DHCP报文及其格式
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)使用UDP协议工作,采用67(DHCP服务器文)和68(DHCP客户端)两个端口号。546号端口用于DHCPv6 Client,而不用于DHCPv4,是为DHCP failover服务。
DHCP客户端向DHCP服务器发送的报文称之为DHCP请求报文,而DHCP服务器向DHCP客户端发送的报文称之为DHCP应答报文。
DHCP采用C/S(客户端/服务器)模式,可以为客户机自动分配IP地址、子网掩码以及缺省网关、DNS服务器的IP地址等,并能够提升地址的使用率。
相关术语:否定应答(称为NAK;或称为NACK;或称为Negative-Acknowledgment)翻译为否定应答或者非应答。这种协议消息在数字通信中被使用。其作用是作为一种确认数据收到的应答,但表明有小错误存在的一种消息信号。
1.DHCP报文种类
DHCP一共有8种报文,分别为DHCP Discover、DHCP Offer、DHCP Request、DHCP ACK、DHCP NAK、DHCP Release、DHCP Decline、DHCP Inform。各种类型报文的基本功能如下:
DHCP报文类型 |
描述 |
DHCP Discover |
DHCP客户端请求地址时,并不知道DHCP服务器的位置,因此DHCP客户端会在本地网络内以广播方式发送请求报文,这个报文成为Discover报文,目的是发现网络中的DHCP服务器,所有收到Discover报文的DHCP服务器都会发送回应报文,DHCP客户端据此可以知道网络中存在的DHCP服务器的位置。 |
DHCP |
DHCP服务器收到Discover报文后,就会在所配置的地址池中查找一个合适的IP地址,加上相应的租约期限和其他配置信息(如网关、DNS服务器等),构造一个Offer报文,发送给用户,告知用户本服务器可以为其提供IP地址。< 只是告诉client可以提供,是预分配,还需要client通过ARP检测该IP是否重复> |
DHCP Request |
DHCP客户端可能会收到很多Offer,所以必须在这些回应中选择一个。Client通常选择第一个回应Offer报文的服务器作为自己的目标服务器,并回应一个广播Request报文,通告选择的服务器。DHCP客户端成功获取IP地址后,在地址使用租期过去1/2时,会向DHCP服务器发送单播Request报文续延租期,如果没有收到DHCP ACK报文,在租期过去3/4时,发送广播Request报文续延租期。 |
DHCP |
DHCP服务器收到Request报文后,根据Request报文中携带的用户MAC来查找有没有相应的租约记录,如果有则发送ACK报文作为回应,通知用户可以使用分配的IP地址。 |
DHCP NAK |
如果DHCP服务器收到Request报文后,没有发现有相应的租约记录或者由于某些原因无法正常分配IP地址,则发送NAK报文作为回应,通知用户无法分配合适的IP地址。 |
DHCP Release |
当用户不再需要使用分配IP地址时,就会主动向DHCP服务器发送Release报文,告知服务器用户不再需要分配IP地址,DHCP服务器会释放被绑定的租约。 |
DHCP Decline |
DHCP客户端收到DHCP服务器回应的ACK报文后,通过地址冲突检测发现服务器分配的地址冲突或者由于其他原因导致不能使用,则发送Decline报文,通知服务器所分配的IP地址不可用。 |
DHCP Inform |
DHCP客户端如果需要从DHCP服务器端获取更为详细的配置信息,则发送Inform报文向服务器进行请求,服务器收到该报文后,将根据租约进行查找,找到相应的配置信息后,发送ACK报文回应DHCP客户端。< 极少用到> |
DHCP服务的8种报文的格式是相同的,不同类型的报文只是报文中的某些字段取值不同。DHCP报文格式基于BOOTP的报文格式。下面是各字段的说明。
OP:报文的操作类型。分为请求报文和响应报文。1:请求报文,2:应答报文。即client送给server的封包,设为1,反之为2。
Ciaddr:DHCP客户端的IP地址。仅在DHCP服务器发送的ACK报文中显示,在其他报文中均显示0,因为在得到DHCP服务器确认前,DHCP客户端是还没有分配到IP地址的。只有客户端是Bound、Renew、Rebinding状态,并且能响应ARP请求时,才能被填充。
代码 |
长度(字节)
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说明
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1
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4
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子网掩码
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3
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长度可变,必须是4个字节的倍数。
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默认网关(可以是一个路由器IP地址列表)
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6
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长度可变,必须是4个字节的整数倍。
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DNS服务器(可以是一个DNS服务器IP地址列表)
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15
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长度可变
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域名称(主DNS服务器名称)
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44
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长度可变,必须是4个字节的整数倍。
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WINS服务器(可以是一个WINS服务器IP列表)
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51
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4
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有效租约期(以秒为单位)
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53
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1
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报文类型 1: DHCP Discover 2: 3: DHCP Request 4: DHCP Decline 5: DHCP ACK 6: DHCP 7: DHCP Release 8: DHCP Inform
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58
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4
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续约时间
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