6.3 动态主机配置协议DHCP
实际的问题：如果一个局域网中多个主机，如何配置IP，才能使得客户主机正常访问服务器？可以手动配置，但是配置比较麻烦。DHCP 动态主机配置协议就是自动配置 IP 的服务。在局域网中增加一个 DHCP 服务器提供服务。客户向 DHCP 服务器请求自己的网络配置信息即可。
DHCP 提供了即插即用联网：允许一台计算机，加入新网络时，可自动获取IP地址等网络配置信息，而不是上手动参与（Dynamic Host Configuration Protocol）。
DHCP 报文在运输层封装成 UDP 用户数据报。客户端通过 UDP 68 端口发送报文，服务器通过 UDP 67 端口接收报文。
获取 IP 阶段
1、客户端发送 DISCOVER 报文（广播发送，源地址 0.0.0.0 目的地址 255.255.255.255）
2、服务器接收报文，并发出响应 OFFER 报文（源地址是服务器的地址，目的地址是 255.255.255.255）包括事务ID和配置信息（IP地址，子网掩码，地址租期，默认网关，DNS服务器信息）DHCP服务器从自己的 IP 地址池中选择待租用给主机的 IP 地址。使用 ARP 确保选中的 IP 没有被其他主机占用。
3、客户端可能收到多个 DHCP 服务器发送的 OFFER 报文，选择先到的报文。
4、客户端继续广播 REQUEST 报文（包括事务ID，DHCP客户端的MAC地址，接收租约中的IP地址，提供租约的DHCP服务器端的IP地址）源地址 0.0.0.0 目的地址 255.255.255.255
4、服务器收到报文后，发送 ACK 报文。客户端接收后，使用 ARP 检测分配的 IP 地址是否被网络的其他主机占用。如果占用，给 DHCP 发送 DECLINE 撤销报文，然后从第一步重新发送 DISCOVER 报文。如果没有占用，可以使用这个 IP 地址和其他主机进行通信了。
IP 续约阶段（当0.5倍租用期到了）
1、客户端给服务器发送 REQUEST 报文（源地址是租用的IP地址，目的地址是 服务器的地址）
2、服务器接收到报文后：如果可以续约，发出 ACK 报文（源地址是服务器地址，目的地址是租用的 IP 地址），得到新的租用期；如果不可以续约，发出 NACK 报文，客户端必须停止使用之前租用到的 IP 地址，重新发送 DISCOVER 报文获取IP。
3、如果服务器无响应，0.875倍租用期到达后，客户端继续发送 REQUEST 报文，如果继续无响应，在租用期到达后停止使用 IP 并重新发送 DISCOVER 报文。
客户端主动解除IP续约
1、客户端向 DHCP 服务器发送 RELEASE 释放报文（源地址0.0.0.0，目标地址 255.255.255.255）
路由器中继问题：如果一个主机在路由器后面，路由器外面配置 DHCP 服务器，那么这个主机不能自动获取 IP 地址。主机会发出 DISCOVER 报文，但是会被路由器丢弃，服务器无法获取到。所以路由器需要配置 DHCP 服务器的地址并成为中继代理，这样就可以获取 IP 和网络配置信息了。
实际上，我们不需要，也不愿意在每一个网络上都配置 DHCP 服务器，所以每一个网络至少设置一个 DHCP 中继代理（路由器），作为各个网络中计算机和 DHCP 服务器的桥梁。