引導程序協(xié)議

1、引導程序協(xié)議 BOOTP 與動態(tài)主機配置協(xié)議 DHCP1 引導程序協(xié)議BOOTPn為了將軟件協(xié)議做成通用的和便于移植，協(xié)議軟件的編寫者把協(xié)議軟件參數(shù)化。這就使得在很多臺計算機上使用同一個經(jīng)過編譯的二進制代碼成為可能。n一臺計算機和另一臺計算機的區(qū)別，都可通過一些不同的參數(shù)來體現(xiàn)。n在軟件協(xié)議運行之前，必須給每一個參數(shù)賦值。 協(xié)議配置n在協(xié)議軟件中給這些參數(shù)賦值的動作叫做協(xié)議配置。n一個軟件協(xié)議在使用之前必須是已正確配置的。n具體的配置信息有哪些則取決于協(xié)議棧。 連接到因特網(wǎng)的計算機的協(xié)議軟件需要配置的項目 (1) IP地址(2) 子網(wǎng)掩碼(3) 默認路由器的IP地址(4) 域名服務器的IP地址

2、n這些信息通常存儲在一個配置文件中，計算機在引導過程中可以對這個文件進行存取。 引導程序協(xié)議 BOOTP (BOOTstrap Protocol) n也稱為自舉協(xié)議 。nBOOTP 使用客戶服務器工作方式。n協(xié)議軟件廣播 BOOTP 請求報文，此報文作為 UDP 用戶數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)，UDP 用戶數(shù)據(jù)報再作為 IP 數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)。n收到請求報文的 BOOTP 服務器查找發(fā)出請求的計算機的各項配置信息，把配置信息放入 BOOTP 回答報文中，并把回答報文返回給提出請求的計算機。BOOTP 報文的傳送 n由于計算機發(fā)送 BOOTP 請求報文時自己還沒有 IP 地址，因此它使用全 1 廣播地址（只在本網(wǎng)

3、絡上廣播）作為目的地址，而用全 0 地址作為源地址。nBOOTP 服務器可使用廣播方式將回答報文返回給該計算機，或使用收到廣播幀上的硬件地址進行單播。n只需發(fā)送一個 BOOTP 廣播報文就可獲取所需的全部配置信息。 動態(tài)主機配置協(xié)議 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) n動態(tài)主機配置協(xié)議 DHCP 提供了即插即用連網(wǎng)(plug-and-play networking)的機制。n這種機制允許一臺計算機加入新的網(wǎng)絡和獲取IP地址而不用手工參與。nDHCP 是擴展了的BOOTP。nDHCP 與 BOOTP 是向后兼容的，并且它們所使用的報文格式都很相似

4、。 DHCP 使用客戶服務器方式。n需要 IP 地址的主機在啟動時就向 DHCP 服務器廣播發(fā)送發(fā)現(xiàn)報文（DHCPDISCOVER），這時該主機就成為 DHCP 客戶。n本地網(wǎng)絡上所有主機都能收到此廣播報文，但只有 DHCP 服務器才回答此廣播報文。nDHCP 服務器先在其數(shù)據(jù)庫中查找該計算機的配置信息。若找到，則返回找到的信息。若找不到，則從服務器的 IP 地址池(address pool)中取一個地址分配給該計算機。DHCP 服務器的回答報文叫做提供報文（DHCPOFFER）。 DHCP 中繼代理(relay agent) n并不是每個網(wǎng)絡上都有 DHCP 服務器，這樣會使 DHCP 服務

5、器的數(shù)量太多?，F(xiàn)在是每一個網(wǎng)絡至少有一個 DHCP 中繼代理，它配置了 DHCP 服務器的 IP 地址信息。n當 DHCP 中繼代理收到主機發(fā)送的發(fā)現(xiàn)報文后，就以單播方式向 DHCP 服務器轉(zhuǎn)發(fā)此報文，并等待其回答。收到 DHCP 服務器回答的提供報文后，DHCP 中繼代理再將此提供報文發(fā)回給主機。DHCP 中繼代理以單播方式轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)現(xiàn)報文 主機DHCP服務器其他網(wǎng)絡DHCP中繼代理DHCPDISCOVERDHCPDISCOVER廣播單播注意：DHCP 報文只是 UDP 用戶數(shù)據(jù)報中的數(shù)據(jù)。 租用期(lease period) nDHCP 服務器分配給 DHCP 客戶的 IP 地址的臨時的，因此

6、 DHCP 客戶只能在一段有限的時間內(nèi)使用這個分配到的 IP 地址。DHCP 協(xié)議稱這段時間為租用期。 n租用期的數(shù)值應由 DHCP 服務器自己決定。nDHCP 客戶也可在自己發(fā)送的報文中（例如，發(fā)現(xiàn)報文）提出對租用期的要求。 DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶D

7、HCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：DHCP 服務器被動打開 UDP 端口 67， 等待客戶端發(fā)來的報文。DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：DHCP 客戶

8、從 UDP 端口 68 發(fā)送 DHCP 發(fā)現(xiàn)報文。DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：凡收到 DHCP 發(fā)現(xiàn)報文的 DHCP 服務器 都發(fā)出 DHCP 提供報文，因此 DHCP 客戶 可能收到

9、多個 DHCP 提供報文。DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：DHCP 客戶從幾個 DHCP 服務器中選擇 其中的一個，并向所選擇的 DHCP 服務 器發(fā)送 DHCP 請求報文。DHCP 協(xié)議

10、的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：被選擇的 DHCP 服務器發(fā)送確認報文 DHCPACK，進入已綁定狀態(tài)，并可 開始使用得到的臨時 IP 地址了。DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務

11、器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開DHCP 客戶現(xiàn)在要根據(jù)服務器提供的租用期 T 設置兩個計時器 T1 和 T2，它們的超時時間分別是 0.5T 和 0.875T。當超時時間到就要請求更新租用期。DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER

12、服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：租用期過了一半（T1 時間到），DHCP 發(fā)送 請求報文 DHCPREQUEST 要求更新租用期。 DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6

13、768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：DHCP 服務器若同意，則發(fā)回確認報文 DHCPACK。DHCP 客戶得到了新的租 用期，重新設置計時器。DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器

14、6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：DHCP 服務器若不同意，則發(fā)回否認報文 DHCPNACK。這時 DHCP 客戶必須立即 停止使用原來的 IP 地址，而必須重新申 請 IP 地址（回到步驟）。DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服

15、務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開若 D H C P 服 務 器 不 響 應 步 驟 的 請 求 報 文DHCPREQUEST，則在租用期過了 87.5% 時，DHCP 客戶必須重新發(fā)送請求報文 DHCPREQUEST（重復步驟），然后又繼續(xù)后面的步驟。 DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFF