前言
大家好，云智能知識分享，動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）是一種用于集中對用戶IP地址進(jìn)行動態(tài)管理和配置的技術(shù)。即使規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)，通過DHCP也可以使后續(xù)增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備變得簡單快捷。
正文
DHCP允許計(jì)算機(jī)動態(tài)地獲取IP地址，而不是靜態(tài)為每臺主機(jī)指定地址。

DHCP能夠分配其他配置參數(shù)，例如客戶端的啟動配置文件，使客戶端僅用一個(gè)消息就獲取它所需要的所有配置信息。

動態(tài)分配機(jī)制：通過DHCP為主機(jī)分配一個(gè)有使用期限（這個(gè)使用期限通常叫做租期）的IP地址。這種分配機(jī)制適用于主機(jī)需要臨時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)或者空閑地址數(shù)小于網(wǎng)絡(luò)主機(jī)總數(shù)且主機(jī)不需要永久連接網(wǎng)絡(luò)的場景。

靜態(tài)分配機(jī)制：網(wǎng)絡(luò)管理員通過DHCP為指定的主機(jī)分配固定的IP地址。相比手工靜態(tài)配置IP地址，通過DHCP方式靜態(tài)分配機(jī)制避免人工配置發(fā)生錯誤，方便管理員統(tǒng)一維護(hù)管理。

降低客戶端的配置和維護(hù)成本。DHCP易配置部署，對于非技術(shù)用戶，DHCP能夠?qū)⒖蛻舳伺c配置相關(guān)的操作降至最低，并能夠降低遠(yuǎn)程部署和維護(hù)成本。

集中管理。DHCP服務(wù)器可以管理多個(gè)網(wǎng)段的配置信息，當(dāng)某個(gè)網(wǎng)段的配置發(fā)生變化時(shí)，管理員只需要更新DHCP服務(wù)器上的相關(guān)配置即可。

典型組網(wǎng)

DHCP組網(wǎng)中，包括以下三種角色：

?DHCP服務(wù)器

DHCP服務(wù)器負(fù)責(zé)從地址池中選擇IP地址分配至DHCP客戶端，還可以為DHCP客戶端提供其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，如默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址、DNS服務(wù)器地址和WINS服務(wù)器地址。DHCP服務(wù)器可以接收處理來自本網(wǎng)段或跨網(wǎng)段由DHCP中繼轉(zhuǎn)發(fā)的DHCP請求報(bào)文。

?DHCP客戶端

DHCP客戶端發(fā)送DHCP請求報(bào)文、通過BOOTP或DHCP協(xié)議請求獲取IP地址等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)備。例如，IP電話、PC、手機(jī)、無盤工作站等。

?DHCP中繼

DHCP中繼負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)DHCP服務(wù)器和DHCP客戶端之間的DHCP報(bào)文，協(xié)助DHCP服務(wù)器向DHCP客戶端動態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)備。

DHCP客戶端廣播發(fā)送請求報(bào)文（即目的IP地址為255.255.255.255），位于同一網(wǎng)段內(nèi)的DHCP服務(wù)器能夠接收請求報(bào)文。如果DHCP客戶端和DHCP服務(wù)器不在同一個(gè)網(wǎng)段，DHCP服務(wù)器無法接收來自客戶端的請求報(bào)文，此時(shí)，需要通過DHCP中繼來轉(zhuǎn)發(fā)DHCP報(bào)文。不同于傳統(tǒng)的IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)，DHCP中繼接收到DHCP請求或應(yīng)答報(bào)文后，會重新修改報(bào)文格式并生成一個(gè)新的DHCP報(bào)文再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

DHCP原理描述

◆DHCP服務(wù)器給首次接入網(wǎng)絡(luò)的客戶端分配IP

1、無中繼場景

在沒有部署DHCP中繼的場景下，首次接入網(wǎng)絡(luò)DHCP客戶端與DHCP服務(wù)器的報(bào)文交互過程，該過程稱為DHCP報(bào)文四步交互。

第一步：發(fā)現(xiàn)階段

首次接入網(wǎng)絡(luò)的DHCP客戶端不知道DHCP服務(wù)器的IP地址，為了學(xué)習(xí)到DHCP服務(wù)器的IP地址，DHCP客戶端以廣播方式發(fā)送DHCP DISCOVER報(bào)文（目的IP地址為255.255.255.255）給同一網(wǎng)段內(nèi)的所有設(shè)備（包括DHCP服務(wù)器或中繼）。

第二步：提供階段

與DHCP客戶端位于同一網(wǎng)段的DHCP服務(wù)器都會接收到DHCP DISCOVER報(bào)文，DHCP服務(wù)器選擇跟接收DHCP DISCOVER報(bào)文接口的IP地址處于同一網(wǎng)段的地址池，并且從中選擇一個(gè)可用的IP地址，然后通過DHCP OFFER報(bào)文發(fā)送給DHCP客戶端。

第三步：選擇階段

如果有多個(gè)DHCP服務(wù)器向DHCP客戶端回應(yīng)DHCP OFFER報(bào)文，則DHCP客戶端一般只接收第一個(gè)收到的DHCP OFFER報(bào)文，然后以廣播方式發(fā)送DHCP REQUEST報(bào)文，它將選擇某個(gè)DHCP服務(wù)器提供的IP地址，其他DHCP服務(wù)器可以重新將曾經(jīng)分配給客戶端的IP地址分配給其他客戶端。

第四步：確認(rèn)階段

當(dāng)DHCP服務(wù)器收到DHCP客戶端發(fā)送的DHCP REQUEST報(bào)文后，DHCP服務(wù)器回應(yīng)DHCP ACK報(bào)文，表示DHCP REQUEST報(bào)文中請求的IP地址分配給客戶端使用。

2、有中繼場景

有DHCP中繼的場景中，首次接入網(wǎng)絡(luò)的DHCP客戶端和DHCP服務(wù)器的工作原理與無中繼場景時(shí)DHCP客戶端首次接入網(wǎng)絡(luò)的工作原理相同。主要差異是DHCP中繼在DHCP服務(wù)器和DHCP客戶端之間轉(zhuǎn)發(fā)DHCP報(bào)文，以保證DHCP服務(wù)器和DHCP客戶端可以正常交互。如下圖：

◆DHCP客戶端重用曾經(jīng)使用過的地址的工作原理

DHCP客戶端非首次接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以重用曾經(jīng)使用過的地址。如圖所示，DHCP客戶端與DHCP服務(wù)器交互DHCP報(bào)文，以重新獲取之前使用的IP地址等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，該過程稱為兩步交互。

第一步：選擇階段

客戶端廣播發(fā)送包含前一次分配的IP地址的DHCP REQUEST報(bào)文，請求的IP地址選項(xiàng)字段填入曾經(jīng)使用過的IP地址。

第二步：確認(rèn)階段

DHCP服務(wù)器收到DHCP REQUEST報(bào)文后，根據(jù)DHCP REQUEST報(bào)文中攜帶的MAC地址來查找有沒有相應(yīng)的租約記錄，如果有則返回DHCP ACK報(bào)文，通知DHCP客戶端可以繼續(xù)使用這個(gè)IP地址。否則，保持沉默，等待客戶端重新發(fā)送DHCP DISCOVER報(bào)文請求新的IP地址。

◆DHCP客戶端更新租期的工作原理

DHCP服務(wù)器采用動態(tài)分配機(jī)制給客戶端分配IP地址時(shí)，分配出去的IP地址有租期限制。

DHCP客戶端向服務(wù)器申請地址時(shí)可以攜帶期望租期，服務(wù)器在分配租期時(shí)把客戶端期望租期和地址池中租期配置比較，分配其中一個(gè)較短的租期給客戶端。租期到期或者客戶端下線釋放地址后，服務(wù)器會收回該IP地址，收回的IP地址可以繼續(xù)分配給其他客戶端使用。

這種機(jī)制可以提高IP地址的利用率，避免客戶端下線后IP地址繼續(xù)被占用。如果DHCP客戶端希望繼續(xù)使用該地址，需要更新IP地址的租期（如延長IP地址租期）。

1.當(dāng)租期達(dá)到50%（T1）時(shí)，DHCP客戶端會自動以單播的方式向DHCP服務(wù)器發(fā)送DHCP REQUEST報(bào)文，請求更新IP地址租期。如果收到DHCP服務(wù)器回應(yīng)的DHCP ACK報(bào)文，則租期更新成功（即租期從0開始計(jì)算）；如果收到DHCP NAK報(bào)文，則重新發(fā)送DHCP DISCOVER報(bào)文請求新的IP地址。

2.當(dāng)租期達(dá)到87.5%（T2）時(shí)，如果仍未收到DHCP服務(wù)器的應(yīng)答，DHCP客戶端會自動以廣播的方式向DHCP服務(wù)器發(fā)送DHCP REQUEST報(bào)文，請求更新IP地址租期。如果收到DHCP服務(wù)器回應(yīng)的DHCP ACK報(bào)文，則租期更新成功（即租期從0開始計(jì)算）；如果收到DHCP NAK報(bào)文，則重新發(fā)送DHCP DISCOVER報(bào)文請求新的IP地址。

3.如果租期時(shí)間到時(shí)都沒有收到服務(wù)器的回應(yīng)，客戶端停止使用此IP地址，重新發(fā)送DHCP DISCOVER報(bào)文請求新的IP地址。

DHCP配置舉例

◆配置設(shè)備作為DHCP服務(wù)器示例(基于接口地址池)

1、組網(wǎng)需求

如圖所示，某企業(yè)為辦公終端規(guī)劃了兩個(gè)網(wǎng)段，網(wǎng)段10.1.1.0/24內(nèi)PC為員工固定辦公終端，網(wǎng)段10.1.2.0/24供企業(yè)出差人員臨時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)。為方便管理員統(tǒng)一管理，希望企業(yè)終端能夠自動獲取IP地址和DNS服務(wù)器IP地址（當(dāng)用戶希望以域名方式訪問時(shí)需要配置域名解析的DNS服務(wù)器）。其中，企業(yè)管理者的辦公PC（Client_1）由于業(yè)務(wù)需要，希望使用固定IP地址為10.1.1.100/24。

2、配置思路

基于接口地址池的DHCP服務(wù)器的配置思路如下：

通過在Router上配置DHCP服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)為企業(yè)的兩個(gè)網(wǎng)段內(nèi)終端動態(tài)分配IP地址和DNS服務(wù)器地址。其中，網(wǎng)段10.1.1.0/24內(nèi)PC為員工固定辦公終端，IP地址租期配置為30天，并通過DHCP靜態(tài)方式為DHCP Client_1分配固定IP地址（10.1.1.100/24）；網(wǎng)段10.1.2.0/24供企業(yè)出差人員臨時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)，IP地址租期配置為2天。

3、操作步驟

（1）使能DHCP服務(wù)

<Huawei> system-view

[Huawei] sysname Router

[Router] dhcp enable

（2）配置接口加入VLAN

# 配置Eth2/0/0接口加入VLAN10。

[Router] vlan batch 10 to 11

[Router] interface ethernet 2/0/0

[Router-Ethernet2/0/0] port link-type access

[Router-Ethernet2/0/0] port default vlan 10

[Router-Ethernet2/0/0] quit

# 配置Eth2/0/1加接口入VLAN11。

[Router] interface ethernet 2/0/1

[Router-Ethernet2/0/1] port link-type access

[Router-Ethernet2/0/1] port default vlan 11

[Router-Ethernet2/0/1] quit

（3）配置VLANIF接口IP地址

# 配置VLANIF10接口地址。

[Router] interface vlanif 10

[Router-Vlanif10] ip address 10.1.1.1 24

[Router-Vlanif10] quit

# 配置VLANIF11接口地址。

[Router] interface vlanif 11

[Router-Vlanif11] ip address 10.1.2.1 24

[Router-Vlanif11] quit

（4）配置接口地址池

# 配置VLANIF10接口下的客戶端從接口地址池中獲取IP地址和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

[Router] interface vlanif 10

[Router-Vlanif10] dhcp select interface

[Router-Vlanif10] dhcp server lease day 30

[Router-Vlanif10] dhcp server domain-name huawei.com

[Router-Vlanif10] dhcp server dns-list 10.1.1.2

[Router-Vlanif10] dhcp server excluded-ip-address 10.1.1.2

[Router-Vlanif10] dhcp server static-bind ip-address 10.1.1.100 mac-address 286e-d488-b684

[Router-Vlanif10] quit

# 配置VLANIF11接口下的客戶端從接口地址池中獲取IP地址和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

[Router] interface vlanif 11

[Router-Vlanif11] dhcp select interface

[Router-Vlanif11] dhcp server lease day 2

[Router-Vlanif11] dhcp server domain-name huawei.com

[Router-Vlanif11] dhcp server dns-list 10.1.1.2

[Router-Vlanif11] quit。