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DHCP 访问服务概述

DHCP 访问服务由两个组件组成:

  • 一种将网络地址分配给客户端主机的方法

  • 用于将特定于主机的配置信息从服务器传递到客户端主机的协议

有关更多信息,请阅读本主题。

IP 地址分配

以下主题详细介绍了 IP 地址分配:

网络地址分配(分配新地址)

为了接收配置信息和网络地址分配,DHCP 客户端在一系列消息中与 DHCP 服务器进行协商。以下步骤显示 DHCP 客户端和服务器之间交换的消息以分配新的网络地址。分配新网络地址时,DHCP 进程可能涉及多个服务器,但客户端只选择一台服务器。

  1. 启动客户端计算机时,它会在本地子网上广播一条 DHCPDISCOVER 消息,请求 DHCP 服务器。此请求包括请求客户端的硬件地址。

    图 1:DHCP 发现 DHCP Discover
    注意:

    为了改进不严格遵守 RFC 2131 的 DHCP 客户端的操作,DHCP 服务器接受并处理 DHCPDISCOVER 消息,即使消息中的重载选项未正确终止 end语句也是如此。

  2. 接收广播的每个 DHCP 服务器都会向客户端发送一条 DHCPOFFER 消息,在设定的时间段(称为租用期)内提供 IP 地址。

    图 2:DHCP 产品 DHCP Offer
  3. 客户端从一个或多个服务器接收一条或多 DHCPOFFER 条消息,并选择收到的选件之一。通常,客户端会查找最长的租期。

  4. 客户端广播一条 DHCPREQUEST 消息,指示客户端已选择提供的租用 IP 地址并标识所选服务器。

    图 3:DHCP 请求 DHCP Request
  5. 那些未被 DHCPREQUEST 消息选择的服务器将未选择的 IP 地址返回到可用地址池中。

  6. 选定的 DHCP 服务器发送确认 DHCPACK ,其中包括 IP 地址、子网掩码、默认网关和租用期等配置信息。

    图 4:DHCP 确认 DHCP ACK

    服务器提供的信息是可配置的。

  7. 客户端接收 DHCPACK 包含配置信息的消息。该过程已完成。客户端已配置并有权访问网络。

    • 如果客户端收到消息 DHCPNAK (例如,如果客户端已移动到新子网),客户端将重新启动协商过程。

    • 客户端可以通过向服务器发送 DHCPRELEASE 消息(例如,重新启动客户端时)来放弃其在网络地址上的租约。当服务器收到消息时 DHCPRELEASE ,它会将租约标记为空闲,并且 IP 地址再次可用。

图 5:DHCP 版本 DHCP Release

网络地址分配(重用以前分配的地址)

若要启用以前分配的网络地址的重用,将发生以下事件:

  1. 以前有租约的客户端在本地子网上广播 DHCPREQUEST 消息。

  2. 知道客户端配置的服务器会响应消息 DHCPACK

  3. 客户端验证服务器发送的 DHCP 配置信息,并使用此信息重新建立租约。

DHCP 地址分配方法

DHCP 服务器通过以下两种方式向客户端分配或发送 IP 地址:

  • Dynamic bindings— DHCP 服务器在特定时间段内将 IP 地址池中的可重用 IP 地址分配给客户端。当客户端只需要临时访问网络时,这种地址分配方法很有用。

  • Static bindings— DHCP 服务器将永久 IP 地址分配给客户端。您可以保留一个地址,供 DHCP 服务器根据特定客户端的媒体访问控制 (MAC) 地址分配给该客户端。

    如果 LAN 上有打印机,并且不希望其 IP 地址不断变化,则静态分配非常有用

可以将 DHCP 服务器配置为同时包含地址池和静态绑定。静态绑定优先于动态绑定。有关详细信息 ,请参阅 IP 地址分配池

DHCP 租用时间管理

DHCP 租约是将 IP 地址临时分配给网络上的设备。分配的 IP 地址信息仅在有限的时间段内有效,称为 DHCP 租约。

当使用DHCP服务器管理IP地址池时,它会在特定时间段内将IP地址“出租”给各种客户端。因此,由 DHCP 服务器管理的 IP 地址仅在有限的时间段内分配。租约到期后,客户端不能再使用该 IP 地址,并且必须停止与 IP 网络的所有通信,除非他请求通过 DHCP 租约续订周期延长租约“租金”。

如果客户端在一段时间内不使用其分配的地址,DHCP 服务器可以将该 IP 地址分配给其他客户端。

进行或更改分配时,DHCP 服务器将更新 DNS 服务器中的信息。DHCP 服务器尽可能向客户机提供其以前的租约分配。

DHCP 选项

DHCP 选项是由选项编号标识的标记数据项,可以包含在请求或确认中,以便在客户端和服务器之间传递信息。这些选项在 DHCP 消息末尾的可变长度字段中发送。DHCP 客户端可以使用 DHCP 选项与 DHCP 服务器协商,并将服务器限制为仅发送客户端请求的选项。

DHCP 允许客户端从 DHCP 服务器接收描述网络配置和网络上可用的各种服务的选项。客户端使用 DHCP 选项在其引导过程中动态配置自身。

在典型的 DHCP 客户端-服务器设置中,DHCP 客户端向 DHCP 服务器发送 DHCP 请求并接收回 DHCP 确认。DHCP 请求可以包含有关客户端的信息以及来自服务器的其他信息请求。DHCP 确认包含服务器分配给客户端的 IP 地址以及客户端请求的任何其他信息。

表 1 列出了常用的 DHCP 选项。

表 1:常用的 DHCP 选项

参数

等效的 DHCP 选项

域名服务器 (DNS) 和 NetBIOS 服务器列表

DHCP 选项 6

网关路由器列表

DHCP 选项 3

客户端在其中搜索 DHCP 服务器主机的域的名称。这是附加到未完全限定的主机名的默认域名。

DHCP 选项 15

客户端 IP 地址的子网掩码

DHCP 选项 1

DHCP 服务器标识

DHCP 选项 54

参数请求列表

DHCP 选项 55

引导服务器的 IP 地址和要使用的引导文件的文件名

DHCP 选项 67

DHCP 选项在 RFC 2132、DHCP 选项和 BOOTP 供应商扩展中定义。

设置 DHCP 选项

DHCP 选项语句始终以选项关键字开头,后跟选项名称,后跟选项数据。

扩展的 DHCP

旧版 DHCP

DHCP 如何提供最低网络配置

如果客户端未配置 DHCP 选项 55,则 DHCP 本地服务器会向 DHCP 客户端提供最低配置。服务器提供为客户端选择的地址分配池的子网掩码。除了子网掩码之外,如果在选定的地址分配池中配置了信息,服务器还会向客户端提供以下值:

  • 路由器 — 位于客户端子网上的路由器。此语句等同于 DHCP 选项 3。

  • 域名 - 客户端在其中搜索 DHCP 服务器主机的域的名称。这是附加到未完全限定的主机名的默认域名。这等同于 DHCP 选项 15。

  • 域名服务器 - 可供客户端解析主机名到客户端映射的域名系统 (DNS) 名称服务器。这等效于 DHCP 选项 6。