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DHCP和BOOTP选项及DHCP协议操作详解

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DHCP与BOOTP简介

1. BOOTP（Bootstrap Protocol）

• 功能：提供静态配置的IP分配。
• 用途：在早期用于无盘工作站启动时获取IP地址和基本配置。
• 缺点：只能提供静态IP配置，无法动态分配。

2. DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）

• 功能：在BOOTP的基础上改进，可以动态分配IP地址，并支持更丰富的选项。
• 用途：广泛用于现代网络中，自动为客户端配置IP地址和相关网络参数。

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DHCP选项与BOOTP选项

DHCP选项

  DHCP支持丰富的选项，通过这些选项，客户端可以获得完整的网络配置。以下是一些常见的选项：

• Option 1: 子网掩码（Subnet Mask）
• Option 3: 默认网关（Default Gateway）
• Option 6: DNS服务器地址
• Option 51: IP地址租期（Lease Time）
• Option 53: DHCP消息类型（Message Type，如Discover、Offer等）
• Option 54: DHCP服务器标识符
• Option 66: TFTP服务器名称（常用于PXE启动）
• Option 67: 启动文件名

BOOTP选项

• BOOTP选项较少，仅支持静态配置，通常包含：
  • 网关地址（Router Address）
  • 子网掩码
  • 文件名和服务器名称（用于无盘启动）

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DHCP协议操作流程

  DHCP的工作过程通常包含四个步骤，被称为 DORA（Discover、Offer、Request、Acknowledge）：

1. DHCP Discover（发现）

• 客户端发送广播包（源IP为0.0.0.0，目标IP为255.255.255.255），请求分配IP地址。
• 数据包类型：DHCP Discover

2. DHCP Offer（提供）

• DHCP服务器收到Discover请求后，检查可用的IP地址池，选出一个IP地址，并向客户端发送Offer消息。
• 包含的参数：IP地址、子网掩码、网关地址、租期等。

3. DHCP Request（请求）

• 客户端从多个服务器中选择一个，发送Request消息，确认使用某个服务器分配的IP地址。

4. DHCP Acknowledge（确认）

• DHCP服务器收到Request消息后，向客户端发送Acknowledge消息，确认租用的IP地址并提供完整的网络配置。

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DHCP与BOOTP的区别

功能点	DHCP	BOOTP
IP分配方式	动态和静态	静态
选项支持	丰富，支持更多配置选项	基本，选项较少
租期	支持IP地址租期	不支持
动态性	动态适应设备加入与离开	需手动配置
用途	通用，现代网络广泛使用	主要用于无盘工作站

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DHCP在网络中的重要功能

1. 减少管理开销：
   • 自动分配IP地址，无需管理员手动配置。
2. 支持移动性：
   • 动态分配IP地址，适用于频繁移动的设备。
3. 支持地址复用：
   • 租期到期后，IP地址可重新分配，提高资源利用率。
4. 灵活配置：
   • 通过选项下发多种网络参数，如DNS、NTP等。

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配置与验证

DHCP配置示例（Linux下）

1. 安装DHCP服务：

   sudo apt install isc-dhcp-server
   

2. 配置文件示例（/etc/dhcp/dhcpd.conf）：

   subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {range 192.168.1.10 192.168.1.100;option routers 192.168.1.1;option subnet-mask 255.255.255.0;option domain-name-servers 8.8.8.8, 8.8.4.4;
   }
   

3. 启动服务：

   sudo systemctl start isc-dhcp-server
   

验证DHCP工作状态

• 使用客户端工具：

  dhclient -v
  

• 检查租用信息：
  查看 /var/lib/dhcp/dhclient.leases 文件。

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