DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议。采用DHCP的好处在于减少网络管理员和用户的负担。可以减少手动配置IP地址导致的地址冲冲突，以及网关地址或DNS地址错误导致的不能访问网络等问题。

DHCP原理

DHCP服务器有一个IP地址池，当任何启用DHCP的客户机连接到网络时，可从服务器那里租借一个IP地址，不再使用的IP地址自动回收到地址池中，供再次分配使用。

DHCP保证在同一时刻的任何IP地址只能分给一个客户机使用。当DHCP客户机重启时，应配置为相同的IP地址。在DHCP服务器重启情况下，也应当给每个客户机分配相同的IP地址，并且和手动分配的IP地址共存。这要求DHCP服务器对已经分配的IP地址进行保存，并且在客户端不使用时进行回收。

DHCP是一种动态地向网络终端提供配置参数的协议。在终端提出申请后，DHCP服务器可以向终端提供IP地址及子网掩码、网关和DNS服务器地址等参数。

DHCP协议基于UDP协议，客户端的端口号是68，服务器端口号是67。

DHCP在分配IP地址时有两种方法，一种是由DHCP服务器再特定的IP地址中自动选出一个进行分配。另一种方法是针对MAC地址分配一个固定的IP地址，而且这两种方法可以并用。

为了检查所要分配的IP地址以及已经分配了的IP地址是否可用，DHCP服务器或DHCP客户端必须具备以下功能：

DHCP服务器：在分配IP地址前发送ICMP回送请求包，确认没有返回应答。

DHCP客户端：针对从DHCP那里获得到的IP地址发送ARP请求包，确认没有返回应答。

DHCP工作流程

DHCP共分为4个阶段：

协议分析

通过wireshark来获取上述4个阶段报文，过滤方式：

1. 基于端口过滤     udp.port==67
2. 基于协议过滤    bootp
     在wireshark里，bootp就是指的DHCP，因为DHCP是根据bootp改进过来的。如果要写filter的时候，记得用bootp，而不是dhcp。

DHCP应用

dnsmasq是轻量级的DHCP、TFTP和DNS缓存服务器，给小型网络提供DNS和DHCP服务。它的设计目标是轻量级的DNS，并且占用空间小，适用于资源受限的路由器和防火墙，以及智能手机、便携式热点设备等。官网：http://dnsmasq.org/

dnsmasq的配置文件/etc/config/dhcp控制着DNS和DHCP服务选项。默认配置包含一个通用的配置节来指定全局选项，还有一个或多个DHCP来定义动态主机配置服务的网络接口和地址池等。还可以包含多个域名和主机配置，并且提供客户端地址列表来查询。

参考：

1. 跟我学TCP/IP系列4 --DNS、ARP、ICMP以及DHCP

2. 智能路由器开发指南

3. 图解TCP/IP

4. Wireshark实战分析之DHCP协议（一）

DHCP协议