【基础】通过抓包分析微软DHCP报文和其它系统DHCP报文的不同（对比后才知道微软有多次）

1. 实验网络拓扑
使用ENSP模拟器（版本V100R002C00 1.2.00.350）



2. 实验需求：1) 使用华为模拟器配置DHCP为C1自动分配IP地址2) 使用VMware station搭建WindowsServer2008 DHCP服务器，并为Windows客户机分配IP地址3) 使用wireshark抓取DHCP数据包3. 实验步骤：1) 华为设备IP地址规划配置如下： R2是G0/0/0的ip为192.168.8.1/24
C1的IP为自动获得2) 微软设备IP地址规划配置如下：①　服务器的ip设为192.168.8.8/2②　分配给客户端的ip地地池为: 192.168.8.10/24--192.168.8.20/24
3) 配置脚本：①　配置我们之前都学过，这里不再写，我们重点看DHCP抓包结果；使用命令ipconfig/release释放原ip，再用ipconfig/renew重新获得ip
4. 抓包结果：a. 华为设备DHCP抓包结果1) DHCP数据包：


通过抓取的数据包结果，我们看出DHCP有四个数据包，分别为:DHCPDiscover、DHCP Offer、DHCP Request、DHCP ACK;其中DHCP Discover、DHCP Request为广播，DHCP Offer、
DHCP ACK为单播，下面详细分析。
2) DHCP Discover数据报文：








由上图可得，Discove数据报文是C1向整个广播域进行广播，ip地址、网关、掩码等三层信息都没有。意为：C1向广播域内寻找DHCP服务提供者，并申请为自己分配ip地址。

3) DHCP Offer数据报文：






通过上面两张图片的分析，我们会发现华为设备发出的DHCP-OFFER报文的二层是单播的，三层也是单播的，尽管服务器分配的地址客户端还没有使用（甚至客户端都还没有收到这个OFFER报文），但是服务器已经将这个IP填充到了三层包头中。这样做的好处是，即使二层设备，由于各种原因，广播了数据帧，但是三层包头中的目标地址也不会和在线的任何一个主机一样，其它在线主机根本不会处理这个不属于自己目标IP的报文的。对于大型网络来说，这对网络性能和主机性能都是一种优化。




由上图可得，Offer数据报文是R1向C1进行单播。意为：提供DHCP服务的R2收到C1的申请，并告诉C1可用的ip地址(192.168.8.254)、网关(192.168.8.1)、掩码(/24)、DNS服务器(8.8.8.8)等，如果域中有多台DHCP服务器提供服务，则C1采取的是先到先得的准则

4) DHCP Request数据报文：






由上图可得，C1收到R2的报文后并没有立刻就使用报文中的信息，而是C1向广播域进行广播，意为：C1向DHCP 服务器汇报自己收到的IP地址信息，并申请使用自己所得到的ip等信息，这就是Request数据报文。
5) DHCP ACK数据报文：







由上图可得，R2收到C1是使用申请后，就向进行C1单播，告诉C1 其ip地址就是192.168.8.254、网关是92.168.8.1、掩码是/24、DNS服务器是8.8.8.8等，C1收到后就会将信息保留起来并使用，这就是ACK报文。需要注意的是，这个报文在华为设备发出的时候二层和三层也都是单播的。

b. 微软设备DHCP抓包结果1) DHCP报文：


2) DHCP Discover数据报文：





通过上图的分析，微软系统发出的Discover报文和其它系统发出的没有区别，二层三层都是广播（这很容易理解，第一报文，客户端根本不知道服务器的任何信息，只能广播）
3) DHCP Offer数据报文：





但是通过上图我们会发现，微软系统发出的OFFER报文，二层和三层都是广播的，这个真是不可以理解，这会导致同一广播域中的主机，浪费大量的资源来处理这些报文，一直要处理到应用层才知道这个报文原来和自己无关。非常的不够优化。
4) DHCP Request数据报文：








请求报文并没有什么特殊，所有系统都是一样的二三层广播。
5) DHCP ACK数据报文：





微软系统的ACK报文依然是二三层全网广播，很浪费同一广播域中其它主机的资源，不够优化。



5. 结论：通过分析可看出，微软DHCP四个报文都是广播，很不优化，对于同一广播域中其它主机的资源是一种浪费（只要有主机向服务器请求地址，其它主机就要处理和自己无关的四个报文。）而华为设备，思科设备，LINUX系统等DHCP的Offer和 ACK两个报文则是单播的，这就大大节省了网络设备和同一广播域中其它主机的资源。

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