DHCP服务器的工作原理

今天我们来学习一下计算机网络共一个重要的协议—DHCP协议。学一个东西之前我们要知道这玩意是什么？有什么用？怎么用？

它是一个动态主机配置的协议，它可以为你的计算机分配一个可用的IP地址，让你可以正常上网。当然如果只有几台计算机其实是不能体现它的优越，完全可以有管理员手动给每一个计算机配IP地址就完事了，那你想一下如果有一个大型企业，几百台，几千台甚至更多的时候人为配置还现实么？所以之后就显示出我们DHCP的重要性了，他自动为入网设备分配可以使用的ip地址，而且还不会出现ip冲突的现象。

DHCP 原理

网络工程师趣谈DHCP服务器的工作原理

我们来看一下上面的原理图，首先你作为一个主机A你要在某个网络内上网，首先要获得一个ip地址，在你连通网络之前你的电脑会向网络里面发送一个DHCP 的请求，发送的形式是广播，寻找网络内的DHCP服务器，然后在DHCP服务器接收到请求报文后会给你的主机发送一个DHCP提供报文，在里面就包括分配给你的ip地址信息，然后你的主机获得分配到的IP地址后会在广播发送请求配置确认，通俗一点来说就是再大喊一遍“这个ip我要用了，我在确认一下有没有人在使用”，那如果网络里面没有知己在用，那DHCP服务器就会发一个确认报文给你大概意思就是“给你用就的啦瞎嚷嚷什么呢”。

那这里就有两个问题了：

1、如果网络里面有多个DHCP 服务器那谁给主机A分配IP地址？那如果都分配了主机A用谁的？

其实主机用谁的都是一样的，都是给主机A分配的IP地址嘛，但是他采取的是谁先给他分配那它就用谁的。

2、如果收到了分配的IP地址网络里面还有主机在用会怎么样？

那就会到我们刚刚说的，在主机A大喊“这个IP地址我要用的时候”还在有主机用的话，那主机也会给主机A说“啥玩意，这个ip地址我还在用呢你不可以用！”那这时候怎么办？这时候DHCP就会给A发一个DHCP NAK 就是拒绝A的请求，然后A就只能在重头来一遍。重新申请，然后DHCP服务器再重新给他分配。

DHCP租期更新

这里我们就要和手动分配IP地址区分开来，手动分配的你A主机是可以一直使用的，但是由DHCP服务器给你分配那就不一样了，那不是真的给你的，那是租给你的，你用完了或者到期了你不续租那是要收回的，就好比你租一个房子，房子不是你的，而且租期到了你不续租的话你就会被房东赶出来流露街头。

那回到原来的话题啊，我们主机A是怎么续租的呢？首先我们来看一下原理图

网络工程师趣谈DHCP服务器的工作原理

当你租期到50%的时候主机A就会给DHCP 服务器发送一个续租的请求，然后DHCP服务器会给他回一个确认的报文，那这样就完成了续约，你有可以继续使用了。

DHCP 重新绑定

网络工程师趣谈DHCP服务器的工作原理

重新绑定是什么意思呢？刚刚我们不是在上面说了当租期到50%的时候就已经开始续租了，这时候你发送的是（单播）你只告诉DHCP服务器一个呀；那会出现一种情况，就是你找DHCP服务器续租的时候，他没给你回应，那你就继续使用，那等到租期已经到了87.5%的时候你就慌了呀，那这时候怎么办？你就得大喊一声（广播）再发送一次请求IP地址的报文了，那如果现在DHCP服务器听到了那它就给你续租，那玩意要是还听不见呢？那你不要望你你刚刚是广播喊出去的呀，那网络里面的其他DHCP服务器听到呀，那它就会给你分配。那要是整个网络只有一台DHCP服务器怎么办？算你倒霉呗还能怎么办,你就只能继续喊了。实在听不到你只有落到断网的下场了。

IP地址的释放

网络工程师趣谈DHCP服务器的工作原理

这又是什么情况呢，其实就是本来给你分配了两天的时间，但是你自己只用了一天就不想用了，这时候你得告诉DHCP服务器说你不用了让他把分配给你的IP地址收回去租给其他人。