Jex’s Note

DHCP 運作流程

發送流程

[1] client 以 UDP 發出 DHCPDISCOVER 廣播封包尋找 DHCP Server

來源位址 : 0.0.0.0:68 目的位址 : 255.255.255.255:67

當 client 開機或重啟網卡時會發出此的封包

[2] DHCP Server 發出 DHCPOFFER 廣播封包給 client

來源位址 : 192.168.181.30:67 目的位址 : 255.255.255.255:68

收到請求會先依據 client 的 MAC 來判斷以下

  • 到伺服器的登錄檔中尋找該用戶之前是否曾經用過某個 IP ,若有且該 IP 目前無人使用,則提供此 IP 給用戶端;
  • 若設定檔針對該 MAC 提供額外的固定 IP (static IP) 時,則提供該固定 IP 給用戶端;
  • 若不符合上述兩個條件,則隨機取用目前沒有被使用的 IP 參數給用戶端,並記錄下來。

接著 server 提供一組 IP 及租約期限訊息給 client, 如果網路有很多台 DHCP Server, client 會以收到的第一個 DHCPOFFER 訊息為主

[3] client 發出 DHCPREQUEST 給 DHCP Server

來源位址 : 0.0.0.0:68 目的位址 : 255.255.255.255:67

Client 端在收到 DHCPOFFER 封包後,會先送出一個 ARP Request 的廣播封包,來確定對方所提供的 IP 位址沒有其他的主機在使用,

如果發現這個位址已被其它主機使用掉的話,Client 端就會送出一個 DHCPDECLINE 的拒絕訊息給 Server,然後再送出一個 DHCPDISCOVER 的廣播封包來重新索取 IP 位址。

事實上﹐並不是所有 DHCP 客戶端都會無條件接受 DHCP 伺服器的 offer ﹐尤其這些主機安裝有其它 TCP/IP 相關的客戶軟體。客戶端也可以用 Dhcprequest 向伺服器提出 DHCP 選擇

假設 client 確定此位址尚未被使用而且也接受這個 IP 的話, 那麼接著就會送出一個 DHCPREQUEST 的廣播封包來回應給這台 DHCP Server。

之所以還是送出廣播封包的用意,是為了告知其他未被選上的 DHCP Server,這樣這些 DHCP Server 才可將原本打算保留給 Client 的 IP 位址釋放出來給其他 Client 使用。

ARP(Address Resolution Protocol) : 從 cache 尋找 IP 位址所對應的 MAC

[4] DHCP Server 發出 DHCPACK 給 client

來源位址 : 192.168.181.30:67 目的位址 : 255.255.255.255:68

DHCP Server 收到 DHCPREQUEST 的訊息後,會回應一個 DHCPACK 的確認訊息給 Client ( 此時還是透過廣播方式,因 Client 尚未正式取得 IP 位址 ), 以確認 IP 租約的正式生效

此訊息裡包含了指派給 Client 端使用的 IP 位址、網路遮罩、預設閘道器、DNS Server 等等,

而在 client 收到這些訊息後,便完成了整個索取 IP 位址的動作。

IP 租約到期的情況 :

用戶端離線:不論是關閉網路介面 (ifdown)、重新開機 (reboot)、關機 (shutdown) 等行為,皆算是離線狀態,這個時候 Server 端就會將該 IP 回收,並放到 Server 自己的備用區中,等待未來的使用;

用戶端租約到期:前面提到 DHCP server 端發放的 IP 有使用的期限,用戶端使用這個 IP 到達期限規定的時間,而且沒有重新提出 DHCP 的申請時,就需要將 IP 繳回去!這個時候就會造成斷線。但用戶也可以再向 DHCP 伺服器要求再次分配 IP 囉。

其他

更新租約期:

往往 DHCP Client 為了持續延用此 IP 位址,而會向 DHCP Server 要求更新租約期,一旦更新成功,則 Client 的 IP 租約期限就會從頭開始計算起。在 Client 更新租約期的時候,會向 Server 送出一個 DHCPREQUEST 的訊息。接著以下就舉兩種 Client 送出 DHCPREQUEST 給 Server 的時機:

  1. DHCP Client 重新開機時:

當 DHCP 的用戶端電腦重新啟動時,會送出 DHCPREQUEST 給 DHCP Server,來要求延用原來的 IP 位址,倘若此位址目前尚未租用給其它的 Client,則用戶端就可以取得與上次所使用的 IP 相同。

  1. 達 ½ 租約期時:

DHCP Client 會在 IP 租約期達到一半時,主動送出一個 DHCPREQUEST 給 DHCP Server,而 Client 如果也順利收到對方所回應的 DHCPACK 訊息,就表示已成功更新租約期。萬一更新失敗,Client 還是可以繼續使用此位址,因為租約期還沒到。而在更新失敗的情況下,Client 會在租約期到了八分之七時,利用廣播方式送出 DHCPREQUEST 更新訊息來尋找任何一台可用的 DHCP Server,看看能否更新租約,如果還是無法更新成功,則 Client 會放棄目前使用的 IP,並重新送出 DHCPDISCOVER 來向 DHCP 索取一個新的位址。

檢查租約檔案

cat /var/lib/dhcpd/dhcpd.leases

ref : http://blog.roodo.com/dabinn/archives/7009437.html http://www.study-area.org/network/network_ip_dhcp.htm http://paching.myweb.hinet.net/lesson13.htm http://linux.vbird.org/linux_server/0340dhcp.php

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