IP地址的分配过程

IP地址的分配一般分为俩种，手动配置和动态获取。服务器主机一般采用手动配置，而客户端主机（比如我们的手机）采用动态获取。原因有以下几个： 1、 客户主机比服务主机移动更加频繁。2、服务器主机需要提供更可靠的服务，其配置信息应该减少对其他系统/主机的依赖。3、客户主机比服务主机的数量要多很多。4、客户主机使用者的网络配置只是比服务主机的使用者低。 DHCP协议主要分为俩部分，一个是地址管理：处理IP地址的动态分配，向客户端提供地址租约。一个是配置信息的传递：DHCP报文格式、状态机 地址池与地址租约：在IP地址的动态分配中，DHCP客户端想DHCP服务器发送IP地址请求。DHCP服务器会维护一个 IP地址池，DHCP从地址池从取出一个IP回应给DHCP客户端。在地址分配时，DHCP服务器也会指定回应给DHCP客户端的IP地址的租约期，该地址只有在该租约期内可用，不过DHCP客户端可用在租约期内请求延长租约（更新租约期）。

主机新加入网络时，获取IP的流程

1. 新的client加入网络时，会使用0.0.0.0作为源地址，发送discover广播报文，查询网络上有哪些DHCP server，以及这些DHCP server 能Offer哪些IP地址
2. DHCP服务器接收到DHCP Discover报文后，回应Offer报文，提供IP地址（可能包含DNS等其他信息）给client
3. client 根据收到的Offer报文，选择一个DHCP server，并选择它提供的IP地址。然后广播Request报文，想DHCP Server请求该IP地址，同时想本地网络（尤其是其他DHCP Server）公告自己已经选择了某个DHCP Server的某个IP地址。
4. DHCP Server 回应ACK报文，将IP地址分配给Client端 （特殊情况：DHCP Server在发送Offer报文和接收到Request的短暂时间内把IP分配给了其他主机）
5. DHCP Client 收到ACK报文后，会针对获得的IP地址发送ARP Request，进行IP地址冲突检测。
6. 如果IP地址已经被其他主机使用，则Client放弃该IP地址，想Server发送DHCP DECLINE报文告诉Server该地址不能使用。然后一段时间后（一般10s）再此尝试获取该IP地址
7. 如果Client仍然无法使用该IP地址，则发送DHCP RELEASE报文，放弃该地址。

主机已经有IP地址，只想更新租约

1. 此时可以跳过DHCP Discover报文和DHCP Offer报文
2. Client发送携带当前IP地址的Request报文
3. 如果Server同意Client续约，则发送DHCP ACK报文。如果拒绝续约，则发送DHCPNAK报文。