DHCP原理

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol ,動態主機配置協議）通常被用在大型的局域網絡中，主要作用是集中的管理，分配IP地址，使網絡環境中的主機動態的獲得IP地址，Gateway地址，DNS服務器地址等信息，並能夠提升地址的使用率。
工作過程
    1.發現階段：即DHCP客戶機尋找DHCP服務器的階段。DHCP客戶機以廣播的方式發送DHCP discover 發現信息來尋找DHCP服務器（因爲DHCP服務器的IP地址對客戶機來說是未知的），即向255.255.255.255發送特定的廣播信息，網絡上每一臺安裝了TCP/IP協議的主機都會接收到這種廣播信息，但只有DHCP服務器纔會作出響應。
   2.提供階段：即DHCP服務器提供IP地址的階段。在網絡中收到DHCP discover發現信息的DHCP服務器都會作出響應，它從尚未出租的IP地址中挑選一個分配給DHCP客戶機，向DHCP客戶機發送一個包含出租的IP地址和其他設置額DHCP offer提供信息。
  3.選擇階段：DHCP客戶機選擇某臺DHCP服務器提供的IP地址的階段。  如果有多臺DHCP服務器向DHCP客戶機發來的DHCP offer，客戶機只接收第一個收到的DHCP offer，然後它以廣播的方式回答一個DHCP request請求信息。該信息中包含它所選定的DHCP服務器請求IP地址的內容。之所以要以廣播的方式回答，是爲了通知所有的DHCP服務器，它將選擇某臺DHCP服務器所提供的IP地址。
    4.確認階段：即DHCP服務器確認所提供的IP地址的階段。當DHCP服務器收到DHCP客戶機回答的DHCP resquest請求後，它便向DHCP客戶機發送一個包含它提供的IP地址和其他設置的DHCP ACK確認信息，告訴DHCP客戶機可以使用它所提供的IP地址。然後DHCP客戶機便將其TCP/IP協議與網卡綁定，除了DHCP客戶機所選擇的服務器IP外，其他的DHCP服務器都將收回曾提供的IP地址
   5.重新登陸：以後DHCP客戶機每次登陸網絡時，就不需要再發送DHCP discover發現信息了。而是直接發送包含前一次所分配IP地址的DHCP resquest請求。當DHCP服務器收到這一信息後，它會嘗試讓客戶機繼續使用原來的IP並回答一個DHCP ACK確認信息，如果此IP地址無法分配個原來的DHCP客戶機時（比如IP分配給其他DHCP客戶機使用） ，則DHCP服務器給DHCP客戶機回答一個DHCP NACK 否認消息，當原來的DHCP客戶機收到此消息後，它就必須重新發送DHCP discover發現信息重新請求新的IP地址。
   6.更新租約：DHCP服務器向DHCP客戶機出租的IP地址一般都由一個租借期限，期滿後DHCP服務器會收回出租的IP地址。如果DHCP客戶機要延長其IP租約，則必須更新其租約。DHCP客戶機啓動時和IP租約期限過一半時，DHCP客戶機都會自動向DHCP服務器發送其更新租約的信息。
DHCP由三種機制分配IP地址：
 1.自動分配方式：DHCP服務器爲主機指定一個永久性的IP地址，一旦DHCP客戶端第一次成功從DHCP服務器租用到IP地址，就可以永久使用該地址。
 2.動態分配方式：DHCP服務器給主機指定一個有時間限制的IP地址， 時間到期或主機明確表示放棄該地址時，該地址可以被其他主機使用。
  3.手工分配方式：客戶端的IP地址是由網絡管理員指定的，DHCP服務器只是將指定的IP地址告訴客戶端主機。 
三種地址分配方式中， 只有動態分配方式可以重複使用客戶端不再需要的地址