DHCP服務器的配置和使用時非常重要的。這里我們就重點講解一下DHCP協議以及DHCP服務器的有關內容。在TCP/IP網絡上，每臺工作站要能與其他計算機進行互聯，都必須進行基本的網絡配置，如IP地址、子網掩碼、缺省網關、DNS等。對于小型網絡，為每臺計算機一一配置這樣的屬性也許還可以承受，但對于一個有幾百、上千臺的網絡，這部分工作雖然簡單，但工作量相當大，網絡管理員就可能沒有時間和精力來一一為這么多計算機配置了。這時我們通常是采用下面要講的DHCP來自動為客戶機分配IP地址了。

DHCP的全稱是動態主機配置協議（Dynamic Host Configuration Protocol），它的目的就是為了減輕TCP/IP網絡的規劃、管理和維護的負擔，解決IP地址空間缺乏問題（因為這樣配置后，每一時刻只有實際連接的用戶才分配IP地址，減少離IP地址的占用）。

DHCP分為兩個部分：一個是服務器端﹐而另一個是客戶端。所有的 IP 網路設定資料都由 DHCP 服務器集中管理，并負責處理客戶端的 DHCP 要求；而客戶端則會使用從服務器分配下來的IP環境資料。DHCP 協議通過“"租約” 的概念，有效且動態的分配客戶端的 TCP/IP 設定。

DHCP協議IP地址分配方式

DHCP協議的IP地址分配，必須至少有一臺 DHCP 服務器工作在網路上。它會監聽網絡中的所有 DHCP 請求，并與客戶端商議 TCP/IP 的設定環境。它提供兩種 IP 定位方式：

Automatic Allocation（自動分配）

其分配方式是：一旦 DHCP 客戶端第一次成功的從 DHCP 服務器端租用到 IP 地址之后，就永遠使用這個地址。

Dynamic Allocation （動態分配）

其分配方式是：當 DHCP 第一次從 HDCP服務器端租用到 IP 地址之后，并非永久的使用該位，只要租約到期，客戶端就得釋放（release）這個 IP 地址，以給其它工作站使用。當然，客戶端可以比其它主機更優先的延續（renew）租約，或是租用其它的 IP 地址。

動態分配顯然比自動分配更加靈活，尤其是當您的實際 IP 地址不足的時候﹐例如一家ISP只能提供1000 個IP地址用來給接入用戶，但并不意味著您的客戶最多只能有1000 個，因為您的客戶基本上不太可能全部在同一時間上網的。這樣，您就可以將這 1000 個地址，輪流的租用給接入上來的客戶使用了，這樣你允許的客戶限制也就大大超過1000個了。 在企業局域網中也一樣，如一些部門雖然有大量用戶，但平時上網的卻是其中的少部分（如市場部），則可以在IP地址緊張的情況下采用DHCP自動分配方式，則可節省大量的IP地址資源。

DHCP 除了能動態的設定 IP 地址之外，還可以將一些IP 保留下來給一些特殊用途的機器使用，也就是在動態之中還可以設置部分客戶機的靜態地址。通常是與主機網卡的物理地址（MAC地址）進行綁定的，這樣可以給您更大的設計空間。同時，DHCP 還可以幫客戶端指定router﹑netmask﹑DNS Server ﹑WINS Server等等屬性，這樣一來，您在客戶端網絡TCP/IP屬性配置上，除了選擇 DHCP選項之外，幾乎無需做任何其他的 IP環境設定，大大提高了設置效率，減輕了工作量。

DHCP協議的作用可以用以下三個方面來解釋：

集中TCP/IP IP子網的管理。所有客戶機的IP地址，以及它們的配置參數都存儲在DHCP服務器的中心數據庫內。

自動為客戶機進行TCP/IP IP地址的分配和配置。當客戶計算機啟動并首次訪問網絡時，自動給它分配IP地址、子網掩碼、缺省網關以及WINS服務器IP地址。當該客戶機在子網之間移動時（比如便攜機），初始的IP地址以及相關配置信息釋放回初始的可用IP地址池，客戶在系統啟動時重新分配新的IP地址以及相關的配置信息。

未使用的IP地址返回到可用IP地址池，提高IP地址使用效率。通常情況下，IP地址由管理員靜態分配，并且這些IP地址保存在一張紙上，或者存儲在本地數據庫中，但是當客戶在子網移動或者分配了多個新的IP地址而未修改該IP地址表列時，該表列常常變得過期。這也意味著某些IP地址將丟失，從而不能再用。DHCP采用一種稱為租用期限（Lease）的基于時間的機制，便利客戶定期進行更新。如果租用期限已滿，但客戶并沒有對它的IP地址進行更新，則該IP地址返回給可用IP地址池。

DHCP協議的自動IP地址分配過程通常需要經過如下幾個階段：

初始階段

當啟動客戶的TCP/IP組時，由于在IP網絡中的每臺機器都需要有一個地址，因此TCP/IP組與地址0.0.0.0綁定在一起。然后它將一個DHCP Discover信息包發送給它的本地子網。該信息包時發送給UDP端口67，也即DHCP/BOOTP服務器端口的廣播信息包。

發現階段

即DHCP客戶機尋找DHCP服務器的階段。DHCP客戶機以廣播方式（因為DHCP服務器的IP地址對于客戶機來說是未知的）發送DHCP discover發現信息來尋找DHCP服務器，即向地址255.255.255.255發送特定的廣播信息。網絡上每一臺安裝了TCP/IP協議的主機都會接收到這種廣播信息，但只有DHCP服務器才會做出響應。

提供階段

本地子網的每一個DHCP服務器都接收DHCP Discover信息包。每個接收請求的DHCP服務器都檢查它是否有給請求客戶的有效空閑地址。然后它以DHCP Offer信息包作為響應，該信息包包括有效的IP地址、子網掩碼、DHCP服務器的IP地址、租用期限、以及其他的有關DHCP范圍的詳細配置。所有發送DHCP Offer信息包的服務器將保留它們提供的一個IP地址。在該地址不再保留之前，該地址不能分配給其他的客戶。DHCP Offer信息廣播發送給UDP端口68，也即DHCP/BOOTP客戶端口。相應必須以廣播方式發送，因為客戶沒有能直接尋址的IP地址。

選擇階段

即DHCP客戶機選擇某臺DHCP服務器提供的IP地址的階段。如果有多臺DHCP服務器向DHCP客戶機發來的DHCP offer提供信息，則DHCP客戶機只接受第一個收到的DHCP offer提供信息，然后它就以廣播方式回答一個DHCP request請求信息，該信息中包含向它所選定的DHCP服務器請求IP地址的內容。之所以要以廣播方式回答，是為了通知所有的DHCP服務器，他將選擇某臺DHCP服務器所提供的IP地址。

確認階段

即DHCP服務器確認所提供的IP地址的階段。客戶通常對第一個提議產生響應，并以廣播的方式發送DHCP Request信息包作為響應。該信息包告訴服務器“是的，我想讓你給我提供服務。我接收你給我的租用期限”。而且，一旦信息包以廣播方式發送以后，網絡中所有的DHCP服務器都可以看到該信息包，那些提議沒有被客戶承認的DHCP服務器將保留的IP地址返回給它的可用地址池。客戶還可利用DHCP Request詢問服務器其他的配置選項，如：DNS或網關地址。

重新登錄階段

以后DHCP客戶機每次重新登錄網絡時，就不需要再發送DHCP discover發現信息了，而是直接發送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request請求信息。當DHCP服務器收到這一信息后，它會嘗試讓DHCP客戶機繼續使用原來的IP地址，并回答一個DHCP ack確認信息。如果此IP地址已無法再分配給原來的DHCP客戶機使用時（比如此IP地址已分配給其它DHCP客戶機使用），則DHCP服務器給DHCP客戶機回答一個DHCP nack否認信息。當原來的DHCP客戶機收到此DHCP nack否認信息后，它就必須重新發送DHCP discover發現信息來請求新的IP地址。

更新租約階段

當客戶注意到它的租用期到了50%以上時，就要更新該租用期。這時它發送一個直接UDP信息包給他獲得它的原始信息的服務器。該信息包是一個DHCP Request信息包，用以詢問是否能保持TCP/IP配置信息并更新它的租用期。如果服務器是可用的，則它通常發送一個DHCP Acknowledge信息包給客戶，同意客戶的請求。

重新捆綁階段

當租用期達到期滿時間的近87.5%時，客戶如果在前一次請求中沒能更新租用期的話，他會再次試圖更新租用期。如果這次更新失敗的話，客戶機就會試著與任何一個DHCP服務器聯系以獲得一個有效的IP地址。如果另外的一個DHCP服務器能夠分配一個新的IP地址，則該客戶機再次進入捆綁狀態。如果客戶機當前的IP地址租用期滿，則客戶機必須放棄該IP地址，并重新進入初始化狀態，然后重復整個過程。

【說明】DHCP服務不僅可以在主機上配置，像路由器等設備中也可以提供這類服務，最常見的就是寬帶路由器，通過它的DHCP服務同樣可以為客戶機提供自動IP地址分配，減輕服務器主機的負擔。