目录1. DHCP 的核心功能2. DHCP 工作原理（DORA 过程）详细步骤：3. DHCP 报文格式4. DHCP 租约管理5. DHCP 中继代理（Relay Agent）6. DHCP 安全与常见问题安全问题常见问题7. DHCP vs. 静态IP vs. APIPA总结
DHCP 是一种用于 自动分配IP地址 和其他网络配置参数（如子网掩码、默认网关、DNS服务器等）的网络协议，属于 应用层协议（基于UDP，端口67（服务器）/68（客户端））。它简化了网络管理，避免了手动配置IP地址的繁琐和错误。
1. DHCP 的核心功能
动态分配IP地址：主机加入网络时自动获取IP，无需手动设置。
地址租约管理：IP地址有使用期限（租约时间），可续租或释放。
配置其他参数：同时提供子网掩码、默认网关、DNS服务器等信息。
支持多种分配方式：
动态分配：IP地址按需分配，可回收重用。
自动分配：主机首次获取IP后永久保留。
手动分配：管理员静态绑定特定主机的IP（类似静态IP但由DHCP管理）。
2. DHCP 工作原理（DORA 过程）
DHCP 通过 四次交互（DORA）完成IP分配：
sequenceDiagram
participant Client as DHCP客户端
participant Server as DHCP服务器
Note over Client: 发现阶段（Discover）
Client->>Server: DHCP DISCOVER（广播）
Note over Server: 提供阶段（Offer）
Server->>Client: DHCP OFFER（单播/广播）
Note over Client: 请求阶段（Request）
Client->>Server: DHCP REQUEST（广播）
Note over Server: 确认阶段（Acknowledge）
Server->>Client: DHCP ACK（单播/广播）
详细步骤：
DHCP Discover（客户端 → 服务器）
客户端广播发送 DHCP Discover 报文（目标IP 255.255.255.255，目标端口67），寻找可用的DHCP服务器。
DHCP Offer（服务器 → 客户端）
服务器收到 Discover 后，从地址池中选择一个可用IP，通过 DHCP Offer 报文（单播或广播）提供给客户端。
DHCP Request（客户端 → 服务器）
客户端可能收到多个 Offer，选择其中一个（通常是最先到达的），并广播 DHCP Request 确认请求。
DHCP ACK（服务器 → 客户端）
服务器确认请求，发送 DHCP ACK 报文，正式分配IP地址，并附带子网掩码、网关、DNS等配置。
3. DHCP 报文格式
DHCP 基于 BOOTP 协议扩展，主要字段包括：
字段
说明
OP
报文类型（1=请求，2=回复）
HW Type
硬件类型（如以太网=1）
HW Length
MAC地址长度（通常6字节）
Transaction ID
事务ID，匹配请求与响应
Client IP
客户端当前IP（初始为0.0.0.0）
Your IP
服务器分配的IP
Server IP
DHCP服务器IP
Options
可扩展字段（如子网掩码、网关、DNS、租期等）
4. DHCP 租约管理
租期（Lease Time）：IP地址的可用时间（如24小时），客户端需在到期前续租。
续租过程：
租期过半（T1=50%）时，客户端单播发送 DHCP Request 请求续租。
若服务器无响应，在租期87.5%（T2）时广播请求。
到期未续租则IP被回收，客户端重新发起DORA过程。
5. DHCP 中继代理（Relay Agent）
跨网段分配IP：DHCP默认基于广播，无法跨路由器工作。中继代理（通常部署在路由器）可转发DHCP请求到其他子网的服务器。
工作原理：
客户端广播 DHCP Discover。
中继代理接收后，单播转发给指定DHCP服务器。
服务器通过中继代理返回响应。
6. DHCP 安全与常见问题
安全问题
DHCP 欺骗（Rogue DHCP）：攻击者伪造DHCP服务器，分配恶意网关或DNS（如中间人攻击）。
防御：启用DHCP Snooping（交换机检测非法DHCP报文）。
IP 冲突：地址池耗尽或静态IP冲突。
防御：合理规划地址池，避免手动分配冲突。
常见问题
客户端获取不到IP：可能原因包括服务器未启动、地址池耗尽、中继代理配置错误。
租期过短导致频繁续租：调整租期时间（如改为7天）。
7. DHCP vs. 静态IP vs. APIPA
方式
特点
适用场景
DHCP
自动分配，支持回收和续租
大多数企业/家庭网络
静态IP
手动配置，固定不变
服务器、网络设备
APIPA
169.254.x.x（DHCP失败后自动分配）
临时通信（如小型对等网络）
总结
DHCP 核心价值：自动化IP管理，减少人工干预。
关键过程：DORA（Discover-Offer-Request-Ack）。
进阶应用：中继代理、DHCPv6（IPv6环境）、Option字段扩展（如PXE启动）。