交换机江湖故事之什么是DHCP

交换机江湖故事之什么是DHCP！济南盘龙维修

各位小伙伴们，小编来给大家报到了。最近听闻江湖中对静态配置IP地址的种种抱怨：

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在终端规模较大的网络中手工配置IP地址时，为避免IP地址重复，需要事先规划每个终端的IP地址，导致工作量大且容易出错。

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当终端位置经常变更时（例如企业出差人员的便携电脑），每次变更都需要重新手工配置IP地址，烦神又烦力呀

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某些特殊的无盘工作站，无法手工配置IP地址，该如何与网络实现互通？

莫急莫急，小编来为各位小伙伴们支招。解决办法
so easy！有了动态主机配置协议DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)，上面的问题都可以解决了。小伙伴们再也不用担心手工配错，费神费力了。

DHCP能够实现动态为主机分配IP地址，而且是目前应用很广泛的一种技术。例如，办公室，网吧里的固定PC；咖啡厅，机场等提供WIFI接入的地方用手机上网，这些都会用到DHCP。

本期就由小编来给大家普及下DHCP是如何实现动态分配IP地址的。

1.
角色认知

在DHCP的世界里，有这么三个人物：

DHCP服务器：负责分配IP地址的设备。这里以S交换机为例。

DHCP客户端：想要获取IP地址的终端或设备。如下图中的PC。

DHCP中继：当DHCP服务器与DHCP客户端不在同一个网段时，这个人物才会出现奥，其作用在下期内容中做详细介绍。

2.

以上图为例，介绍DHCP服务器如何为PC动态分配IP地址的？

假设PC为某办公室办公主机，Switch作为PC的出口网关。通过在Switch上配置DHCP服务器功能，可以实现为PC自动分配192.168.1.0/24网段的地址。

PC1自动申请IP地址的过程是这样滴：

a．PC1广播请求寻找能够提供IP地址的DHCP服务器。

b．Switch收到请求后，查看自己是否有可提供的IP地址（需要事先在DHCP服务器上配置地址池和可以提供的IP地址范围）。如果有，就回应PC1可以提供的IP地址和可使用的时间（通常叫租期）。

：从租期可以看出，DHCP客户端和DHCP服务器的关系犹如借方和贷方的关系，DHCP服务器相当于把IP地址借给DHCP客户端使用，超过租期后，需要将IP地址重新收回。

c.
PC1收到Switch回应的消息后，知道可以使用这个IP地址和租期，会向Switch发消息确认。

d.
Switch收到来自PC1的确认消息，再向PC1反馈同意的意见。这样，PC1就可以使用Switch分配给他的IP地址了。

通常，我们把DHCP分配地址的过程叫做四次握手。

：小伙伴们看完这个过程，会不会有疑问：直接两次握手，客户端发送请求，服务器回应我不是很好很快嘛，为啥要四步握手呢？

：PC1在请求申请IP地址时，因为他还不知道谁是DHCP服务器，所以，需要在同一网段内广播请求。假设网络中存在多个DHCP服务器，收到PC1的广播请求后，都会作出响应。那么，PC1在b阶段可能会同时收到多个DHCP服务器的回应。PC1只接收第一个回应的DHCP服务器的消息，并在c阶段发送广播消息跟选择的DHCP服务器进行确认。之所以在c阶段广播，是为了告诉其他DHCP服务器他已经选择的IP地址和DHCP服务器。这样，其他DHCP服务器还可以把IP地址分配给其他客户端。

讲到这，大家对DHCP是不是有了基本的了解呀？下面通过一个实验来看下具体配置。为了能看到报文的实际情况，我们以两台Switch举例，如下图：

# SwitchA上的配置：

<Quidway>
system-view

[Quidway]
sysname SwitchA

[SwitchA]
dhcp enable

//全局使能DHCP服务

[SwitchA]
vlan 1000

[SwitchA-vlan1000]
quit

[SwitchA]
interface ethernet 8/0/2

[SwitchA-Ethernet8/0/2]
port link-type hybrid

[SwitchA- Ethernet8/0/2]
port hybrid pvid vlan 1000

[SwitchA- Ethernet8/0/2]
port hybrid untagged vlan 1000

[SwitchA- Ethernet8/0/2]
quit

[SwitchA]
interface vlanif 1000

[SwitchA-Vlanif1000]
ip address 192.168.1.1 24

[SwitchA-Vlanif1000]
quit

[SwitchA]
interface vlanif 1000

[SwitchA-Vlanif1000]
dhcp select interface

[SwitchA-Vlanif1000]
quit

#
SwitchB上的配置：

<HUAWEI>
system-view

[HUAWEI]
sysname SwitchB

[SwitchB]
vlan 1000

[SwitchB-vlan1000]
quit

[SwitchB]
interface gigabitethernet 8/0/2

[SwitchB-GigabitEthernet8/0/2]
port link-type hybrid

[SwitchB-GigabitEthernet8/0/2]
port hybrid pvid vlan 1000

[SwitchB-GigabitEthernet8/0/2]
port hybrid untagged vlan 1000

[SwitchB-GigabitEthernet8/0/2]
quit

[SwitchB]
interface vlanif 1000

[SwitchB-Vlanif1000]
ip address dhcp-alloc
//接口上使能DHCP客户端

#
配置完成后，在SwitchB上执行命令display dhcp client，通过“IP address”可以看到客户端获取到的IP地址为192.168.1.254。

#
在SwitchA上执行命令display ip pool interface vlanif10 used，可以看到服务器已经分配出去的IP地址。

细心的小伙伴们有没有发现，IP地址的分配原则是从大到小的，即优先分配IP地址大的。

另外，分别在客户端和服务器上执行命令display dhcp client statistics和display dhcp server statistics，可以查看申请地址过程中DHCP报文发送和接收的情况。

客户端（SwitchB）上：

服务器（SwitchA）上：

还记得上面讲的地址获取的a,b,c,d四阶段吗？结合上面讲的，介绍下常见的四类DHCP报文类型。

DHCP Discover：a阶段，DHCP客户端发送给DHCP服务器的请求报文。

DHCP Offer：b阶段，DHCP服务器发送给DHCP客户端的回应报文。

DHCP Request：c阶段，DHCP客户端发送给DHCP服务器的请求报文。

DHCP Ack：d阶段，DHCP服务器发送给DHCP客户端的确认报文。

了解了报文含义，在日常维护过程中，就可以通过这些报文定位故障。假设，上图的服务器（SwitchA）上“Dhcp Discover”显示非0，而“Dhcp Offer”的报文数显示为0，则表示DHCP服务器没有给客户端回应报文，那就要检查是不是服务器上的配置有问题了。

上面的举例中是以S交换机设备作为DHCP客户端的。那么，PC上如何配置DHCP客户端的呢？

以PC的操作系统以Windows 7为例：

1.右击桌面“网络”，单击“属性”，进入“网络和共享中心”窗口。

2.单击“本地连接”，进入“本地连接状态”窗口。

3.单击“属性”，进入“本地连接属性”窗口。

4.选择“Internet
协议版本4（TCP/IPv4）”，点击“属性”，进入“Internet
协议版本4（TCP/IPv4）属性”窗口，选择“自动获得IP地址”，单击“确定”。

最后，总结一下本期的内容：先是介绍了通过DHCP实现地址自动分配的四步握手，然后通过一个例子展现了S交换机作为DHCP服务器的配置过程。

在DHCP服务器配置时，细心的你有没有发现在接口上配置的dhcp select interface命令，意思是DHCP服务器是采用的基于接口地址池的配置方式。除此之外，S交换机还有另外一种实现方式，即基于全局地址池的配置方式。若知详情，请看下回讲解~~~~