第五章应用层协议分析实验十二DHCP动态主机配置协议分析【实验目的】1.掌握DHCP的报文格式；2.掌握DHCP的工作原理。【实验学时】2学时【实验环境】本实验中需要有一台开启DHCP服务的主机。锐捷的三层交换机RG-S3750-24即可以配置DHCP服务，本实验中使用锐捷的三层交换机作为DHCP服务器。实验拓扑图如图524所示：图5-24实验拓扑图【实验内容】1、学习DHCP协议的工作原理；2、学习DHCP协议的工作过程；3、了解DHCP报文的格式；4、学习DHCP的使用方法；5、学习如何在锐捷三层交换机上配置DHCP服务。127计算机网络协议原理实验教程【实验流程】图5-25实验流程图【实验原理】DHCP是动态主机分配协议（DynamicHostConfigurationProtocol）的缩写，它的前身是BOOTP协议。BOOTP原本是用于无盘工作站连接的网络上：网络主机使用BOOTROM而不是磁盘起动并连接上网络，需要通过BOOTP协议自动地为那些主机设定TCP/IP环境。但是BOOTP协议有一个缺点：在设定前必须事先获得客户端的MAC地址，而且，与IP地址的对应是静态的。即，BOOTP非常缺乏“动态性”，不但配置起来非常麻烦，而且在有限的IP地址资源环境中，BOOTP协议要求的地址一一对应关系会造成非常可观的浪费。DHCP协议可以说是BOOTP协议的增强版本，提供了一种动态指定IP地址和配置参数的机制，使网络管理员能够集中管理和自动分配IP网络地址。当某台计算机移到网络中的其它位置时，能自动收到新的IP地址。DHCP由两个部份组成：一个是服务器端，而另一个是客户端。所有的IP网络设定参数都由DHCP服务器集中管理，并负责处理客户端的DHCP请求；而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境数据。相对于BOOTP，DHCP透过“租约”的概念，有效且动态的分配客户端的TCP/IP环境设定，而且，作为兼容考虑，DHCP也完全照顾了BOOTPClient的需求。DHCP主要用于大型网络环境和配置IP比较困难的地方。有些DHCP服务器指定的128第五章应用层协议分析配置参数和IP协议并不相关，但这并没有关系，它的配置参数使得网络上的计算机通信变得方便而容易实现了。DHCP分配IP地址的租期从1分钟到100年不定，当租期到了的时候，服务器可以把这个IP地址分配给别的机器使用。DHCP报文格式：8bitsOp16bitsHtypeTransactionSecsCiaddrYiaddrSiaddrGiaddrChaddr(16bytes)Sname(64bytes)File(128bytes)Option(variable)IDFlags24bitsHlen32bitsHops各字段的含义如下：Op：消息操作代码，如果是客户机送给服务器的封包，则设为1，反向为2；Htype：硬件地址类型，Ethernet为1；Hlen：硬件地址长度，Ethernet为6；Hops：若封包需经过路由器传送，每经过一个路由器加1，若在同一网内，为0；Transaction时的依据；Secs：秒，客户机启动时间；Flags：标记，从0到15共16bits，最左1位为1时表示服务器将以广播方式传送封包给客户机，其余尚未使用；Ciaddr：客户端IP地址，要是客户机想继续使用之前取得的IP位址，则列于这里；Yiaddr：“你的”客户端）地址，（IP从服务器送回客户机的DHCPOFFER和DHCPACK封包中，此栏填写分配给客户机的IP位址；Siaddr：服务器IP地址，在DHCP服务器链中使用的下一台服务器的IP地址，通常是DHCP服务器链接到TFTP服务器。可通过在该字段中提供全是零的值(0.0.0.0)来终止链；Giaddr：转发代理IP地址，若需跨网段进行DHCP发放，此栏为转发代理的地址，否则为0；Chaddr：客户端硬件地址；ID：事务ID，DHCPREQUEST时产生的数值，以作为DHCPREPLY129计算机网络协议原理实验教程Sname：服务器名，服务器的名称字符串，以0x00结尾；File：引导文件名，若client需要从网络启动，此栏将指出启动影像文件的名称，稍后以TFTP传送；Options：可选参数字段，允许厂商定议选项，以提供更多的设定资讯（如：Netmask、Gateway、DNS等等）。其长度可变（最长可达312字节），同时可携带多个选项。每一选项的第一个字节为标记子字段，其后一个字节为长度字段（表明后面的值字段长度），最后为选项的值字段。当选项的标记子字段内容为0x53时，提示后面的值字段为DHCP的封包类别，如下表所示：表5-5DHCP封包类