DHCP Message Exchange

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DHCP Message Exchange
　　实验环境：
　　DHCP Server: Windows Server 2003
　　DHCP Client: Windows 7

　　DHCP报文交互过程：
　　① DHCP Discovery
　　DHCP客户端首先广播发送一个DHCP Discover消息，数据包的源MAC地址是客户端的MAC地址，目标MAC地址是FFFF.FFFF.FFFF的二层广播地址。由于它现在还没有IP地址，因此源IP地址只能是0.0.0.0；它也不知道发给谁，因此目标IP地址是255.255.255.255的三层广播地址；DHCP使用的协议是UDP，源端口是68（客户端），目标端口是67（服务器），DHCP报文的类型是DHCP Discover。
　　②DHCP Offer
　　DHCP服务器向DHCHP客户机发送DHCP Offer信息，其中包括一个可租用的IP地址，该数据包仍然是一个广播报文。源MAC地址是DHCP服务器的MAC地址，目标MAC地址是广播MAC（这里很多文档将此处解释为单播，其实不是，DHCP服务器不仅要告诉客户端，还要告诉其他DHCP服务器，这个IP地址已经被分发出去了，这样设计的目的主要是考虑到有同一网段有多个DHCP服务器的情况）该数据包源IP是服务器的IP地址，即172.16.1.1，目标IP是255.255.255.255，因为此时客户机还没有IP地址。UDP的源端口是67（服务器），目标端口是68（客户端），DHCP报文中包含了分配给客户端的IP地址。
　　如果客户机在发出DHCP Discover消息后，没有DHCP服务器做出响应，客户机则拿不到IP地址。但客户机会每隔几分钟发送DHCP Discover进行尝试，直到客户端收到DHCP Offer报文。如果是Windows客户端，再多次尝试失败后，会自动分配一个169.254.0.0/16的IP地址，但仍然会继续进行尝试。直到找到DHCP服务器，用DHCP服务器分配给它的地址来替换这个IP地址。
　　③DHCP Request
　　客户机收到DHCP Offer报文以后，会发送一个DHCP Request报文。该报文仍然是一个广播报文（主要考虑到客户机要告诉该网段所有的DHCP服务器，我选择了172.16.1.1这台DHCP服务器），源MAC地址是客户机的MAC地址，目标MAC仍然是FFFF.FFFF.FFFF的广播地址；源IP是刚刚DHCP服务器分配给客户机的地址（172.16.1.10），目标IP是255.255.255.255。传输层源端口是68，目标端口是67，DHCP报文中包含客户机的MAC地址，以及客户机选择的DHCP服务器（注：在Windows Server 2003做为DHCP服务器的时候未在该报文中找到服务器的IP地址，而思科路由器做DHCP服务器则有）。
　　④DHCP Ack
　　DHCP服务器收到DHCP Offer报文以后，确定租约成立，回复一个DHCP Ack。在这个报文中还包含一些额外的信息，网关、掩码、DNS等，该报文仍然是一个广播报文。
　　附件：附件中是DHCP的抓包的报文，感兴趣的同学可以下载后进行分析