相信很多人都聽過DHCP這個名詞，相信也有不少人知道當要設定IP位址的時候就會聽到DHCP，但是到底DHCP涵蓋什麼範圍？DHCP會做哪些事情？它的原理以及發展歷史是什麼？筆者相信應該只有非常少數的人知道，因此筆者在這篇文章中就來分享一下DHCP的整體概念。
靜態分配方式
在靜態分配方式的情況下，DHCP伺服器會根據已經定義好的MAC位址與IP位址的對應表來分配，而這個對應表格是手動輸入的。只有擁有MAC位址備對應到的用戶端才可以取得相對應的IP位址。必須注意的是，部分DHCP伺服器並不支援靜態分配方式。
自動分配方式
在自動分配方式的情況下，DHCP伺服器一樣可以針對事先已經定義好的IP位址範圍來分配IP位址給用戶端。但是差別在於IP位址的使用是沒有期限，而且在這種方式之下，DHCP伺服器會另外存在一個表格，用來記錄每個用戶端曾經使用過哪些IP位址，以避免分配重複的IP位址給同樣的用戶端。
從DHCP伺服器取得設定過程
用戶端從DHCP伺服器端取得IP位址以及相關網路設定的過程，可以說分為四個主要的步驟：
- 1. Discovery（尋找或是請求）
2. Offer（提供）
3. Request（選擇需求）
4. Acknowledge（最後確認）
在詳細介紹之前，讓讀者知道一下DHCP所使用的埠（Port）在DHCP伺服器端是UDP 67，而用戶端是UDP 68。
以上四個步驟是有先後順序的，而第一步驟和第三步驟都是由用戶端發送到DHCP端，第二步驟以及第四步驟則是由DHCP伺服器端發送到用戶端。因此，第一步驟以及第三步驟為廣播封包（Broadcast），第二步驟以及第四步驟則為單一對象的封包（Unicast）。
第一步驟：Discovery（用戶端→DHCP伺服器）
這個步驟最主要的目的在於尋求DHCP伺服器位置。如同上面所提到，使用廣播封包來完成，另外當然也可以在各個網路之間設定DHCP Relay Agent，以達到跨網路尋求的步驟。
第二步驟：Offer（DHCP伺服器→用戶端）
一旦DHCP伺服器收到Discovery之後，DHCP伺服器會回傳一個MAC位址、IP位址資料以及相關網路設定資料（例如子網路遮罩、時效、預設閘道位址以及DHCP伺服器位址等等）。
第三步驟：Request（用戶端→DHCP伺服器）
當用戶端取得Offer的網路封包之後，此時這個用戶端就知道要合作的DHCP伺服器在哪裡。不過，剛剛有提到接下來這個步驟依然是廣播封包（Broadcast），因為用戶端也必須要讓其他DHCP伺服器知道有DHCP伺服器已經在幫忙了。
這樣一來，如果有準備要合作的DHCP伺服器收到這個封包，就知道不需要繼續幫忙，並且把嘗試要丟出去的IP位址與資料再度收回來，保留給其他用戶端使用。
第四步驟：Acknowledge（DHCP伺服器→用戶端）
最後這個步驟就是確認時效以及所有其他設定資料。到這裡為止，TCP/IP在DHCP協定的運作下，就大功告成了！
結語
在這篇文章中，筆者已經為各位讀者介紹了DHCP協定的歷史、發展原因、IP位址相關基本知識、DHCP Relay Agent、DHCP伺服器分配IP位址的方式，以及用戶端與伺服器端之間詳細的來回步驟解釋。
其實，DHCP協定還有好多事情可以介紹，預計會在以後的文章中陸續介紹。至少，到這裡，讀者已經比大部分的人都了解DHCP了。
＜本文作者：胡凱智，目前在美商Mozilla擔任資深全球專案經理，曾於趨勢科技任職七年多，有兩年美國矽谷工作經驗，在美國專利局擁有軟體專利。讀者可在其部落格獲取更多網路知識及交流建議：http://tw.myblog.yahoo.com/kaichih-hu＞