NAT与DHCP协议

DHCP概述

DHCP产生的原因
大型网络中静态配置IP地址容易出现地址冲突

定义
DHCP：动态主机配置协议，用于主机自动获得IP地址、子网掩码、网关地址、DNS服务器地址，租用期等相关信息。采用C/S模式。DHCP给运行服务器软件、且位置固定的计算机指派一个永久地址，给运行客户端软件的计算机分配一个临时地址。
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DHCP的设计思考
问题1：

DHCP协议如何找到服务器？
答：通过广播，广播的目标地址是255.255.255.255（对自己所在的本局域网发广播）
【在不知道目标在哪的时候可以采用广播的方式进行通信】

问题2：

多个客户端同时请求IP，服务器该如何分辨？
答：通过MAC地址

问题3：

服务器是否能够给某个客户分配固定的IP地址？
答：可以并且有些情况下是有必要的
【如何实现：通过MAC地址，固定MAC地址给固定的IP地址】

问题4：

DHCP服务器如何保证分配的IP地址是唯一的？
答：在服务器分配某一个IP地址的时候，发广播去问局域网上所有的主机有没有人的IP地址是将要分配的这个IP地址，如果没有收到回复，那么可以分配。

问题5：

DHCP协议如果要实现某个客户端的IP动态变化，该如何处理？
答：使用租用期

问题6

DHCP协议的报文应当包含几种？
答：DHCPDISCOVER、DHCPOFFER、DHCPREQUEST、DHCPACK、DHCPREQUEST

DHCP基于UDP工作，DHCP服务器运行在67号端口，DHCP客户运行在68号端口。
【为什么使用UDP而不是TCP？】因为DHCP要使用广播，1对多的传输模式只能用UDP
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若DHCP服务器不响应步骤6的请求报文DHCPREQUEST，则在租用期过了87.5%时，DHCP客户必须重新发送请求报文DHCPREQUEST（重复步骤6），然后又继续后面的步骤。
DHCP客户可随时提前终止服务器所提供的租用期，这时只需向DHCP服务器发送释放报文DHCPRELEASE即可。

DHCP中继代理

并不是每个网络上都有DHCP服务器，这样会使DHCP服务器的数量太多。现在是每一个网络至少有一个DHCP中继代理，它配置了DHCP服务器的IP地址信息。
当DHCP中继代理收到主机发送的发现报文后，就以单播方式向DHCP服务器转发此报文，并等待其回答。收到DHCP服务器回答的提供报文后，DHCP中继代理再将此提供报文发回给主机。
一个网络如果没有DHCP服务器，至少需要一个DHCP中继代理，它配置了DHCP服务器的IP地址信息。