Network DHCP

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：

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。

達 1/2 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