【计算机网络笔记】DHCP协议

系列文章目录

什么是计算机网络？
什么是网络协议？
计算机网络的结构
数据交换之电路交换
数据交换之报文交换和分组交换
分组交换 vs 电路交换
计算机网络性能（1）——速率、带宽、延迟
计算机网络性能（2）——时延带宽积、丢包率、吞吐量/率
计算机网络体系结构概念
OSI参考模型基本概念
OSI参考模型中非端-端层（物理层、数据链路层、网络层）功能介绍
OSI参考模型中端-端层（传输层、会话层、表示层、应用层）功能介绍
TCP/IP参考模型基本概念，包括五层参考模型
网络应用的体系结构
网络应用进程通信
网络应用对传输服务的需求
Web应用之HTTP协议（涉及HTTP连接类型和HTTP消息格式）
Cookie技术
Web缓存/代理服务器技术
传输层服务概述、传输层 vs. 网络层
传输层——多路复用和多路分用
传输层——UDP简介
传输层——可靠数据传输原理之Rdt协议
传输层——可靠数据传输之流水线机制与滑动窗口协议
传输层——TCP特点与段结构
传输层——TCP的可靠数据传输
TCP连接管理（图解三次握手和四次挥手）
传输层——拥塞控制原理与解决方法
TCP的拥塞控制机制
网络层服务与核心功能
网络层服务模型——虚电路网络
网络层服务模型——数据报网络
Internet网络的网络层——IP协议之IP数据报的结构
IP分片
IP编址与有类IP地址
IP子网划分与子网掩码
CIDR与路由聚合

我们需要讨论一个问题：作为一个主机，它如何获得IP地址，并且获得IP信息相关的一些配置。为此，我们需要来了解DHCP协议。

一个主机获得IP地址主要有两个途径：

• “硬编码”。就是通常所说的静态配置。

  • 需要配置的信息包括IP地址和子网掩码。默认网关就是当这个子网内的数据报要离开这个子网的时候，应该送往哪个接口上进行转发。也就是说子网中的任何一个主机要把数据报送出它们所在的子网的时候，就应该把数据送到这个路由器的这个接口。路由器接入子网的这个接口的IP地址就成为这个子网中的所有主机的默认网关。当然，如果这个子网还有一个路由器可以连接到外部网络上去，那么这个默认网关就可以选择了。
    

  • 除此之外还要配置DNS域名服务器。

• 通过动态主机配置协议-DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）来动态获取IP地址以及其他配置信息。

  • 应用非常广泛。是“即插即用“的
  • 支持地址重用。因为地址是租用的，不再使用的时候就还回去了，那DHCP服务器就可以把这个地址租赁给其他主机
  • 支持在用地址续租
  • 支持移动用户加入网络

主机和DHCP服务器之间进行报文的交换来完成地址的申请和分配。这个过程中涉及的主要的报文有：

• 主机广播 “DHCP discover”(发现报文)。要先发现这个网络中谁能够提供DHCP服务
• 若这个网络中存在DHCP服务器，DHCP服务器利用 “DHCP offer” (提供报文) 进行响应
• 当主机明确从哪个服务器申请租用一个IP地址的时候，就向这个服务器发送 “DHCP request” (请求报文) 来请求IP地址
• 作为服务器，如果能够为这个主机分配IP地址的时候，就发送“DHCP ack” (确认报文)，来给这个主机分配IP地址

DHCP工作过程示例：

• 源和目的IP字段中要有IP地址和端口号
• 0.0.0.0是特殊的IP地址，表示本机。
• 255.255.255.255也是特殊的IP地址，是一个受限广播地址
• yiadder是your ip address的缩写。也就是DHCP服务器给主机预分配的IP地址