DHCP 的那些事

过程

1. Discover（发现）阶段

• 客户端行为： 当一台新设备连接到网络，或者一台设备需要更新其 IP 地址时，它会发送一个 DHCP Discover 广播消息。
• 消息内容： 该消息包含客户端的 MAC 地址，以及一些可选的请求参数，例如请求的 IP 地址、主机名等。
• 广播地址： 由于客户端此时不知道 DHCP 服务器的地址，所以使用广播地址（IPv4 为 255.255.255.255）发送该消息，以便同一局域网内的所有设备都能收到。

2. Offer（提供）阶段

• 服务器行为： 局域网内的 DHCP 服务器收到 DHCP Discover 消息后，会从其地址池中选择一个可用的 IP 地址，并创建一个 DHCP Offer 消息。
• 消息内容： 该消息包含：
  • 提供给客户端的 IP 地址。
  • 子网掩码。
  • 租期（Lease Time），即 IP 地址的有效使用时间。
  • DHCP 服务器的 IP 地址。
  • 其他可选的配置信息，例如默认网关、DNS 服务器地址等。
• 发送方式： DHCP 服务器通常以单播方式将 DHCP Offer 消息发送给客户端（根据 Discover 消息中的客户端 MAC 地址）。在某些情况下，如果客户端无法接收单播消息，服务器也可以使用广播方式发送。

3. Request（请求）阶段

• 客户端行为： 客户端收到一个或多个 DHCP Offer 消息后，会选择其中一个（通常是第一个收到的），并发送一个 DHCP Request 广播消息。
• 消息内容： 该消息包含：
  • 客户端选择的 DHCP 服务器的 IP 地址。
  • 请求的 IP 地址（即 Offer 消息中提供的 IP 地址）。
  • 客户端的 MAC 地址。
• 广播地址： 客户端使用广播地址发送 DHCP Request 消息，是为了告知所有 DHCP 服务器，自己选择了哪个服务器的 Offer。其他未被选择的服务器会收回它们之前提供的 IP 地址。

4. Acknowledge（确认）阶段

• 服务器行为： 被客户端选择的 DHCP 服务器收到 DHCP Request 消息后，会确认分配该 IP 地址，并发送一个 DHCP Acknowledge (ACK) 消息。
• 消息内容： 该消息包含与 Offer 消息相同的信息，确认 IP 地址的分配和租期等。
• 发送方式： DHCP 服务器以单播方式将 DHCP ACK 消息发送给客户端。
• 完成配置： 客户端收到 DHCP ACK 消息后，会根据消息中的信息配置自己的 IP 地址、子网掩码、默认网关等网络参数，完成 DHCP 过程。

其他重要的 DHCP 过程

除了上述四个基本过程外，DHCP 还有一些其他重要的过程：

• 续租（Renewing）： 当租期过半时，客户端会尝试与 DHCP 服务器续租，以延长 IP 地址的使用时间。
• 重新绑定（Rebinding）： 如果客户端无法联系到之前分配 IP 地址的 DHCP 服务器，它会尝试联系其他 DHCP 服务器进行重新绑定。
• 释放（Releasing）： 客户端可以主动释放其获得的 IP 地址。

DHCPv6 有状态和无状态配置

区分有状态和无状态

关键点：
是否由 DHCPv6 服务器分配 IPv6 地址。

• 有状态： DHCPv6 服务器 分配 IPv6 地址。
• 无状态： DHCPv6 服务器 不分配 IPv6 地址，客户端使用 SLAAC 获取地址。

过程

• 有状态 DHCPv6：
  • 客户端发送 DHCPv6 请求消息（Solicit、Request、Renew、Rebind 等）。
  • DHCPv6 服务器根据配置，从地址池中分配一个 IPv6 地址给客户端，并提供其他配置信息。
  • 客户端使用 DHCPv6 服务器分配的 IPv6 地址。
  • 这种模式类似于 IPv4 的 DHCP。
• 无状态 DHCPv6：
  • 路由器发送 RA 消息，其中包含 M 标志（Managed address configuration flag）设置为 0，O 标志（Other configuration flag）设置为 1。
  • 客户端收到 RA 消息后，使用 SLAAC 生成自己的 IPv6 地址。
  • 客户端发送 DHCPv6 信息请求消息（Information-request），向 DHCPv6 服务器请求其他配置信息（例如 DNS 服务器地址）。
  • DHCPv6 服务器不分配 IPv6 地址，只提供其他配置信息。