TCP/IP详解 第六章 DHCP协议
1、DHCP簡介
1、DHCP （Dynamic Host Configuration Protocol）即動態主機設置協議。
2、前身是BOOTP協議，是一個局域網的網絡協議，使用UDP協議工作，常用的端口：67(DHCPv4 server),68(DHCPv4 client)， 547 (DHCPv6 server) , 546 (DHCPv6 client)。DHCP通常被用于局域網環境，主要作用是集中的管理、分配IP地址，使client動態的獲得IP地址、Gateway地址、DNS服務器地址等信息，并能夠提升地址的使用率
3、DHCP協議屬于應用層協議
DHCP SERVER負責接收客戶端的DHCP請求，管理LAN端所有的IP網絡設定資料，相比于BOOTP，DHCP通過“租約”來實現動態分配IP的功能，實現IP的時分復用，從而解決IP資源短缺的問題。其地址分配方式有三種，分別是人工配置（由管理員對每臺具體的計算機指定一個地址），自動配置（服務器為第一次連接網絡的計算機分配一個永久地址），動態配置（在一定的期限內將地址租給計算機，租期結束后客戶必須續租或者停用該地址），而對于路由器，經常使用的地址分配方式是動態配置。
1.1、DHCP簡介：BOOTP
BOOTP（Bootstrap Protocol，引導程序協議）是一種引導協議，基于IP/UDP協議，也稱自舉協議，是DHCP協議的前身。BOOTP用于無盤工作站的局域網中，可以讓無盤工作站從一個中心服務器上獲得IP地址。通過BOOTP協議可以為局域網中的無盤工作站分配動態IP地址，這樣就不需要管理員去為每個用戶去設置靜態IP地址。
BOOTP可以看成是簡單版的DHCP，是對主機的靜態配置，而DHCP可以依據一些策略對主機進行動態配置。BOOTP用于無盤工作站的啟動和配置，而DHCP更適用于客戶端接入變化的網絡，即客戶端接入時間、接入地點不固定。
2、DHCP協議封裝
OP:操作類型，0-請求，1-應答
HWtype：1 為以太網
Hwlen:?????? 6
Hops：??? 中繼次數，每中繼一次加1
Transaction id：事務ID
Second elapsed：從第一次請求開始過去的時間
Flag：0-單播，1只能處理廣播（不能或者不愿意處理單播）
ciaddr:客戶端IP地址，如果沒有，填全0
yiaddr：由于服務器填寫，分配給客戶端的IP地址
siaddr:??? 下一服務器地址（用于bootp引導過程）
giaddr： 中繼網關服務器地址（跨子網進行DHCP地址分配的場景）
chaddr：客戶端MAC地址
sname：dhcp服務器名稱
bootfilename：引導文件名稱
magic cookie： dhcp為了兼容BOOTP增加的魔數（?63.82.53.63）
option：拓展選項
2.1、DHCP協議封裝：拓展選項
常用tag：
0 ：填充?? 1：子網掩碼?? 3：路由器地址? 6：域名服務器
15：域名? 50：請求的IP地址?? 51：地址租用期??
53：DHCP消息類型? 54：服務器標識符?? 55：參數請求列表
56：DHCP錯誤消息? 58：租約更新時間?? 59：租約重新綁定時間
61：客戶機標識符? 119：域搜索列表?? 255： 結束
2.2、DHCP協議封裝：DHCP消息類型（53）
DHCP常用消息類型：
DHCPDISCOVER(1), DHCPOFFER (2), DHCPREQUEST (3), DHCPDECLINE (4), DHCPACK (5),DHCPNAK (6), DHCPRELEASE (7), DHCPINFORM (8), DHCPFORCERENEW(9) , DHCPLEASEQUERY (10), DHCPLEASEUNASSIGNED (11), DHCPLEASEUNKNOWN (12), DHCPLEASEACTIVE (13).
3、DHCP工作原理
3.1、DHCP協議通信過程
DHCPDISCOVER(1):
廣播消息，src 0.0.0.0：68? dst 255.255.255.255：67
DHCPOFFER (2)：
攜帶，租期T，更新時間T1（通常為1/2*T），重新綁定時間T2（通常為7/8*T）
DHCPREQUEST (3):
包含一個服務器標識符，選定的IP地址
DHCPACK (5)：
服務器確認可以綁定該IP地址
DHCPNAK (6)
服務器無法分配該IP地址
DHCPDECLINE (4):
客戶端使用ACD檢測沖突，發現該IP地址被占用，發送此消息放棄該IP地址
DHCPRELEASE (7)：
客戶端在租期內主動放棄一個IP地址
DHCPINFORM (8)：
客戶端已經有IP地址的情況下，需要其他配置信息，發送此信息
3.2、DHCP狀態機
4、DHCPv6： 與DHCPv4的區別
1、DHCPv6使用組播地址：ff02：：1:2
????? 而DHCPv4使用廣播
2、 DHCPv6中沒有保留BOOTP協議
3、DHCPv6中重要概念：
???? 客服端標識符，服務端標識符
????? 身份關聯（IA），DUID
4.1、DHCPv6 ：消息格式
4.2、DHCPv6： 消息類型對比
4.3、DHCPv6： IA(身份關聯)
IAID：32位隨機數
T1：更新時間
T2：重新綁定時間
IA_NA:? NA選項
IA_TA:? TA選項
4.4、DHCPv6： DUID(DHCP唯一標識符)
三種生成方式：
DUID-LLT：基于鏈路層地址和時間DUID
DUID-EN：基于企業編號和供應商分配的DUID
DUID-LL：僅基于鏈路層地址的DUID
4.5、DHCPv6：有狀態和無狀態
有狀態的地址配置：
類似DHCPv4，通過使用如 DHCP 的配置協議，用來配置非鏈接本地地址，以及其他額外信息（DNS等）
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無狀態的地址配置：
使用無狀態地址自動配置，在無狀態下客戶機認為能夠自己配置IPv6地址，當需要DHCPv6獲取額外信息（DNS服務等），另外一種選擇是使用ICMPv6路由器通告消息來獲得一臺DNS服務器的地址
4.5、DHCPv6：生命周期
4.6、DHCPv6：ICMPv6路由器通告消息
兩個重要字段
M位：可管理地址配置標志?? O位：其他配置標志
M0 O0：表示不使用DHCPv6，采用無狀態地址自動分配
M1 O1：DHCPv6 有狀態， DHCPv6 將分配有狀態地址，同時分配其他配置
M0 O1：DHCPv6 無狀態：DHCPv6 不為 IPv6 主機分配有狀態地址，但分配無狀態配置設置
M1 O0：DHCPv6 用于地址配置，但不用于其他配置，這是一種最不可能的組合
4.7、DHCPv6：通信過程
4.8、DHCPv6：消息介紹
ROUTER SOLICIT：路由器發現消息
ROUTER ADVERTISE：路由器通知消息
SOLICIT(1):DHCPv6發現消息
ADVERTISE(2): DHCPv6通知消息
REQUEST(3): DHCPv6請求消息
REPLY(7):DHCPv6應答消息
DECLINE(9): DHCPv6放棄
INFORMATION-REQUEST(11):已有IP的情況下，使用此消息申請其他配置
4、DHCPv6：前綴委托
一臺路由器向另一臺路由器委托一個地址空間范圍，這個地址可以描述為一個IPv6地址前綴，使得該路由器可以像一個DHCPv6服務器那樣工作
5、DHCP中繼
5.1、DHCP中繼：重要概念
1、中繼服務在第3層，只負責DHCP中的廣播或者組播數據
2、中繼代理選項
?DHCPv4 RAIO：元選項，很多子選項用于ISP標識請求來自于哪個用戶，哪個鏈路或網絡，安全認證子選項（SHA-1算法）
3、中繼代理遠程ID子選項
??????? 用于標識遠程客戶機（呼叫方ID，用戶名，調制解調器ID，點對點鏈路的遠程IP地址），DHCPv6版本中還包含了DUID
4、服務器標識符覆蓋
5、租約查詢，批量租約查詢
6、2層中繼代理 IPv4 LDRA
6、DHCP與DNS交互
組合DNS /DHCP服務器：
能夠在給客戶機分配IP地址的同時，根據DHCPREQUEST中的客戶機標識符或者域名，進行域名和IP地址綁定，并更新到DNS數據庫中，這樣后續的DNS請求，都能相應最新的IP和域名綁定信息
7、DCHP安全：DHCP認證
1、認證消息：下發一個共享配置令牌，客戶端和服務端配置令牌信息匹配則可以接受該消息，有令牌信息能夠被截獲，所以這種保護方式很弱
2、延期認證：假設客戶端和服務端有一個共享秘鑰，當客戶端發送DHCPDISCOVER和DHCPINFORM時，包含一個認證選項，則DHCPINFORM和DHCPACK中包含一個認證碼（MAC加密后的數據），
客戶端檢測認證碼是否正確。核心算法采用MD5簽名校驗
3、DHCP認證機制沒有被廣泛應用
7.1、DHCP安全：攻擊手段
1、未授權客戶機或者未授權服務器對DHCP通信過程的干擾
2、耗盡配置資源的Dos攻擊
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感謝xuj
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的TCP/IP详解 第六章 DHCP协议的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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