文章目录
- DHCP理解
- DHCP的核心作用
- DHCP默认端口
- DHCP的工作原理（4个步骤）
- 图示说明（含中继代理）
- DHCP Discover（客户端发现阶段）
- DHCP Offer（服务器提供阶段）
- DHCP Request（客户端请求阶段）
- DHCP Ack（服务器确认阶段）
- 附加过程
- 流程图关键点
- DHCP vs 静态IP
- 基础概念
- 核心差异对比
- 典型应用场景
- 如何查看设备是否使用DHCP？
- DHCP的注意事项
- 如何关闭DHCP？
DHCP理解
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议） 是一种网络协议，用于自动为设备分配IP地址和其他网络配置参数（如子网掩码、默认网关、DNS服务器等），简化网络管理并避免手动配置的繁琐和冲突。
DHCP的核心作用
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自动分配IP地址：设备接入网络时，DHCP服务器会从地址池中分配一个可用的IP地址，避免手动设置的麻烦。
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集中管理网络配置：统一管理IP、子网掩码、网关、DNS等参数，确保所有设备遵循相同的网络规则。
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避免IP冲突：动态分配可回收闲置IP，减少因手动设置导致的地址冲突。
DHCP默认端口
| 角色 | 端口号 | 说明 |
|---|---|---|
| DHCP 客户端 | 68 | 客户端使用 UDP 68 端口发送请求（Discover/Request）和接收响应（Offer/Ack）。 |
| DHCP 服务器 | 67 | 服务器使用 UDP 67 端口监听客户端请求，并发送响应（Offer/Ack）。 |
注：DHCP 基于 UDP（无连接协议），而非 TCP。
DHCP的工作原理（4个步骤）
当设备（如电脑、手机）连接到网络时，DHCP的工作流程如下：
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DHCP Discover：设备广播发送“发现”消息，寻找可用的DHCP服务器。
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DHCP Offer：DHCP服务器响应，提供一个未被使用的IP地址（租约）。
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DHCP Request：设备确认接受该IP地址。
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DHCP Ack：服务器最终确认分配，并发送完整的网络配置（IP、网关、DNS等）。
比喻：就像去餐厅吃饭，服务员（DHCP）自动给你分配座位（IP地址），并告诉你餐具在哪里（网关）、菜单怎么用（DNS）。
图示说明（含中继代理）
详细步骤说明（DORA过程）
DHCP Discover（客户端发现阶段）
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客户端行为：
开机后，客户端没有IP地址（0.0.0.0），向局域网发送 广播包（目标IP：255.255.255.255，目标MAC：FF:FF:FF:FF:FF:FF），携带以下信息：-
客户端MAC地址
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请求的IP租期
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可选参数（如子网掩码、DNS服务器等）。
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中继代理（可选）：
如果客户端和服务器不在同一网段，路由器（DHCP中继代理）会接收广播包，将其转为 单播包，并转发到指定的DHCP服务器。-
中继代理作用：
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监听 67 端口的广播包。
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修改报文：
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将源IP从 0.0.0.0 改为 中继代理自身IP（如 10.0.0.1）。
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目标IP从广播地址改为 DHCP服务器IP（如 192.168.1.1）。
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保持端口不变：仍使用 67 端口转发给服务器。
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服务器行为：
服务器收到请求后，记录客户端的MAC地址，准备分配IP。
DHCP Offer（服务器提供阶段）
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服务器行为：
从地址池中选择一个可用IP，通过 单播或广播 发送 DHCP Offer 包，包含：-
分配的IP地址
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子网掩码
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默认网关
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DNS服务器
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IP租期（如24小时）。
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中继代理二次转发：
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将服务器单播包转为 广播包（因客户端尚无IP）：
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目标端口改为客户端的 68 端口。
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客户端行为：
客户端可能收到多个服务器的Offer，但通常选择 第一个到达的Offer。
DHCP Request（客户端请求阶段）
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客户端行为：
客户端广播 DHCP Request 包，明确告知选择的IP和服务器。-
广播目的：通知其他DHCP服务器“已选择某台服务器的IP”。
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如果跨网段，中继代理会将其转为单播转发给服务器。
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中介代理行为：
流程与Discover/Offer类似，确保IP分配一致性。 -
服务器行为：
被选中的服务器保留该IP，未被选中的服务器释放IP。
DHCP Ack（服务器确认阶段）
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服务器行为：
发送 DHCP Ack 包（单播或广播），正式确认IP分配，并携带网络配置参数。-
如果客户端收到Ack，则使用该IP。
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如果未收到（如网络超时），客户端重新发起Discover。
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中介代理行为：
流程与Discover/Offer类似，确保IP分配一致性。 -
客户端行为：
收到Ack后：-
配置IP地址和网络参数。
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启动租期计时器（默认50%租期时尝试续租）。
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附加过程
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IP租期更新
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T1（50%租期）：客户端直接向原服务器发送DHCP Request（单播）请求续租。
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T2（87.5%租期）：若原服务器无响应，客户端广播DHCP Request请求其他服务器续租。
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租期到期：IP被回收，客户端重新发起DORA过程。
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跨网段通信
- 依赖 DHCP中继代理（如路由器），它会在不同网段间转发DHCP消息。
流程图关键点
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广播 vs 单播：
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Discover和Request通常是广播（初始无IP）。
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Offer和Ack可能是单播（客户端已有临时IP）或广播。
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中继代理：跨网段时必需，负责修改DHCP包的源/目的IP。
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维护端口规则
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始终保证：
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客户端侧：68 → 67
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服务器侧：67 → 67
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DHCP vs 静态IP
基础概念
| 特性 | DHCP | 静态IP |
|---|---|---|
| 定义 | 动态主机配置协议，自动分配IP地址 | 手动配置固定的IP地址 |
| 管理方式 | 由服务器集中管理 | 由管理员或用户手动设置 |
| IP变化 | 可能随时间变化（租期到期后重新分配） | 永久固定，除非手动修改 |
核心差异对比
| 对比维度 | DHCP | 静态IP |
|---|---|---|
| 配置效率 | ⚡ 自动分配，无需人工干预 | ⏳ 需手动输入IP、掩码、网关等参数 |
| 灵活性 | 🔄 适合设备频繁接入/离开的网络 | 🔒 适合需要固定地址的关键设备 |
| 管理复杂度 | 📊 集中管理，减少配置错误 | 🛠️ 维护成本高，易出现地址冲突 |
| IP利用率 | ♻️ 动态回收闲置IP，提高地址池利用率 | 📌 IP长期占用，可能造成浪费 |
| 适用规模 | 🌐 大/中型网络（如企业、校园网） | 🏠 小型网络或特定设备（如服务器） |
典型应用场景
| 场景 | 推荐方案 | 原因 |
|---|---|---|
| 企业办公电脑 | DHCP | 员工设备多且流动频繁，自动分配更高效 |
| 家庭WiFi设备 | DHCP | 手机/平板等设备无需固定IP |
| 服务器（Web/数据库） | 静态IP | 需通过固定IP提供稳定服务，避免DNS解析失效 |
| 网络打印机 | 静态IP | 确保所有用户始终能通过同一IP访问设备 |
| 物联网设备（如摄像头） | DHCP+保留 | 通过DHCP服务器为特定MAC地址分配固定IP（兼顾自动管理和地址稳定） |
如何查看设备是否使用DHCP？
Windows：
ipconfig /all
查看对应网卡信息，若显示 DHCP Enabled: Yes 则表示通过DHCP获取IP。
Linux/macOS：
ifconfig 或 ip a
结合以下命令检查DHCP配置：
cat /etc/network/interfaces # Ubuntu旧版#或
cat /etc/netplan/*.yaml # Ubuntu新版
DHCP的注意事项
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租约时间：DHCP分配的IP有有效期（如24小时），到期后会续租或重新分配。
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地址池耗尽：如果网络中设备过多，可能导致IP地址不足，需扩大DHCP地址池范围。
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安全性：恶意DHCP服务器可能劫持网络（如“DHCP欺骗攻击”），企业网络需启用防护（如DHCP Snooping）。
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静态IP冲突：如果局域网内有设备手动配置了静态IP，且该IP在DHCP地址池范围内，可能导致冲突。
- 解决方法：将静态IP设置在DHCP地址池之外，或使用DHCP保留地址（Reservation）。
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双DHCP服务器场景： 当同一局域网中存在 两个DHCP服务器 时，会出现以下问题：
问题 原因 后果 IP地址重复分配 两个服务器独立管理地址池，可能分配相同的IP 设备IP冲突，网络中断 租期信息不一致 服务器A分配的IP，服务器B不知情，可能提前回收或重复分配 设备频繁断网 配置参数混乱 两台服务器配置的子网掩码、网关、DNS不同 设备无法正常上网 -
解决方案
- 避免多DHCP服务器共存
企业网络：仅部署一台主DHCP服务器，并配置备用服务器（如Windows DHCP故障转移集群）。
家庭网络：关闭路由器自带的DHCP功能，避免与光猫DHCP冲突。
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划分地址池（高级方案）
如果必须使用多台DHCP服务器，需手动划分不重叠的IP地址池：- DHCP服务器A：192.168.1.100 ~ 192.168.1.150 - DHCP服务器B：192.168.1.151 ~ 192.168.1.200 -
启用DHCP Snooping（企业级交换机）
在交换机上配置 DHCP Snooping，只允许信任端口（Trusted Port）响应DHCP请求，阻断非法DHCP服务器。 -
检测并关闭非法DHCP服务器
- Windows命令：
netsh dhcp show server # 列出合法DHCP服务器- Linux工具：
dhcpdump -i eth0 # 抓包分析DHCP流量来源
- 避免多DHCP服务器共存
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如何关闭DHCP？
如果需要手动设置静态IP（如服务器或虚拟机固定IP），需禁用DHCP：
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路由器管理界面：找到LAN/DHCP设置，关闭DHCP服务。
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虚拟机网络：在VMware/VirtualBox的虚拟网络设置中取消勾选“使用DHCP”。
