动态IP地址和DHCP工作原理使用场景
在前面我们已经对P地址进行了讨论,在 Internet上每一个节点都依靠惟一的IP地址互相区分和相互联系。每个IP地址都包含两部分:网络标识符和主机标识符。网络标识符标识在同一个物理网络上的所有主机,主机标识符标识该物理网络上的每一个主机,IP地址构成了整个 Intemet的基础,用户加入 Internet必须要有合法的IP地址。但是,IP地址是一个32位二进制数的地址,虽然从理论上讲有2的32次方个可能的地址组合,似乎是一个很大的地址空间,实际上,根据前面讲的规则,IP地址分为A类、B类、C类三大类,由于历史原因和技术发展的差别,A类地址和B类地址几乎分配完毕,目前能够供全球各国各组织分配的只有C类地址。所以说,IP地址是一种非常重要的网络资源。
1.动态分配 Internet的P地址 节省P地址资源的一个非常重要的方法是对IP地址进行动态分配。因为对于大多数拨号上网的用户,由于上网时间和空间的不确定性,为每个用户分配一个固定的P地址(静态P)是不可取的,这将造成IP地址资源的极大浪费。因此这些用户通常在每次拨通ISP的主机后,自动获得一个动态的IP地址。拨号用户任意两次连接时的P地址很可能不同,但是在每次连接时间内P地址不会改变。除了对拨号用户进行动态分配地址外,我们还可以将企业从ISP分配到手的一段IP地址进行动态分配,只有开机的用户才能分配到IP地址,如果用户的机器关掉的话,就将IP地址释放出来,这样,无疑可以达到充分利用P地址的目的。动态地址分配使用的场合很多,现在最常用的就是我爱加倍游IP代理。
在IP网络中,每个连接Internet的设备都需要分配唯一的IP地址。DHCP使网络管理员能从中心结点监控和分配IP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实现的自动化分配IP地址不仅降低了配置和部署设备的时间,同时也降低了发生配置错误的可能性。
另外DHCP服务器可游戏多开以管理多个网段的配置信息,当某个网段的配置发生变化时,管理员只需要更新DHCP服务器上的相关配置即可,实现了集中化管理。
总体来看,DHCP带来了如下优势:
1.准确的IP配置:因为手动输入时可能输错。
2.减少IP地址冲突:每个连接的设备都必须有一个IP地址且不能重复。手动分配地址时,可能出现IP相同,导致通信失败。
3.防封IPIP地址管理的自动化:如果没有DHCP,网络管理员将需要手动分配和撤消地址。跟踪哪个设备具有什么地址可能是徒劳的,因为几乎无法理解设备何时需要访问网络以及何时需要离开网络。DHCP允许将其自动化和集中化,因此网络专业人员可以从一个位置管理所有位置。
4.高效的变更管理:DHCP的使用使更改地址,范围或端点变得非常简单。例如,组织可能希望将其IP寻址方案从一个范围更改为另一个范围。DHCP服务器配置有新信息,该信息将传播到新端点。同样,如果升级并更换了网络设备,则不需要网络配置。
DHCP是怎么工作的?
DHCP协议采用UDP作为传输协议,DHCP客户端发送请求消息到DHCP服务器的68号端口,DHCP服务器回应应答消息给DHCP客户端的67号端口。
只有跟DHCP客户端在同一个网段的DHCP服务器才能收到DHCP客户端广播的DHCP DISCOVER报文。当DHCP客户端与DHCP服务器不在同一个网段时,必须部署DHCP中继来转发DHCP客户端和DHCP服务器之间的DHCP报文。在DHCP客户端看来,DHCP中继就像DHCP服务器;在DHCP服务器看来,DHCP中继就像DHCP客户端。
DHCP使用场景
DHCP提供了两种地址分配机制,网络管理员可以根据网络需求为不同的主机选择不同的分配策略。
动态分配机制:通过DHCP为主机分配一个有使用期限的IP地址。
DHCP使用了租期的概念,或称为设备IP地址的有效期。租用时间是不定的,主要取决于用户在某地连接Internet需要多久,这种分配机制适用于主机需要临时接入网络或者空闲地址数小于网络主机总数且主机不需要永久连接网络的场景。
静态分配机制:网络管理员通过DHCP为指定的主机分配固定的IP地址。
相比手工静态配置IP地址,通过DHCP方式静态分配机制避免人工配置发生错误,方便管理员统一维护管理。
