本文介紹一種高效的IP地址分配方法，DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）。

DHCP的優缺點

DHCP服務優點不少：網絡管理員可以驗證IP地址和其它配置參數，而不用去檢查每個主機；DHCP不會同時租借相同的IP地址給兩臺主機；DHCP管理員可以約束特定的計算機使用特定的IP地址；可以為每個DHCP作用域設置很多選項；客戶機在不同子網間移動時不需要重新設置IP地址。

但同時也存在不少缺點：DHCP不能發現網絡上非DHCP客戶機已經在使用的IP地址；當網絡上存在多個DHCP服務器時，一個DHCP服務器不能查出已被其它服務器租出去的IP地址；DHCP服務器不能跨路由器與客戶機通信，除非路由器允許BOOTP轉發。

工作流程

DHCP服務的工作過程是這樣的：

1.發現階段，即DHCP客戶機尋找DHCP服務器的階段。DHCP客戶機以廣播方式（因為DHCP服務器的IP地址對于客戶機來說是未知的）發送DHCP discover發現信息來尋找DHCP服務器，即向地址255.255.255.255發送特定的廣播信息。網絡上每一臺安裝TCP/IP協議的主機都會接收到這種廣播信息，但只有DHCP服務器才會做出響應（如圖1）。

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2.提供階段，即DHCP服務器提供IP地址的階段。在網絡中接收到DHCP discover發現信息的DHCP服務器都會做出響應，它從尚未出租的IP地址中挑選一個分配給DHCP客戶機，向DHCP客戶機發送一個包含出租的IP地址和其他設置的DHCP offer提供信息（如圖2）。

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3.選擇階段，即DHCP客戶機選擇某臺DHCP服務器提供的IP地址的階段。如果有多臺DHCP服務器向DHCP客戶機發來的DHCP offer提供信息，則DHCP客戶機只接受第一個收到的DHCP offer提供信息，然后它就以廣播方式回答一個DHCP request請求信息，該信息中包含向它所選定的DHCP服務器請求IP地址的內容。之所以要以廣播方式回答，是為了通知所有的DHCP服務器，他將選擇某臺DHCP服務器所提供的IP地址（如圖3）。

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4.確認階段，即DHCP服務器確認所提供的IP地址的階段。當DHCP服務器收到DHCP客戶機回答的DHCP request請求信息之后，它便向DHCP客戶機發送一個包含它所提供的IP地址和其他設置的DHCP ack確認信息，告訴DHCP客戶機可以使用它所提供的IP地址。然后DHCP客戶機便將其TCP/IP協議與網卡綁定，另外，除DHCP客戶機選中的服務器外，其他的DHCP服務器都將收回曾提供的IP地址（如圖4）。

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5.重新登錄。以后DHCP客戶機每次重新登錄網絡時，就不需要再發送DHCP discover發現信息了，而是直接發送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request請求信息。當DHCP服務器收到這一信息后，它會嘗試讓DHCP客戶機繼續使用原來的IP地址，并回答一個DHCP ack確認信息。如果此IP地址已無法再分配給原來的DHCP客戶機使用時（比如此IP地址已分配給其它DHCP客戶機使用），則DHCP服務器給DHCP客戶機回答一個DHCP nack否認信息。當原來的DHCP客戶機收到此DHCP nack否認信息后，它就必須重新發送DHCP discover發現信息來請求新的IP地址。

6.更新租約。DHCP服務器向DHCP客戶機出租的IP地址一般都有一個租借期限，期滿后DHCP服務器便會收回出租的IP地址。如果DHCP客戶機要延長其IP租約，則必須更新其IP租約。DHCP客戶機啟動時和IP租約期限過一半時，DHCP客戶機都會自動向DHCP服務器發送更新其IP租約的信息。

為了便于理解，我們把DHCP客戶機比做餐館里的客人，DHCP服務器比做服務員（一個餐館里也可以有多個服務員），IP地址比做客戶需要的食物。那么可以這樣描述整個過程：客人走進餐館，問：“有沒有服務員啊？”（DHCP discover），多個服務員同時回答：“有，我這有雞翅”“有，我這有漢堡”（DHCP offer）。客人說：“好吧，我要一份漢堡”（DHCP request，這個客人比較死板，總是選擇第一次聽到的食物），端著漢堡的服務員回應了一聲：“來啦”（DHCP ack），并把食物端到客人面前，供其享用（將網卡和IP地址綁定）。客人下次來的時候，就直接找上次那個服務員點自己喜歡的漢堡了（DHCP request），如果還有漢堡，服務員會再次確認并上菜（DHCP ack），而如果已經賣完了，服務員則會告訴客人：“不好意思，已經賣完了”（DHCP nack）。當然，服務員隔一段時間會來收拾一次桌子，除非客人特別說明這菜還要繼續吃的，服務員會將剩菜端走。

我們就向大家說明如何在服務器上配置DHCP服務，我們選取了兩種最為常見的服務器操作系統 Windows 2000 Server和Linux作為講解實例，另外我們還會介紹如何在常見的網絡設備上配置DHCP。

Windows 2000 Server

Windows 2000 Server在DHCP上下了很大的功夫，不僅解決了NT 4.0中的種種問題，而且還增加了許多新的特性。例如和DNS的集成，加強的DHCP監視和管理，DHCP集群服務器，DHCP目錄授權等等。

下面是在Windows2000中配置DHCP服務的實例

1.安裝DHCP服務。用管理員賬號登錄，在控制面板中雙擊“添加/刪除程序”，選擇“添加/刪除Windows組件”，啟動Windows組件向導，選中“網絡服務”，單擊“詳細信息”，選中“動態主機分配協議”，單擊“確定”，即可在該服務器上安裝DHCP服務。

2.要想使剛安裝的DHCP服務器能為客戶機分配IP地址，必須首先在域中為該服務器授權。使用管理員賬號登錄計算機，在“管理工具”菜單中打開DHCP控制臺；在控制樹中，右鍵單擊想要授權的服務器，在彈出菜單中，單擊“授權”，即可完成對該服務器的授權。

3. 創建并配置作用域。在控制樹中，右鍵單擊要用來分配地址的服務器，選中“新建作用域”，在接下來的向導中，依次設置作用域名、作用域的起始地址、輸入子網掩碼、排除的地址或地址范圍、DHCP租約期限信息。名稱項只是作提示用，可填任意內容。IP地址范圍中有起始地址、結束地址和子網掩碼的選項，我們可以分別填入10.0.0.1，10.255.255.254，255.0.0.0（如圖1）。如果有必要，可在后面的選項中輸入要保留的IP地址或IP地址范圍。租約期限選項可設定DHCP服務器所分配的IP地址的有效期，比如設8天。最后，分配好DNS、WINS服務器，并激活作用域。

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設置IP地址范圍

RedHat Linux

在Linux上配置DHCP需要的文件有/etc/dhcpd.conf，/var/state/dhcp/dhcpd.leases，相關工具有/etc/rc.d/init.d/dhcpd。下面是在RedHat Linux上配置DHCP的實例：

1.設置DHCP服務器的FQDN名

option domain-name "clinet.com"

2.設置DNS的服務器地址

option domain-name-servers 10.1.1.1;

3.設置子網掩碼

option subnet-mask 255.255.0.0;

4.設置租約時間

如果客戶端不能請求一個指定的租用期，就使用該參數來定義該地址租用的時間長度default-lease-time 1200;

如果客戶端可以請求一個制訂的租用期，就使用該命令來定義最長的租用時間 max-lease-time 87600

5.設置子網的網段及相關范圍配置

subnet 10.0.0.0 netmask 255.0.0.0;

{

range 10.0.0.2 10.10.10.10 ;//指定子網的IP范圍

option broadcast-address 10.0.0.255;//指定子網的廣播地址

option routers 10.0.0.1;//指定網關的IP

}

6.給客戶綁定靜態IP

host clinet{

hardware ethernet 00:50:BA:CA:2E:02;

fixed-address 10.10.10.10;

}

網絡設備

有時候，在一些中高端的網絡設備（路由器、交換機）上已經集成了DHCP服務，我們便可以在網絡設備上實現DHCP服務，不使用專門的主機做DHCP服務器，以節省成本。

下面是在cisco路由器上配置DHCP的實例

1. 指定不自動分配的IP地址范圍

ip dhcp excluded-address 10.1.1.1 10.1.1.19 //指定從10．1．1．1到10．1．1．19的IP地址是手工分配的

2. 設置DHCP地址池

ip dhcp pool global //這條命令指定了DHCP地址池的名稱

network 10.1.0.0 255.255.0.0//動態分配的IP地址范圍，這里是10．1．0．0網段所有的IP地址（前面指定的非自動分配地址除外）

3. 設置DHCP附加信息

domain-name client.com//為客戶機配置域后綴

dns-server 10.1.1.1 10.1.1.2//為客戶機配置DNS服務器的地址，這里是10．1．1．1和10．1．1．2

netbios-name-server 10.1.1.5 10.1.1.6//為客戶機配置WINS服務器地址，這里是10．1．1．5和10．1．1．6

netbios-node-type h-node//為客戶機配置節點模式（影響名稱解釋的順利?如h－node是先通過wins服務器解釋）

default-router 10.1.0.100 10.1.0.101//為客戶機配置默認網關

4. 設置租約期限

lease 8//設置租約時間為8天

5.有時候我們需要為DHCP服務器設置子地址池，例如我們希望10.1.1.0/24這個網段的客戶機的網關為10.1.1.100，我們這樣設置：

ip dhcp pool subglobal

network 10.1.1.0 255.255.255.0// global的子地址池，將從global繼承域名等選項

default-router 10.1.1.100 10.1.1.101 //為客戶機配置默認網關

6. 相關的DHCP調試命令

no service dhcp //停止DHCP服務

show ip dhcp binding//顯示地址分配情況

show ip dhcp conflict //顯示地址沖突情況。