DHCP服务器分配IP地址的过程

DHCP客户端会在以下所列举的几种情况下，从DHCP服务器获取一个新的IP地址。

(1)该客户端是第一次从DHCP服务器获取IP地址。

(2)该客户端原先所租用的IP地址已经被DHCP服务器收回，而且已经租给其他客户端了，因此该客户端需要重新从DHCP服务器租用一个新的IP地址。

(3)该客户端自己释放原先所租用的IP地址，并要求租用一个新的IP地址。

(4)该客户端更换了网卡。

(5)该客户端转移到另一个网段。

以上几种情况下，DHCP客户端与DHCP服务器之间会通过以下4个包来相互通信，其过程如图1所示。DHCP定义了4种类型的数据包。

图1 DHCP客户端请求IP地址的过程

(1)DHCP Discover。DHCP客户端会先送出DHCP Discover的广播信息到网络，以便寻找一台能够提供IP地址的DHCP服务器。

(2)DHCP Offer。当网络中的DHCP服务器收到DHCP客户端的DHCP Discover信息后，就会从IP地址池中挑选一个尚未出租的IP地址，然后利用广播的方式传输给DHCP客户端。之所以使用广播方式，是因为此时DHCP客户端还没有IP地址。在尚未与DHCP客户端完成租用IP地址的程序之前，这个IP地址会被暂时保留起来，以避免再分配给其他的DHCP客户端。如果网络中有多台DHCP服务器收到DHCP客户端的DHCP Discover信息，并且也都响应DHCP客户端(表示它们都可以提供IP地址给此客户端)，那么DHCP客户端会选择第一个收到的DHCP Offer信息。

(3)DHCPR Request。当DHCP客户端选择第一个收到的DHCP Offer信息后，它就利用广播的方式，响应一个DHCP Request信息给DHCP服务器。之所以利用广播方式，是因为它不但要通知所挑选的DHCP服务器，还必须通知没有被选择的其他DHCP服务器，以便这些DHCP服务器将原本欲分配给此DHCP客户端的IP地址收回，供其他DHCP客户端使用。

(4)DHCP ACK。DHCP服务器收到DHCP客户端要求IP地址的DHCP Request信息后，就会利用广播的方式送出DHCP ACK确认信息给DHCP客户端。之所以利用广播的方式，是因为此时DHCP客户端还没有IP地址，此信息包含着DHCP客户端所需要的TCP/IP配置信息，如子网掩码、默认网关、DNS服务器等。

DHCP客户端在收到DHCP ACK信息后，就完成了获取IP地址的步骤，也就可以开始利用这个IP地址与网络中的其他计算机通信了。