详解DHCP协议——IP是怎么来的

我们知道，一台主机想要和其他主机进行通信，必须要有IP地址。那么，这个IP地址是怎么来的呢？和MAC地址不同的是，当你买了台笔记本电脑时，MAC地址就存储在网卡的只读存储器里，但IP地址是没有的。所以，IP地址需要靠你自己去设定。但自己配置需要了解IP地址的知识，需要配置IP地址、子网掩码以及网关地址等。所以，一般用户可能不会去配置IP。绝大部分情况下都是使用了动态主机配置协议DHCP去自动获取IP地址等信息。

DHCP的工作流程有四个步骤，分别是

• DHCP discover：新主机发送广播包，说自己需要分配一个IP

• DHCP offer：dhcp server收到了请求，发送一个广播包，告诉新主机被分配的ip等信息。

• DHCP request：新主机收到dhcp server的消息，知道自己有了新ip。发送广播包，告诉dhcp server，自己知道了新分配的ip。

• DHCP ack：广播一个消息包，告诉这个网络里的其他主机有新朋友加入了。

DHCP DISCOVE

当一台新主机（MAC地址是00:0b:82:01:fc:42）刚加入到一个网络时，这时候它是没有IP地址的，所以它需要去发送一个广播包，让这个网络的管理员DHCP SERVER收到数据包（dhcp server是专门用来分配ip及管理ip的）。广播包格式如下图

这里补充一个知识点：255.255.255.255是一个特殊的ip地址，做广播用途。但它广播的范围是有限了，传播到了网关就会停止传播。

DHCP OFFER

当dhcp server收到Boot Request时，就知道有新来的主机需要分配IP了，这个时候dhcp server也发送一个广播包（因为新来的主机还没有分配到IP），里面的信息是分配给新来主机的IP、子网掩码、租期等信息。

DHCP REQUEST

新主机收到了来自dhcp server的消息，知道了自己被分配到的IP，但这个时候，还不能用，必须要告诉dhcp server，我已经收到了ip地址。所以，还是需要发广播包告诉dhcp server。

DHCP ACK

当dhcp server收到boot request消息后，会广播返回给客户机一个 DHCP ACK 消息包，表明已经接受客户机的选择，并将这一 IP 地址的合法租用信息和其他的配置信息都放入该广播包，发给客户机，欢迎它加入网络大家庭。

至此，新主机有了自己的IP地址，之后发送数据包都会带上自己的IP了。

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