DHCP与DHCPv6讲解

DHCP讲解

DHCP端口号

DHCP主要有两个端口号，分别是UDP67和UDP68

DHCP客户端向DHCP服务器发送报文时采用68端口号，DHCP服务器向DHCP客户端发送报文时采用67端口号（服务端监听的端口为67，客户端监听的端口为68）

DHCP报文

Discover 用来寻找DHCP服务器（广播）

Offer      服务器用来响应discover报文（携带了各种配置信息）（广播/单播）

Request  客户端初始化时用来回应服务器发送的Offer报文（广播）；客户端重启时用来确认先前被分配的IP地址等配置信息（广播）；客户端进行IP地址续约时发送（广播/单播）

Ack         服务器对Request报文的确认响应报文（客户端收到此报文后，才真正获得了IP地址和相关的配置信息）（广播/单播）

Decline   客户端发现服务器分配的地址冲突，发送此报文重新申请地址（单播）

Release  客户端主动释放服务器分配的IP地址（单播）

Inform    客户端获取IP地址后向服务器请求其他配置信息（网关地址、DNS服务器等信息）（单播）

Nak        服务器对客户端Request报文的拒绝响应报文（单播）

Relay      DHCP中继设备向服务器发送的报文（单播）

客户端发送报文：Discover、Request、Deline、Release、Inform

服务器发送报文：Offer、Ack、Nak

DHCP工作过程

1、客户端发送一个广播discover报文

2、Server收到报文后，会向客户端发送offer报文（携带为客户端分配的地址）

3、客户端收到offer报文后，会服务器发送广播request报文

4、Server收到报文之后会回复一条ACK进行确认

5、客户端收到ack之后会执行DAD（重复地址检测），如果冲突了会给服务器发送decline报文，告知这个地址无法使用，然后重新获取IP地址

为什么DHCP Request报文也是广播的

当网络中有多台server服务器，就会分配多个offer；客户端会使用第一个收到的offer报文中携带的地址作为本机地址；此时发送广播request报文，即可以告诉offer报文所对应DHCP服务器我使用了哪个地址，也可以告诉其它服务器将offer里的地址回收，可以分配给其他主机了

服务器发送Offer和Ack有单播和广播两种情况，具体如何发送？

这取决于客户端发送的Discover和Request报文中携带的Boot Flags字段（大多数情况下都是单播）

如果Boot Flags = 0x8000 ，则服务器回应时发广播

如果Boot Flags = 0x0000 ，则服务器回应时发单播

DHCP租期续租

1、客户端发现租期只有一半时，发送单播Request报文（如果得不到服务器回应，还是会继续使用此地址）

2、客户端发现租期到87.5%时，发送广播Request报文（如果服务器还得不到回应，当租期到期后会发送Release释放此地址，重新发送Discover报文申请地址

注意：当服务器发生Request里的地址没有租约记录时，会发送nak报文进行回收

DHCPv6讲解

DHCPv6没有广播报文，通过组播报文来实现，用到的组播地址有两个

FF02::1:2：所有DHCPv6服务器和中继代理的组播地址，用于客户端和相邻的服务器及中继代理之间通信

FF05::1:3：所有DHCPv6服务器组播地址，用于中继代理和服务器之间的通信

DHCPv6端口号

DHCPv6报文承载在UDPv6上

客户端侦听的UDP目的端口号是546；服务器、中继代理侦听的UDP端口号是547

即客户端发送时端口号为547，服务器发送时端口号为546

DHCPv6报文

Solicit            同dhcpv4 的discover

Advertise        同dhcpv4 的offer

Request         同dhcpv4 的request（请求IPv6地址）

Reply             同dhcpv4 的 ack/nck

Renew           同dhcpv4 的request（进行续约-单播）

Rebind          同dhcpv4 的request（Renew无应答，广播向任意服务器请求延长此地址）

Release         同dhcpv4 的release

Decline          同dhcpv4 的decline

Informmation-Request        同dhcpv4 inform

Confirm         客户端向任意可达的v6服务器发送此报文检查自己目前获得的IPv6地址是否适用与它所连接的链路

Reconfigure   服务器向客户端发送此报文，提示客户服务器上存在新的网络配置i休尼希

Relay-Forw    中继代理向服务器转发客户端的请求报文

Relay-Repl    服务器向中继代理发送报文（携带了转发给客户端的报文）

DHCPv6工作原理

四步获取地址

两步获取地址

1、DHCPv6客户端在发送的Solicit报文中携带Rapid Commit选项，标识客户端希望服务器能够快速为其分配地址和网络配置参数

2、DHCPv6服务器接收到Solicit报文后，将进行如下处理：

        如果DHCPv6服务器支持快速分配地址，则直接返回Reply报文，为客户端分配IPv6地址和其他网络配置参数，Reply报文中也携带Rapid Commit选项

        如果DHCPv6服务器不支持快速分配过程，则采用四步交互方式为客户端分配IPv6地址/前缀和其他网络配置参数

无状态工作过程

1、DHCPv6客户端以组播方式向DHCPv6服务器发送Information-Request报文，该报文中携带Option Request选项，指定DHCPv6客户端需要从DHCPv6服务器获取的配置参数

2、DHCPv6服务器收到Information-Request报文后，为DHCPv6客户端分配网络配置参数，并单播发送Reply报文，将网络配置参数返回给DHCPv6客户端。DHCPv6客户端根据收到Reply报文提供的参数完成DHCPv6客户端无状态配置

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