(1)
DHCP Offer(2)
DHCP客户端
源IP
目的IP
服务器IP 255.255.255.255
用这个IP地
址吧10.1.1.3
DHCP
服务器
DHCP Server与Client的标准交互过程(2)
－获取IP地址
我就接受第一
个offer了，通
知一下大家
源IP 目的IP
0.0.0.0 255.255.255.255
DHCP报文包括接受的租约中的IP地址、
提供此租约的DHCP服务器地址等 ，
其他服务器收回分配的IP地址。
DHCP Request(广播)
DHCP ACK
DHCP客户端
源IP
目的IP
服务器IP 255.255.255.255
好的，我知
道了
DHCP
服务器
DHCP Server与Client的标准交互过程(3)
－获取IP地址
这个地址是
我在用啊！
有地址了！看
看网上有没有
别人在用
网络
ARP请求
ARP应答
DHCP Decline
DHCP客户端
又要重新申
请地址了
DHCP
服务器
DHCP Server与Client的标准交互过程(4)
－IP地址续用
IP地址已经用
了一半时间了，
续租一下
源IP
目的IP
客户机IP 服务器IP
DHCP Request(单播)
DHCP ACK（单播）
DHCP客户端
源IP
目的IP
服务器IP 客户机IP
好的，再给
你定个时间
DHCP
服务器
DHCP Server与Client的标准交互过程(5)
－IP地址续用
IP地址已经用
了一半时间了，
续租一下
源IP
目的IP
客户机IP 服务器IP
DHCP Request(单播)
DHCP Request(广播)
DHCP ACK（单播）
DHCP客户端
没有响应啊，
那先用着吧
时间已经过了
87.5%了，再
续租一次
收到了，再约
定一个使用时
间吧
DHCP
服务器
DHCP Server与Client的标准交互过程(6)
－IP地址续用
IP地址已经用
了一半时间了，
续租一下
源IP
目的IP
客户机IP 服务器IP
DHCP Request(单播)
DHCP Request(广播)
DHCP客户端
没有响应啊，
那先用着吧
时间已经过了
87.5%了，再
续租一次
还是没有响应
啊，那就用到
过期吧
DHCP
服务器
DHCP Server与Client的标准交互过程(7)
－释放IP地址
IP地址已经不
需要了，还给
你吧
DHCP Release(单播)
DHCP客户端
好的，这个地
址可以分给别
人使用了
DHCP
服务器
通过DHCP Relay获取IP地址的交互过程（1）
－获取IP地址
DHCP Relay
DHCP客户端
DHCP Discover(广播)
DHCP Offer
DHCP Request(广播)
DHCP Ack
DHCP服务器
DHCP Discover(单播)
DHCP Offer
DHCP Request(单播)
DHCP Ack
通过DHCP Relay获取IP地址的交互过程（2）
－IP地址续租
DHCP客户端
IP地址已经用
了一半时间了，
续租一下
DHCP服务器
DHCP Relay
DHCP Request(单播)
DHCP request(单播)
DHCP Ack
DHCP Ack
DHCP Request(广播)
DHCP Request(单播)
DHCP Ack
时间已经过了
87.5%了，再
续租一次
DHCP Ack
可以继续使用
IP地址了
小结
DHCP概念
DHCP结构
DHCP组网方式
DHCP报文
DHCP工作过程
谢
谢！