【产品教程】2026.04.15 盒式交换机（千兆） DHCP-基本概念

DHCP 简介

随着网络规模的扩大和网络复杂度的提高，网络配置越来越复杂，经常出现计算机位置变化（如便携机或无线网络）和计算机数量超过可分配的 IP 地址的情况。动态主机配置协议 DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）就是为满足这些需求而发展起来的。DHCP协议采用客户端/服务器（Client/Server）方式工作，DHCP Client 向 DHCP Server 动态地请求配置信息，DHCP Server 根据策略返回相应的配置信息。在 DHCP 的典型应用中，一般包含一台 DHCP 服务器和多台客户端（如 PC 和便携机）,如图 1-1 所示。

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DHCP 的 IP 地址分配

IP 地址分配策略针对客户端的不同需求，DHCP 提供三种 IP 地址分配策略：

⚫ 手工分配地址：由管理员为少数特定客户端（如 WWW 服务器等）静态绑定固定的 IP 地址。通过 DHCP 将配置的固定 IP 地址发给客户端。

⚫ 自动分配地址：DHCP 为客户端分配租期为无限长的 IP 地址。

⚫ 动态分配地址：DHCP 为客户端分配有有效期限的 IP 地址，当使用期限到期后，客户端需要重新申请地址。绝大多数客户端得到的都是这种动态分配的地址。IP 地址动态获取过程DHCP Client 与 DHCP Server 间的报文交互过程如图 1-2 所示。

IP 地址动态获取过程

DHCP Client 与 DHCP Server 间的报文交互过程如图 1-2 所示。

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DHCP 客户端为了获取合法的动态 IP 地址，在不同阶段与服务器之间交互不同的信息，通常存在以下三种模式：

(1) DHCP 客户端首次登录网络DHCP 客户端首次登录网络时，主要通过四个阶段与 DHCP 服务器建立联系。

⚫ 发现阶段：即 DHCP 客户端寻找 DHCP 服务器的阶段。客户端以广播方式发送DHCP-Discover 报文，只有 DHCP 服务器才会进行响应。

⚫ 提供阶段：即 DHCP 服务器提供 IP 地址的阶段。DHCP 服务器接收到客户端的DHCP-Discover 报文后，从 IP 地址池中挑选一个尚未分配的 IP 地址分配给客户端，向该客户端发送包含出租 IP 地址和其它设置的 DHCP-Offer 报文。

⚫ 选择阶段：即 DHCP 客户端选择 IP 地址的阶段。如果有多台 DHCP 服务器向该客户端发来 DHCP-Offer 报文，客户端只接受第一个收到的 DHCP-Offer 报文，然后以广播方式向各 DHCP 服务器回应 DHCP-Request 报文，该信息中包含向所选定的 DHCP 服务器请求 IP 地址的内容。

⚫ 确认阶段：即 DHCP 服务器确认所提供 IP 地址的阶段。当 DHCP 服务器收到 DHCP 客户端回答的 DHCP-Request 报文后，便向客户端发送包含它所提供的 IP 地址和其它设置的 DHCP-ACK 确认报文；否则将返回 DHCP-NAK 报文，表明地址不能分配给该客户端。客户端收到服务器返回的 DHCP-ACK 确认报文后，会以广播的方式发送 ARP（目的地址是被分配到的地址）进行地址探测，如果在规定的时间内没有收到回应，客户端才使用此地址。

⚫ 除 DHCP 客户端选中的服务器外，其它 DHCP 服务器本次未分配出的 IP 地址仍可用于其他客户端的 IP 地址申请。

(2) DHCP 客户端再次登录网络

当 DHCP 客户端再次登录网络时，主要通过以下几个步骤与 DHCP 服务器建立联系。

⚫ DHCP 客户端首次正确登录网络后，以后再登录网络时，只需要广播包含上次分配 IP 地址的 DHCP-Request 报文即可，不需要再次发送 DHCP-Discover 报文。

⚫ DHCP 服务器收到 DHCP-Request 报文后，如果客户端申请的地址没有被分配，则返回DHCP-ACK 确认报文，通知该 DHCP 客户端继续使用原来的 IP 地址。

⚫ 如果此 IP 地址无法再分配给该 DHCP 客户端使用（例如已分配给其它客户端），DHCP服务器将返回 DHCP-NAK 报文。客户端收到后，重新发送 DHCP-Discover 报文请求新的 IP 地址。

(3) DHCP 客户端延长 IP 地址的租用有效期

DHCP 服务器分配给客户端的动态 IP 地址通常有一定的租借期限，期满后服务器会收回该 IP 地址。如果 DHCP 客户端希望继续使用该地址，需要更新 IP 租约。

在实际使用中，DHCP 客户端缺省在 IP 地址租约期限达到一半时，向 DHCP 服务器发送 DHCP-Request 报文，以完成 IP 租约的更新。如果此 IP 地址有效，则 DHCP 服务器回应DHCP-ACK 报文，通知 DHCP 客户端已经获得新的租约。