什么是DHCPv4操作？

先决条件：DHCP服务器

DHCPv4能够动态地为客户端分配IP地址以及其他相关配置信息。 它使用的是UDP服务。 DHCPv4是由一个DHCPv4服务器来控制的，该服务器能够动态分配诸如IP地址、子网掩码以及网关地址等网络配置参数。 DHCPv4服务器会从IP地址池中分配一个IP地址给DHCPv4客户端。 DHCPv4是一种网络协议，它使得服务器能够自动为客户端分配IP地址。 服务器和客户端所使用的 DHCPv4端口号分别为67和68。

DHCPv4的组成部分：

• DHCPv4服务器DHCPv4服务器是一种运行着DHCPv4服务的网络设备，它负责管理和分配IP地址以及其他相关配置信息。该设备能够自动提供网络相关信息，同时还会存储可用的IP地址信息。
• DHCPv4客户端DHCPv4客户端是使用DHCPv4提供的服务的终端节点，它从DHCPv4服务器处获取配置信息。它负责向网络请求IP地址的分配。
• DHCPv4中继代理这是一种主机或路由器，它负责监听那些被广播到网络上的客户端消息，并将这些消息转发给指定的配置服务器。通过使用DHCPv4中继代理，我们可以利用同一台服务器来配置多个局域网。
• IP地址池：IP地址池指的是可供DHCPv4客户端使用的地址范围。
• 子网子网是指IP网络被划分成的多个部分。它被用来管理各种网络。
• 租赁租赁期指的是DHCPv4客户端持有IP地址信息的时长。当该期限到期时，客户端就需要重新进行续租操作。

租赁业务的开立/启动：

当DHCPv4客户端启动后，它会经历四个步骤来获取IP地址的租约。首先，客户端会向所有可用的DHCPv4服务器发送一个包含其MAC地址的DHCPv4 Discover消息。

DHCPv4的Discover阶段：

DHCPv4客户端会向网络中的所有节点发送DHCPv4DISCOVER消息。该消息中包含源地址，即0.0.0.0。DHCPv4DISCOVER消息的作用是找到相关的DHCPv4服务器。由于DHCPv4客户端没有有效的IP地址，因此它们会使用第2层和第3层的广播地址来与服务器进行通信。

DHCPv4 报价：

当DHCPv4服务器收到DHCPv4DISCOVER消息时，它会为客户端预留一个可用的IP地址。随后，服务器会生成一份ARP数据包，其中包含了目标客户端的MAC地址以及被租用的IP地址。之后，DHCPv4服务器会将DHCPv4OFFER消息作为单播消息发送给请求方客户端，该消息中的源地址和目的地址分别就是服务器和客户端的二层MAC地址。

DHCPv4请求：

当请求了DHCPv4服务的客户端接收到提供消息后，它会向网络广播DHCPv4请求消息。该消息中包含由客户端所选择的服务器的地址。 与那个服务器地址相关的服务器会检查，要分配给该节点的地址是否可以在数据存储中找到。 这条消息既可用于租赁合同的签订，也可用于租赁合同的续签。 这条消息会被发送给所有的DHCPv4服务器，告知他们已经接受了哪个提议，同时也会通知该服务器：客户端已经接受了该服务器的提议。

DHCPv4确认：

当 DHCPv4 服务器收到来自客户端的 DHCPv4 REQUEST 消息后，它会通过 ICMP Ping 来确认该地址是否已被占用。如果地址未被占用，那么服务器就会为客户端创建一个新的 ARP 记录，然后单播发送 DHCPv4 ACK 消息。 如果该地址被分配了，那么存储中的IP地址就会被标记为不可用，从而确保一致性。 服务器向客户端发送一个包含网络信息的 DHCPv4 ACK数据包。 这实际上是DHCPv4OFFER消息的副本，不过其中包含了与配置相关的信息，并且还执行了针对所分配地址的ARP查询操作。 如果收到的是无效的ARP响应，那么客户端就知道该地址是有效的IP地址，此时就可以将该地址作为自己的IP地址来使用。

租赁续约：

DHCPv4功能正常：

DHCPv4运行在应用层，它能够动态地为DHCPv4客户端分配IP地址，并为其提供相关配置信息。这些配置信息包括子网掩码、IP地址、默认网关以及DNS地址等。DHCPv4是一种基于客户端-服务器的协议，它从指定的IP地址池中为请求分配的客户端分配唯一的IP地址。

DHCPv4的应用场景：

• DHCPv4负责集中管理IP地址的配置信息。
• DHCPv4能够自动配置主机的相关设置。
• DHCPv4客户端能够及时获得正确的IP地址。
• DHCPv4能够提升系统的灵活性和可扩展性。