DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）：動態主機配置協議

在常見的小型網路中（例如家庭網路和學生宿舍網），網路管理員都是採用手工分配IP地址的方法，而到了中、大型網路，這種方法就不太適用了。在中、大型網路，特別是大型網路中，往往有超過100臺的客戶機，手動分配IP地址的方法就不太合適了。因此，我們必須引入一種高效的IP地址分配方法，幸好，DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）為我們解決了這一難題。

DHCP的優缺點

DHCP服務優點不少：網路管理員可以驗證IP地址和其它配置引數，而不用去檢查每個主機；DHCP不會同時租借相同的

但同時也存在不少缺點：DHCP不能發現網路上非DHCP客戶機已經在使用的IP地址；當網路上存在多個DHCP伺服器時，一個DHCP伺服器不能查出已被其它伺服器租出去的IP地址；DHCP伺服器不能跨路由器與客戶機通訊，除非路由器允許BOOTP轉發。

工作流程

DHCP服務的工作過程是這樣的：

1. 發現階段，即DHCP客戶機尋找DHCP伺服器的階段。DHCP客戶機以廣播方式（因為DHCP伺服器的IP地址對於客戶機來說是未知的）傳送DHCP discover

2. 提供階段，即DHCP伺服器提供IP地址的階段。在網路中接收到DHCP discover發現資訊的DHCP伺服器都會做出響應，它從尚未出租的IP地址中挑選一個分配給DHCP客戶機，向DHCP客戶機發送一個包含出租的IP地址和其他設定的DHCP offer提供資訊。

3. 選擇階段，即DHCP客戶機選擇某臺DHCP伺服器提供的IP地址的階段。如果有多臺DHCP伺服器向DHCP客戶機發來的DHCP offer

4. 確認階段，即DHCP伺服器確認所提供的IP地址的階段。當DHCP伺服器收到DHCP客戶機回答的DHCP request請求資訊之後，它便向DHCP客戶機發送一個包含它所提供的IP地址和其他設定的DHCP ack確認資訊，告訴DHCP客戶機可以使用它所提供的IP地址。然後DHCP客戶機便將其TCP/IP協議與網絡卡繫結，另外，除DHCP客戶機選中的伺服器外，其他的DHCP伺服器都將收回曾提供的IP地址。

5. 重新登入。以後DHCP客戶機每次重新登入網路時，就不需要再發送DHCP discover發現資訊了，而是直接傳送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request請求資訊。當DHCP伺服器收到這一資訊後，它會嘗試讓DHCP客戶機繼續使用原來的IP地址，並回答一個DHCP ack確認資訊。如果此IP地址已無法再分配給原來的DHCP客戶機使用時（比如此IP地址已分配給其它DHCP客戶機使用），則DHCP伺服器給DHCP客戶機回答一個DHCP nack否認資訊。當原來的DHCP客戶機收到此DHCP nack否認資訊後，它就必須重新發送DHCP discover發現資訊來請求新的IP地址。

6. 更新租約。DHCP伺服器向DHCP客戶機出租的IP地址一般都有一個租借期限，期滿後DHCP伺服器便會收回出租的IP地址。如果DHCP客戶機要延長其IP租約，則必須更新其IP租約。DHCP客戶機啟動時和IP租約期限過一半時，DHCP客戶機都會自動向DHCP伺服器傳送更新其IP租約的資訊。

為了便於理解，我們把DHCP客戶機比做餐館裡的客人，DHCP伺服器比做服務員（一個餐館裡也可以有多個服務員），IP地址比做客戶需要的食物。那麼可以這樣描述整個過程：客人走進餐館，問：“有沒有服務員啊？”（DHCP discover），多個服務員同時回答：“有，我這有雞翅”“有，我這有漢堡”（DHCP offer）。客人說：“好吧，我要一份漢堡”（DHCP request，這個客人比較死板，總是選擇第一次聽到的食物），端著漢堡的服務員迴應了一聲：“來啦”（DHCP ack），並把食物端到客人面前，供其享用（將網絡卡和IP地址繫結）。客人下次來的時候，就直接找上次那個服務員點自己喜歡的漢堡了（DHCP request），如果還有漢堡，服務員會再次確認並上菜（DHCP ack），而如果已經賣完了，服務員則會告訴客人：“不好意思，已經賣完了”（DHCP nack）。當然，服務員隔一段時間會來收拾一次桌子，除非客人特別說明這菜還要繼續吃的，服務員會將剩菜端走。

DHCP CLIENT的行為

所有支援DHCP 協議並能夠發起DHCP過程的終端都稱之為DHCP CLIENT，包括普通PC機，各種特殊裝置，如CABLEMODEM，IDT等。DHCP CLIENT自己必須能夠發出DHCPDISCOVER，DHCPREQUEST，DHCPDECLINE等報文（DHCPINFORM報文也是DHCP CLIENT發出但實際中很少見），並且必須能夠處理從伺服器收到的以下幾種報文：DHCPOFFER，DHCPACK和DHCPNAK。

                                                                      圖 DHCP CLIENT 行為圖

DHCP互動過程

     標準的DHCP server 和client的互動過程如下圖所示，

                                   圖 DHCP互動過程時序圖

如果客戶通過別的手段獲得了網路地址，它可以使用DHCPINFORM請求獲得其它配置引數，伺服器接收到DHCPINFORM包，並建立一個DHCPACK訊息，在其中包括一些合適客戶的配置引數，只是不包括分配網路地址，檢查現有的繫結，在資訊中不填充'yiaddr'欄位或租用時間引數。伺服器取得DHCPINFORM包內的'ciaddr'地址，而返回DHCPACK包。

DHCPDECLINE ——客戶機通知伺服器,其分配的地址已經被其他設.