秒懂 DHCP 是什么

小明：亲爱的，苹果 iPhone 12 发布啦！

丽丽：哇！好兴奋！我可以换手机了！

小明：你的手机不是用得好好的吗？

丽丽：最近手机上网老有问题，我早想换了，就等 iPhone 12 发布。

小明：你手机拿过来，我看看是什么问题？

···问题处理中···

小明：哦，这个是 DHCP 服务器问题，不是你手机问题。我重启了无线路由器，手机就可以正常上网了。

丽丽：亲爱的，你真棒！一下子就把问题解决了。那我的手机就给你用吧，因为我发现你用我的手机更合适，我就买 iPhone 12 吧。

小明：。。。。。。

丽丽：反正我也不知道什么是 DHCP，出了问题也不知道怎么解决。

小明：那我给你解释下，手机连接 WiFi 网络上网前，需要手动配置网络配置，但是通过 DHCP 功能可以自动获取网络配置，不需要手动操作。

DHCP（动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议。指的是由服务器控制一段 IP 地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的 IP 地址、子网掩码和 DNS 地址。DHCP 报文是承载于 UDP 上的协议报文，采用 67（DHCP 服务器）和 68（DHCP 客户端）两个端口号。

丽丽：涨知识啦，那 iPhone 12 的 DHCP 功能是不是更好用？

小明：手机都有这个功能，跟手机型号无关的。要了解 DHCP 功能，先要了解 DHCP 的工作原理。

DHCP 客户端与 DHCP 服务器的报文交互过程的四步交互，就好比找工作的过程。

第一步：DHCP 客户端以广播方式发送 DHCP DISCOVER 报文给同一网段内的所有设备，DHCP DISCOVER 报文中携带了客户端的 MAC 地址、需要请求的参数列表选项等信息。

比如：应聘人给各个公司发简历，简历里面有个人信息和工作要求；

第二步：同一网段的 DHCP 服务器都会接收到 DHCP DISCOVER 报文，DHCP 服务器选择跟接收 DHCP DISCOVER 报文接口的 IP 地址处于同一网段的地址池，并且从中选择一个可用的 IP 地址，然后通过 DHCP OFFER 报文发送给 DHCP 客户端。

比如：很多公司都会收到应聘简历，每个根据公司情况提供相应的招聘岗位 offer 发给应聘人；

第三步：如果有多个 DHCP 服务器向 DHCP 客户端回应 DHCP OFFER 报文，则 DHCP 客户端一般只接收第一个收到的 DHCP OFFER 报文，然后以广播方式发送 DHCP REQUEST 报文，该报文中包含客户端想选择的 DHCP 服务器标识符和客户端 IP 地址。

比如：如果应聘人收到很多公司的 offer，会选择第一个发 offer 的公司。然后把这个消息发送给所有公司。

第四步：当 DHCP 服务器收到 DHCP 客户端发送的 DHCP REQUEST 报文后，DHCP 服务器回应 DHCP ACK 报文，表示 DHCP REQUEST 报文中请求的 IP 地址分配给客户端使用。

比如：第一个发 offer 的公司收到应聘人的反馈后，会发送应聘成功消息给应聘人，表示招聘岗位会给应聘人。

丽丽：签订的劳动合同到期了，就自动解约吗？

小明：这个就是 DHCP 客户端更新租期的问题。就跟充值会员到期前的提醒消息一样。

DHCP 客户端更新租期，假设充值会员有效期是 1000 小时：

T1：当租期达到 50%（T1）时，DHCP 客户端会自动以单播的方式向 DHCP 服务器发送 DHCP REQUEST 报文，请求更新 IP 地址租期。

比如：使用了 500 小时后，就有提醒消息说还有 500 小时会员到期，可以充值续期。

T2：当租期达到 87.5%（T2）时，如果仍未收到 DHCP 服务器的应答，DHCP 客户端会自动以广播的方式向 DHCP 服务器发送 DHCP REQUEST 报文，请求更新 IP 地址租期。

比如：如果一直不充值续期，那么使用到 875 小时， 又会发送提醒消息，提示充值续期。

如果租期时间到时都没有收到服务器的回应，客户端停止使用此 IP 地址，重新发送 DHCP DISCOVER 报文请求新的 IP 地址。

比如：如果使用完 1000 小时都不充值续期，那么会员功能停用，提醒消息提示充值可开通会员功能。

丽丽：我想到一个好的比喻，比如你什么时候给我买 iPhone 12？

小明：。。。。。。