什么是DHCP(动态主机配置协议)?

动态主机配置协议(DHCP)是网络不可或缺的一部分,它控制设备接收哪些IP地址,以便它们可以与互联网通信。通常,IP分配是自动进行的,但如果您需要静态IP,则必须熟悉DHCP。

DHCP可以处理IP分配

连接到网络的每台设备都需要IP地址。在网络的早期,用户手动为自己分配IP地址,但这是一项繁琐的任务,特别是对于拥有许多设备的地方,如公司办公室。DHCP在一定程度上自动化了这一过程,这使得将设备连接到网络变得容易得多。DHCP服务器或路由器根据一组定义的规则处理此过程。例如,大多数路由器都设置为使用192.168.0.x范围,因此您在家庭网络中通常会看到这样的IP地址。

这个过程相当直截了当。当客户端(计算机、物联网设备、平板电脑、手机等)。连接到网络时,它会向DHCP服务器(或路由器)发送信号(称为DHCPDISCOVER)。服务器使用网络的所有规则和设置以及要使用的IP地址(DHCPOFFER)进行响应。客户端确认信息并请求允许使用分配的地址(DHCPREQUEST消息)。最后,DHCP服务器确认请求,客户端即可自由连接到网络。

DHCP控制IP地址范围

您可以配置DHCP来控制可供使用的IP地址范围。如果您将该范围声明为开始于192.168.0.1,结束于192.168.0.100,则所有可用地址都将落在该范围内。您永远不会看到分配给192.168.0.101的设备。另外,请记住起始IP(本例中为192.168.0.1)是为路由器保留的。某些路由器只列出起始地址,然后包含最大用户数选项(用于确定结束地址)。

这样做的好处是您可以控制有多少设备同时连接到您的网络(在本例中不超过100个)。但缺点是,如果您将范围设置得太小,可能会无意中阻止连接新设备。为了允许较小的IP地址范围,DHCP服务器仅将IP地址出租给设备。

动态分配的地址是临时的

当DHCP服务器分配IP地址时,它是在租用系统下分配的。机器将此IP地址保留一段设定的天数,之后它可以尝试更新该IP地址。如果未发送续订信号(例如已停用的机器),则DHCP服务器将回收IP地址以分配给另一台设备。当检测到续订信号时,设备将其IP地址保留另一组天数。这就是如果您经常使用ipconfig选项,您的IP地址可能会不时更改的原因。

两个设备有可能最终拥有相同的IP,例如,一台VM机器大部分时间处于脱机状态。VM机器将无法发送更新信号,因此其IP地址将分配给另一台机器。当虚拟机重新启动时,它仍具有旧IP地址的记录(特别是从快照恢复的情况下),但它将无法使用该IP地址,因为它已被获取。如果没有该许可,它将无法连接到网络,直到分配了新的IP。但是使用动态IP地址应该可以防止这种情况。

某些设备需要静态IP地址

如果您有联网的打印机或介质服务器(如NAS设备或Plex服务器),则它们更改IP地址会很不方便。虽然续订租约可以防止这种情况,但IP地址仍有可能更改。如果您的路由器由于停电或您试图解决麻烦的问题而重新启动,那么所有动态生成的IP地址都可能会被重新分配。对于这些场景,手动分配静态IP地址可以解决问题。

具体过程各不相同,尤其是路由器Web接口可能会因设备而异,即使是由同一制造商制造的也是如此。在某些路由器上,如Eero网状路由器套件,这可能会被另一个术语所指,例如IP预留。但是静态IP地址仍然需要符合任何范围规则(如果存在)。使用当前IP地址作为静态IP的基础通常是最简单的做法。根据设备及其操作系统的不同,可以在设备端设置静态IP,而不是通过路由器或DHCP服务器。如果路由器本身不支持静态IP,这可能是必要的。

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