區域網路、乙太網路與交換

動態主機設定協定(DHCP)

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DHCP(動態主機設定協定)是裝置一加入網路就自動把網路設定交給它的機制,讓你永遠不必手動輸入 IP 位址。當你的手機連上 Wi-Fi、或筆電插進辦公室網路孔時,一兩秒內它就收到一個 IP 位址、一個子網路遮罩、一個預設閘道,以及 DNS 伺服器位址——全來自 DHCP。這就像你走進一間旅館,櫃檯立刻把房卡、樓層平面圖和櫃檯電話交給你。

新主機還沒有 IP,所以它一開始就用喊的。這段交換常被記成 DORA:用戶端廣播一個 DHCP Discover(「有伺服器在嗎?」);一台或多台 DHCP 伺服器以 Offer 回覆(「你可以用 192.168.1.50」);用戶端廣播一個 Request 接受其中一個提議;伺服器送出 Acknowledgment 確認這份租約。這個位址是一份租約(lease)——它只在有限時間內授予,用戶端必須在到期前續約,否則伺服器可把那個位址交給別人。連同位址,DHCP 還交付子網路遮罩、用於離開區域網路流量的閘道(路由器)、以及 DNS 伺服器,外加可選的額外設定。因為最初的訊息是廣播、而廣播不跨路由器,每個子網路上會有一個 DHCP 中繼代理把它們轉送給中央伺服器。

DHCP 正是家用與辦公室網路即插即用的原因:免手動編址、不衝突,位址隨裝置來去而回收再用。誠實的提醒:DHCP 給的 IP 是暫時的、且綁定於位置,不是你裝置的永久名稱——同一台筆電在不同網路會拿到不同的位址。而 DHCP 和 ARP 一樣未經驗證,所以區域網路上一台流氓 DHCP 伺服器可以發出惡意的閘道或 DNS 伺服器,悄悄攔截流量。

一台沒有 IP 的筆電加入辦公室 Wi-Fi。它廣播 Discover;伺服器 Offer 192.168.1.50,遮罩 255.255.255.0、閘道 192.168.1.1、DNS 192.168.1.1、租約 24 小時。筆電 Request 它,伺服器 Ack,筆電就上線了——全程約一秒。

DORA:Discover、Offer、Request、Acknowledge——一個租用的位址加上完整設定。

DHCP 位址是綁定於位置、有時限的租約,不是裝置的永久身分;而且 DHCP 未經驗證,所以流氓伺服器可以發出惡意的閘道或 DNS。

又称
Dynamic Host Configuration Protocol動態主機設定協定