「DHCP」- 动态主机配置协议、Dynamic Host Configuration Protocol

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问题描述

随着网络规模的不断扩大,网络复杂度不断提升,网络中的终端设备例如主机、手机、平板等,位置经常变化。终端设备访问网络时,网络如果要正常地运行,则网络中的主机(Host)必需要知道某些重要的网络参数,需要配置 例如 IP地址、网关地址、DNS服务器地址等等参数。

显然,在每台设备上都采用手工方式来配置这些参数是非常困难的、或是根本不可能的、非常低效且不够灵活。手工配置主机IP地址、网络掩码、网关地址、DNS服务器地址等网络参数时,需要经过地址规划、地址分配、地址配置、地址维护等复杂的操作流程。这使地址分配灵活性差,IP地址资源利用低,同时较大的工作量导致配置容易出错,对人员有较高的技能要求。

在大型企业网络中,会有大量的主机或设备需要获取网络地址等网络参数。但是:
1)如果采用手工配置,不易管理、灵活性差、容易出错、工作量大;
2)如果有用户擅自修改网络参数,还有可能会造成IP地址冲突等问题;

解决方案

为此,IETF 于 1993 年发布 DHCP(动态主机配置协议,Dynamic Host Configuration Protocol),实现网络参数配置过程的自动化,是种用于集中对用户 IP Address 等待网络参数进行动态管理和配置的协议。

DHCP 允许计算机动态地获取 IP 地址,而不是静态为每台主机指定地址。通过 DHCP 来分配网络地址等网络参数,能够提高效率、简化管理,避免用户手工配置网络参数时造成的地址冲突。

原理简述

DHCP 采用 C/S(Client/Server,客户端/服务器)通信模式:
1)当正常工作时,由 Client 向 Server 提出配置申请。
2)Server 返回为 Client 分配的 IP Address 等相应的配置信息。

网络终端设备,例如主机、打印机、笔记本电脑、手机、AP 等等,作为DHCP客户端,向 DHCP Server 请求分配相关网络参数;
DHCP Server 响应 DHCP Client 请求进行动态分配。

协议特性

DHCP Server 能够为大量主机分配网络地址、网关、DNS 等等网络配置,并能够集中管理;
DHCP 相对于手工配置有如下优点:效率高、灵活性强、易于管理

DHCP 带来的收益主要有以下两点:
1)降低客户端的配置和维护成本
2)集中管理、分发网络参数;

即使规模较小的网络,通过DHCP也可以使后续增加网络设备变得简单快捷。

应用场景

家庭网络、企业网络,需要通过以太网地址进行网络访问;

服务器网络环境,通常不使用 DHCP 协议,因为该环境需要保证地址稳定;

参考文献

Dynamic Host Configuration Protocol – Wikipedia
DHCP snooping – Wikipedia