每日一个计算机小知识：DHCP

每日分享一个有趣的计算机小知识，今日话题：DHCP

DHCP是 Dynamic Host Configuration Protocol 的缩写，动态主机配置协议，它是一个用于局域网内自动分配IP地址和配置信息的网络协议，位于OSI七层网络模型里的应用层，须借助传输层的UDP协议（通过67和68端口）来发送和接收数据。

DHCP用一台或一组DHCP服务器来自动为客户端设备分配和管理以下网络配置参数：

就是当我们用手机或电脑连接网络时，DHCP服务器（像家里一般就是路由器）会自动为我们完成下面3件比较关键的事情：

DHCP 收发消息都是基于UDP协议（需快速分配IP，本身也有重试机制，所以不用担心网络丢包）， DHCP 服务器固定使用67端口接收客户端请求并发送响应，DHCP 客户端固定使用68端口发送请求并接收响应。

DHCP服务器分配IP地址过程的四次握手：

发现 -> 提供 -> 请求 -> 确认

当客户端设备接入网络并设置为自动获取IP时，它并不知道DHCP服务器在哪里，所以客户端会广播一个Discover消息来询问DHCP服务器。

当网络中的DHCP服务器（如路由器）收到这个广播消息后，会从预先配置好的IP池中选一个可用的IP地址，然后再通过广播方式（此时客户端还无 IP，无法单播）回复一个Offer消息，告诉客户端可用的IP地址，如果有多台DHCP服务器，客户端则会收到多个Offer消息。

客户端会选择收到的第一个Offer消息，然后再广播发送一个Request消息，未被选中的DHCP服务器收到消息后则会自动回收之前发出的IP地址。

被选中的DHCP服务器收到客户端发来的Request消息后，会再发送一个单播（此时已经知道客户端选了自己给的IP地址）ACK消息进行确认，消息中包含IP地址的有效租约和其他配置信息。当客户端收到这个ACK消息时，就会用选择的IP地址和配置参数来配置自己的网络。

没有DHCP时怎么上网？

DHCP的核心作用其实就是减少人工配置和高效管理利用IP地址，在没有DHCP之前，想要上网需要通过下面2种方式：自己手动配置静态IP地址或使用PPPoE拨号。

第一种需要在计算机的网络设置中手动指定IP地址、子网掩码、默认网关以及DNS服务器等信息，现在我们的电脑中依然可以这样设置，但是很容易配置重复IP导致设备无法联网。第二种则每次上网前需要先拨号，然后运营商的服务器会为你的设备分配一个动态的IP地址。

1993年10月，互联网工程任务组IETF负责动态主机配置开发设计的工作组发布了RFC 1531，正式定义DHCP协议，其前身为BOOTP（Bootstrap Protocol）引导协议。由于RFC 1531中存在编辑错误，同月又发布了修正的RFC 1541，成为DHCP协议的首个标准规范。

1997年3月，IETF发布了RFC 2131和RFC 2132，正式确立 DHCPv4 为 IPv4 网络的标准协议。随着IPv4地址枯竭，2003年IETF发布了RFC 3315，正式定义了专为IPv6设计的DHCPv6。