TCP/IP详解——DHCP 协议

文章目录

[1. DHCP 协议](#1. DHCP 协议)
- [1.1 DHCP 概念](#1.1 DHCP 概念)
- [1.2 DHCP 原理](#1.2 DHCP 原理)
- [1.3 DHCP 续约](#1.3 DHCP 续约)
- [1.4 DHCP 报文种类](#1.4 DHCP 报文种类)
- [1.5 DHCP 报文格式](#1.5 DHCP 报文格式)
- [1.6 DHCP 协议抓包分析](#1.6 DHCP 协议抓包分析)
- - [1.6.1 Wireshark 抓包查看](#1.6.1 Wireshark 抓包查看)
  - [1.6.2 CSNAS 抓包分析](#1.6.2 CSNAS 抓包分析)
- [1.7 DHCP 的 Option](#1.7 DHCP 的 Option)
- [1.8 思考](#1.8 思考)

1. DHCP 协议

1.1 DHCP 概念

DHCP协议称为动态主机配置协议。

DHCP作用：自动给网络中的主机分配IP地址。

DHCP地址池：比如一个地址池中有多个IP地址，可以分配给使用的用户。

DHCP作用域：IP、子网掩码、网关、DNS、租期。

DHCP协议端口 ：67 ，68 端口（UDP协议）服务端是67，客户端是68。

优点：减少工作量，避免地址冲突，提高地址利用率。

1.2 DHCP 原理

四个步骤：

步骤一：客户机发送 dhcp discovery 广播包，客户机广播请求ip地址（包含客户机的mac地址）。
步骤二：服务器响应 dhcp offer 单播包 ，服务器提供ip地址，但是不提供子网掩码、网关等参数。（谁先给offer包，就先给谁提供ip地址）。
步骤三：客户机发 dhcp request 广播包，我准备使用这个ip地址，请把这个地址的子网掩码和网关发给我。客户机选择ip，对分配的IP地址进行确认。
步骤四：服务器发送 dhcp ack 单播包 ，ack表示确认的意思，服务器确定租约，并提供网卡详细参数ip、子网掩码、dns、网关、租期等。

在客户机发送discovery广播包，意味着网络中的所有主机都可以收到。而客户机是根据谁先给发送offer包，那么就选哪个，然后和选择了的服务器进行确认，还要和没有选择的服务器打一个招呼表示不使用这个IP地址了。

当租约到期，或者是不在使用这个IP了，那么就会发送一个dhcp release报文。

1.3 DHCP 续约

概念：

默认租期是一天，当IP的租期过了50%后，客户机再次发送dhcp request请求包，然后进行续约，如果服务器无响应，则继续使用。并在++87.5%++的时候再次发送dhcp request请求包进行续约，如果仍然无响应，并释放ip地址及重新发送dhcp discovery 广播包来获取IP地址。
如果在这个期间没有任何服务器响应，则自动给自己分配一个169.254.x.x /16，这个IP地址属于全球统一无效地址，用于临时内网通信。

1.4 DHCP 报文种类

1.5 DHCP 报文格式

Wireshark数据包信息

1.6 DHCP 协议抓包分析

1.6.1 Wireshark 抓包查看

在抓包的时候先释放本机的IP地址，然后重新获取IP地址。

sh 复制代码

ipconfig /release	# 释放IP
ipconfig /renew		# 重新获取IP

67 是服务器所使用的端口，68是客户端使用的端口。

查看第一个数据包

第二个数据包

第三个数据包

第四个数据包

通过观察数据包，发现客户端在发送数据包的时候是以FF这样的广播MAC来进行二层广播的。

1.6.2 CSNAS 抓包分析

释放IP地址release的数据包

discovery数据包

offer数据包

request数据包

ack数据包

1.7 DHCP 的 Option

Option 1：用于指定客户端所在子网的子网掩码。

Option 3：用于指定默认网关的IP地址。

Option 6：用于指定DNS服务器的IP地址。

Option 12：用于指定客户端设备的主机名。

Option 15：用于指定本地域名。

Option 51：IP地址租约时间

Option 53：DHCP信息类型

Option 54：服务器标识

Option 58：更新时间值（用于指定客户端请求续约租约的时间间隔。）

Option 59：重新链接时间值（用于指定客户端请求重新绑定租约的时间间隔。）

Option 60：用于指定客户端设备的类型或厂商信息。

DHCP报文中的Options字段可以用来存放普通协议中没有定义的控制信息和参数。详见RFC2132 Options字段由Type ，Length 和Value三部分组成。

1.8 思考

DHCP的NAK报文和Decline报文都是拒绝IP地址，它们有什么区别？

DHCP的NAF报文表示服务器拒绝客户端的请求。
DHCP的Decline报文是当客户端发现服务器分配的IP无法使用的时候（如IP地址冲突），将发送该报文，通过服务器禁止。