客户端通过DHCP获取IP过程

客户端通过DHCP获取IP过程

 

设定DHCP服务器：服务器名称为win2k3，IP为192.168.1.1；客户端主机名：winxp2；Scope:192.168.1.1—192.168.1.10。

 

第一部分：

 

1、客户端发送DHCP Discover 数据包。客户端使用UDP的68号端口广播发送DHCP Discover数据包，同时指定打开了UDP的67号端口的主机才能接受此数据包。此时，客户端IP Address:0.0.0.0。数据包中信息包括DHCP包的类型、上一次分配到的IP地址，或可能是APIPA分配的地址，并表示能否使用这个地址。这些信息都包含在Bootstrap Protocol（也就是BOOTP）协议中。这也是DHCP的原始协议。不仅仅是刚接入会发送查询包，还有在机器刚启动或请求被拒绝时也会触发DHCP Discover数据包。

 

2、服务器回应DHCP Offer 数据包。DHCP服务器会响应客户端的DHCP Discover请求后，会检查自己的配置，如果有多余且有效的地址，则会返回一个DHCP Offer的广播消息。因为此时服务器也不知道客户端在那里。数据包除了有IP地址、掩码外，还有这个地址对应的租约时限。当然，这个分配的IP地址可能是已被其它主机在用，可能会产生IP冲突的。

 

3、客户端收到IP地址后用DHCP Request 数据包回应DHCP服务器。DCHP Request这个数据包是通知当前所有的DHCP服务器，当然也包括分配给它IP地址的那台。目的是让大家知道，客户端XP2已经接受某一台DHCP服务器指派了一个IP地址，并将IP地址通告出去。因为可能网内不止一台DHCP，而且XP2发的第一个包是面向全体的，XP2自己也不知道谁会给它分配IP，同时其他DHCP服务器收到查询请求后必然也会检查各自的配置，然后都会分配IP出来。关键看XP2最先收到谁的Offer，当其他DHCP服务器收到Request请求数据包后，就会收回已经派出的地址，留做他用。客户端必须得到指派给它IP地址的那台DHCP服务器的确认消息，这个IP地址也就是192.168.1.1才可以正式为XP2所用。

 

4、DHCP收到Request报用DHCP ACK包回应客户机。DHCP服务器用ACK数据包作为一个确认来回应客户端的Request包，数据包中的Option同样也包含了租约的IP地址、掩码和期限等信息。客户端和服务器利用DHCP完成了一次交互查询和响应的过程。尽管服务器的IP固定，但这4个过程都是通过广播方式进行的，而且四个过程使用同一个Transaction ID。现在XP2可以获取的地址是192.168.1.1，这个是有冲突的IP地址。

 

第二部分：

 

客户机在收到DHCP ACK数据包之后，会利用Gratuitous ARP协议对这个IP地址进行冲突检测，目的是确定网内是否有人使用这个IP。这个机制存在于2000或之后系统内。如果网内有相同机器使用这个IP，那么就会返回数据包。并用广播方式告知对方IP冲突。整个检测过程有三个数据包。

 

1、客户端广播发送Gratuitous ARP的Request数据包。这个数据包是客户端广播用来检测IP冲突的。这个包内容包括：源IP地址192.168.1.1，MAC 地址，对方MAC地址：000000000000（不知道对方MAC地址，用0代替），对方IP地址：192.168.1.1（目的是此IP地址收到这个数据包后返回一个回应数据包，表示有台主机的IP是：192.168.1.1，那么XP2收到后就知道此IP已存在到网址，存在网络IP冲突）。

 

2、有相同IP的主机向目的地发送Gratuitous ARP的Reply数据包。对方主机IP：192.168.1.1发出数据包返回XP2，数据包有源IP:192.168.1.1，源MAC地址，目的IP地址：192.168.1.1，目的MAC地址。

 

3、有相同IP的主机以广播方式发送Gratuitous ARP冲突提示信息。数据包 是原始IP地址：192.168.1.1的 原始拥有者，通过广播发出，告知网络中存在一个网络IP冲突，对此，DHCP服务器将收到信息并在日志中记录一条。

 

为了防止IP冲突，DHCP客户端收到指派的地址后都会利用ARP协议进行一次冲突检测。

 

4、XP2广播向DHCP服务器发送Decline拒绝数据包，表示192.168.1.1这个IP无法使用。XP2的IP地址为0.0.0.0，表示分配的IP:192.168.1.1有冲突，不可用。此条数据包的Transaction ID和最开始的4个DHCP数据包一致。一个申请事务的CASE就此完成。

 

第三部分：

 

1、客户机进行第二次的IP地址获取。这部分和第一部分的申请过程一样，只是事务Transaction ID有所变化。 第二次申请时，因为192.168.1.1刚才已经指派过，且被拒绝，所以按照顺序接下来会指派下一个可用的IP给XP2主机，显然是192.168.1.2，因为只有它一台主机在申请。

 

2、第二次IP冲突检测，通常情况下会一次发出三个ARP包进行检测。

 

3、IP地址获取成功后，对于客户端来说下一步就是查找WINS服务器，进行NETBIOS名称的注册。