DHCP的基本原理

DHCP只适用于以太网，串口不适用
DHCP可以说是BOOTP的增强版本
DHCP补充了BOOTP两方面：允许计算机快速、动态的获取IP地址

dhcp请求报文和应答报文都采用UDP封装
DHCP报文格式



DHCP获取地址几个阶段
1、发现阶段:客户端寻找DHCP服务器阶段（Source 68 destination 67）
2、提供阶段:DHCP服务器提供IP地址阶段（Source 67 destination 68）
3、选择阶段:客户端选择某台DHCP服务器提供的IP地址阶段（出现多给DHCP服务器时、先到先得）
4、确认阶段:DHCP服务器确认提供的IP地址的阶段



DHCP服务器为客户端分配IP地址的优先次序:
1、与客户端MAC地址或客户端ID静态绑定的IP地址
2、DHCP服务器记录的曾经分配给客户端的IP地址
3、客户端发送的DHCP-DISCOVER报文中option50字段指定的IP地址
4、在DHCP地址池中，顺序查找可供分配的IP地址，最先找到的IP地址
5、如果未找到可用的IP地址，则依次查询租约过期、曾发生过冲突的IP地址，如果找到则进行分配，否则将不予处理

DHCP服务器分配IP地址，需要确定没有被其他设备所使用的。DHCP服务器通过发送icmp报文进行探测，如果没有在规定时间没有应答再次发送ping报文，达到规定次数没有应答可以分配，否则将探测的IP地址记录为冲突地址，并重新选择IP地址进行分配

DHCP客户端收到DHCP服务器返回的DHCP-ack之后，会以广播的方式发送免费ARP报文，探测是否有主机使用该IP地址

DHCP snooping:DHCP服务的二层监听功能、利用该功能可以从接收到的DHCP-ACK和DHCP-request报文中的提取并记录IP地址和MAC地址信息

DHCP中继出现
DHCP协议要求客户端和服务器只能在同一个子网内，不可以跨越网段，DHCP中继解决此情况



客户端配置ip address dhcp-alloc 后不会立即发送DHCP-discover报文，而是1-10s内随机发送，如果没有收到DHCP服务器的回应报文继续发送，直到回应为止
update arp 开启定期ARP询问
interfaca g0/0/2
arp authorized 禁止动态更新ARP
arp timeout 60 60s无应答则删除ARP条目

snooping窥探机制工作在交换机上，把端口设为trusted或untrusted
trusted:可以收发DHCP消息
untrusted:可以收到discovery、offer消息、执行drop，不发送任何DHCP消息
ip dhcp snooping 开启snooping，默认是untrusted
ip dhcp snooping vlan 20 vlan20开启snooping
interface f0/0 定义信任端口
ip dhcp snooping trust 交换机连接DHCP服务器端口设为trusted
中继
interface f0/0
ip helper-address 1.1.1.1
ip dhcp relay information trust

dhcp snooping bind-table static ip-address ip-address mac-address mac-address interface g0/0，配置IP与MAC绑定表的静态表项
DHCP利用Option字段传递控制信息和网络配置参数，实现地址的动态分配，为客户端提供更加丰富的网络配置信

DHCP配置

dhcp enable 开启dhcp
dhcp server ip-pool pool 建立dhcp名称
network 172.16.18.0 mask 255.255.255.0 地址段
gateway-list 172.16.18.1 网关
dns-list 202.106.0.20 DNS
expired day 8 租用天数
option 43 hex 800B0000 02AC1267 03AC1267 04 十六进制 （无线用的）
dhcp server forbidden-ip 172.16.18.1 排除地址
dhcp server forbidden-ip 172.16.18.254
dhcp snooping trusted命令用来设置三层接口或VLAN为“信任”状态
undo dhcp snooping trusted命令用来设置三层接口或VLAN为 “非信任”状态

启用portfast的优势在于能够防止DHCP超时的问题
display ip interface br
interface vlan 1
ip add dhcp-alloc 自动获取地址
dhcp selsect global all 全局分配地址
display dhcp server ip-in-use all 查看地址池可用地址信息
reset dhcp server ip-in-use all 重置正在使用的IP地址
address-check enable dhcp中继的安全特性

静态表项和动态表项
1、静态绑定:通过手工配置产生绑定表项来完成端口的控制功能，适用于局域网络中主机数较少或者针对某台做绑定匹配
2、动态绑定:通过DHCP snooping或DHCP relay的绑定表项来完成端口控制功能，能有效控制IP地址冲突、盗用等问题

ip dhcp relay information trust-all 合法的DHCP服务路由，为了形成一个绑定表
no ip dhcp conflict logging 关闭DHCP冲突日志

debugging dhcp server all

1、PC拿不到地址：链路不通、server未启用、缺乏中继、地址耗尽（抓包只拿到前两个包）
2、PC拿到地址，上不了网：DHCP池冲突

UDP Helper能够实现对指定UDP端口的广播报文进行中继转发
将广播报文转换为单播报文发送给指定的目的服务器，解决了当主机与待查询的服务器不在同一个广播域时，无法利用广播报文进行通信，主机无法从服务器中获取所需要的信息的问题;

区别：IP Helper Address支持对DHCP报文的中继，UDP HELPER不支持对DHCP报文的中继

使能UDP Helper功能后，设备接收到广播报文，将根据报文的UDP目的端口号来判断是否要对其中继转发，并进行相应的处理：
如果报文的UDP目的端口号与配置的需要中继转发的UDP端口号匹配，且目的MAC为广播MAC，则修改IP报文头的目的IP地址，将报文发给指定的目的服务器; 否则，直接将报文丢弃