DHCPrelay学习总结.doc

DHCPrelay简介
DHCPRelayDHCP中继 也叫做DHCP中继代理
如果DHCP客户机与DHCP服务器在同一个物理网段，则客户机可以正确地获得动态分配的ip地址。如果不在同一个物理网段，则需要DHCP Relay Agent(中继代理)。用DHCP Relay代理可以去掉在每个物理的网段都要有DHCP服务器的必要,它可以传递消息到不在同一个物理子网的DHCP服务器，也可以将服务器的消息传回给不在同一个物理子网的DHCP客户机。
DHCPrelay原理折叠
1 当dhcp client 启动并进行dhcp 初始化时，它会在本地网络广播配置请求报文。
2 如果本地网络存在dhcp server，则可以直接进行dhcp 配置，不需要dhcp relay。
3 如果本地网络没有dhcp server，则与本地网络相连的具有dhcprelay 功能的网络设备收到该广播报文后，将进行适当处理并转发给指定的其它网络上的dhcp server。
4 dhcp server 根据dhcp client 提供的信息进行相应的配置，并通过dhcp relay 将配置信息发送给dhcp client，完成对dhcp client 的动态配置。
DHCPrelay通信过程分析
从开始到最终，需要多个这样的报文交互过程。dhcp relay设备修改dhcp消息中的相应字段，把dhcp的广播包改成单播包，并负责在服务器与客户机之间转换。

1. 发现阶段，即DHCP客户端寻找DHCP服务器的阶段。因为DHCP服务器的IP地址对于客户端来说是未知的，所以DHCP客户端以广播方式发送DHCP Discover报文来寻找DHCP服务器，只有DHCP Server才会进行响应。
2. 提供阶段，即DHCP服务器提供IP地址的阶段。DHCP Server接收到Client的DHCP Discover报文后，从IP地址池中挑选一个尚未分配的IP地址分配给客户端，向该客户端发送包含出租IP地址和其它设置的DHCP Offer报文。
3. 选择阶段，即DHCP Client选择IP地址的阶段。如果有多台DHCP Server向该客户端发来DHCP Offer报文，客户端只接受第一个收到的DHCP Offer报文，然后以广播方式向各DHCP服务器回应DHCP Request报文，该信息中包含向所选定的DHCP服务器请求IP地址的内容。
4. 确认阶段，即DHCP服务器确认所提供IP地址的阶段。当DHCP服务器收到DHCP客户端回答的DHCP Request报文后，判断Option字段中的DHCP Server的IP地址是否与自己的相同。如果不相同，则不作任何处理；否则，DHCP Server会向客户端发送包含它所提供的IP地址和其它设置的DHCP ACK确认报文。DHCP Client收到DHCP ACK报文后，检查DHCP Server分配给自己的IP地址是否能够使用，比如在以太网络中，DHCP Client会发免费的ARP请求来确定IP地址是否已经被其他客户端使用。如果IP地址已经被其他客户端使用，则该DHCP Client会发DHCP Decline报文通知DHCP Server禁用这个IP地址以免引起冲突；否则，该DHCP Client成功获取IP地址。
5. 更新租约，DHCP服务器向DHCP客户端出租的IP地址都有一个租界期限，期满后DHCP服务器便会回收出租的IP地址。如果DHCP客户端要延长其IP租约，须更新其IP租约。DHCP客户端在IP租约期限过一半时，会自动向DHCP服务器发送单播的DHCP Request报文续延租期。
6. 更新租约，DHCP服务器收到DHCP Request续租报文后，根据报文中的ciaddr信息申请IP地址，如果成功，给DHCP客户端回应DHCP ACK报文。
7. 更新租约，DHCP客户端如果收到DHCP ACK报文，则租期相应向后延长。如果没有收到DHCP ACK报文，客户端继续使用这个IP地址，在使用租期过去7/8时，向DHCP服务器发送广播的DHCP Request报文。
8. 更新租约，如果此IP地址无法再分配给该DHCP客户端时，DHCP服务器给DHCP客户端回应DHCP NAK报文，否则给DHCP客户端回应DHCP ACK报文。DHCP客户端收到DHCP ACK报文后，租期相应延长。如果没有收到DHCP ACK，也没有收到DHCP NAK报文，则客户端可以继续使用这个IP地址，直到租期到期。如果收到DHCP NAK报文，则客户端不能继续使用这个IP地址。DHCP客户端在成功获取IP地址后，随时可以通过发送DHCP Release报文释放自己的IP地址，DHCP服务器收到DHCP Release报文后，会回收相应的IP地址重新分配。DHCP客户端断开后重新接入ME60时，如果IP地址租期没到，不会发送DHCP Discover报文了，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP Request请求消息。当DHCP服务器收到这一信息后，就会尝试让DHCP客户端继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCP ACK报文。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户端使用时，则DHCP服务器给DHCP客户端回应一个DHCP NAK报文。当原来的DHCP客户端收到此DHCP NAK报文后，会重新广播发送DHCP Discover发现信息来请求新的IP地址。

步骤1：
DHCPclient使用众所周知的UDP服务器67号端口，以“用户数据报协议（UDP）”的数据报形式向relay发送广播DHCP（DHCPDISCOVER），源Mac地址为client mac 000E.5E00.0002

报文经过relay，由广播包变为单播包发向server，源Mac更换为relay设备的Mac地址000e.5e62.b90c，目的IP为server设备IP地址20.0.0.1 ，目的Mac为serverMac 000e.5e08.8750

步骤2：DHCP服务器收到此消息时，它会为该DHCP服务器可用于提供IP地址租约的DHCP作用域检查其网关IP地址字段。如果DHCP服务器有多个DHCP作用域，网关IP地址字段（GIADDR）中的地址会标识服务器应当从哪个地址池提供IP地址租约。

同步骤1，relay将offer报文由单播变为广播：

步骤3