引导程序协议BOOTP与动态主机配置协议DH

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,引导程序协议 BOOTP 与动态主机配置协议 DHCP,1 引导程序协议BOOTP,为了将软件协议做成通用的和便于移植，协议软件的编写者把协议软件参数化。这就使得在很多台计算机上使用同一个经过编译的二进制代码成为可能。,一台计算机和另一台计算机的区别，都可通过一些不同的参数来体现。,在软件协议运行之前，必须给每一个参数赋值。,协议配置,在协议软件中给这些参数赋值的动作叫做协议配置。,一个软件协议在使用之前必须是已正确配置的。,具体的配置信息有哪些则取决于协议栈。,连接到因特网的计算机的协议软件需要配置的项目,(1) IP地址,(2) 子网掩码,(3) 默认路由器的IP地址,(4) 域名服务器的IP地址,这些信息通常存储在一个配置文件中，计算机在引导过程中可以对这个文件进行存取。,引导程序协议 BOOTP (BOOTstrap Protocol),也称为,自举协议,。,BOOTP 使用客户服务器工作方式。,协议软件广播 BOOTP 请求报文，此报文作为 UDP 用户数据报的数据，UDP 用户数据报再作为 IP 数据报的数据。,收到请求报文的 BOOTP 服务器查找发出请求的计算机的各项配置信息，把配置信息放入 BOOTP 回答报文中，并把回答报文返回给提出请求的计算机。,BOOTP 报文的传送,由于计算机发送 BOOTP 请求报文时自己还没有 IP 地址，因此它使用全 1 广播地址（只在本网络上广播）作为目的地址，而用全 0 地址作为源地址。,BOOTP 服务器可使用广播方式将回答报文返回给该计算机，或使用收到广播帧上的硬件地址进行单播。,只需发送一个 BOOTP 广播报文就可获取所需的全部配置信息。,动态主机配置协议 DHCP,(Dynamic Host Configuration Protocol),动态主机配置协议,DHCP 提供了即插即用连网(plug-and-play networking)的机制。,这种机制允许一台计算机加入新的网络和获取IP地址而不用手工参与。,DHCP 是扩展了的BOOTP。,DHCP 与 BOOTP 是向后兼容的，并且它们所使用的报文格式都很相似。,DHCP 使用客户服务器方式。,需要 IP 地址的主机在启动时就向 DHCP 服务器广播发送发现报文（DHCPDISCOVER），这时该主机就成为 DHCP 客户。,本地网络上所有主机都能收到此广播报文，但只有 DHCP 服务器才回答此广播报文。,DHCP 服务器先在其数据库中查找该计算机的配置信息。若找到，则返回找到的信息。若找不到，则从服务器的 IP 地址池(address pool)中取一个地址分配给该计算机。DHCP 服务器的回答报文叫做提供报文（DHCPOFFER）。,DHCP 中继代理(relay agent),并不是每个网络上都有 DHCP 服务器，这样会使 DHCP 服务器的数量太多。现在是每一个网络至少有一个 DHCP,中继代理,，它配置了 DHCP 服务器的 IP 地址信息。,当 DHCP 中继代理收到主机发送的发现报文后，就以单播方式向 DHCP 服务器转发此报文，并等待其回答。收到 DHCP 服务器回答的提供报文后，DHCP 中继代理再将此提供报文发回给主机。,DHCP 中继代理以单播方式转发发现报文,主机,DHCP,服务器,其他,网络,DHCP,中继代理,DHCPDISCOVER,DHCPDISCOVER,广播,单播,注意：DHCP 报文只是 UDP 用户数据报中的数据。,租用期(lease period),DHCP 服务器分配给 DHCP 客户的 IP 地址的临时的，因此 DHCP 客户只能在一段有限的时间内使用这个分配到的 IP 地址。DHCP 协议称这段时间为,租用期,。,租用期的数值应由 DHCP 服务器自己决定。,DHCP 客户也可在自己发送的报文中（例如，发现报文）提出对租用期的要求。,DHCP 协议的工作过程,客户,DHCPDISCOVER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPOFFER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPNACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPRELEASE,服务器,67,68,UDP,UDP,服务器,67,UDP,被动打开,：DHCP 服务器被动打开 UDP 端口 67，,等待客户端发来的报文。,DHCP 协议的工作过程,客户,DHCPDISCOVER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPOFFER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPNACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPRELEASE,服务器,67,68,UDP,UDP,服务器,67,UDP,被动打开,：DHCP 客户从 UDP 端口 68,发送 DHCP 发现报文。,DHCP 协议的工作过程,客户,DHCPDISCOVER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPOFFER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPNACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPRELEASE,服务器,67,68,UDP,UDP,服务器,67,UDP,被动打开,：凡收到 DHCP 发现报文的 DHCP 服务器,都发出 DHCP 提供报文，因此 DHCP 客户,可能收到多个 DHCP 提供报文。,DHCP 协议的工作过程,客户,DHCPDISCOVER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPOFFER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPNACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPRELEASE,服务器,67,68,UDP,UDP,服务器,67,UDP,被动打开,：DHCP 客户从几个 DHCP 服务器中选择,其中的一个，并向所选择的 DHCP 服务,器发送 DHCP 请求报文。,DHCP 协议的工作过程,客户,DHCPDISCOVER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPOFFER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPNACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPRELEASE,服务器,67,68,UDP,UDP,服务器,67,UDP,被动打开,：被选择的 DHCP 服务器发送确认报文,DHCPACK，进入已绑定状态，并可,开始使用得到的临时 IP 地址了。,DHCP 协议的工作过程,客户,DHCPDISCOVER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPOFFER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPNACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPRELEASE,服务器,67,68,UDP,UDP,服务器,67,UDP,被动打开,DHCP,客户现在要根据服务器提供的租用期,T,设置两个计时器,T1,和,T2，它们的超时时间分别是,0.5T 和 0.875T。当超时时间到就要请求更新租用期。,DHCP 协议的工作过程,客户,DHCPDISCOVER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPOFFER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPNACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPRELEASE,服务器,67,68,UDP,UDP,服务器,67,UDP,被动打开,：租用期过了一半（T1 时间到），DHCP 发送,请求报文 DHCPREQUEST 要求更新租用期。,DHCP 协议的工作过程,客户,DHCPDISCOVER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPOFFER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPNACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPRELEASE,服务器,67,68,UDP,UDP,服务器,67,UDP,被动打开,：DHCP 服务器若同意，则发回确认报文,DHCPACK。DHCP 客户得到了新的租,用期，重新设置计时器。,DHCP 协议的工作过程,客户,DHCPDISCOVER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPOFFER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPNACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPRELEASE,服务器,67,68,UDP,UDP,服务器,67,UDP,被动打开,：DHCP 服务器若不同意，则发回否认报文,DHCPNACK。这时 DHCP 客户必须立即,停止使用原来的 IP 地址，而必须重新申,请 IP 地址（回到步骤）。,DHCP 协议的工作过程,客户,DHCPDISCOVER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPOFFER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPNACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPRELEASE,服务器,67,68,UDP,UDP,服务器,67,UDP,被动打开,若DHCP服务器不响应步骤的请求报文DHCPREQUEST，则在租用期过了 87.5% 时，DHCP 客户必须重新发送请求报文 DHCPREQUEST（重复步骤），然后又继续后面的步骤。,DHCP 协议的工作过程,客户,DHCPDISCOVER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPOFFER,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPREQUEST,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPNACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPACK,服务器,67,68,UDP,UDP,客户,DHCPRELEASE,服务器,67,68,UDP,UDP,服务器,67,UDP,被动打开,：DHCP 客户可随时提前终止服务器所提供的,租用期，这时只需向 DHCP 服务器发送释,放报文 DHCPRELEASE 即可。,