Linux 網路基礎：DHCP 協定原理與路由器配置實戰

DHCP 協定交互流程（DORA）

DHCP 客戶端與伺服器透過四階段廣播/單播完成地址租用：

1. Discover（發現）：客戶端發送 DHCP Discover 廣播（MAC: FF:FF:FF:FF:FF:FF, IP: 255.255.255.255），尋找 DHCP 伺服器。
2. Offer（提供）：DHCP 伺服器收到後，以廣播回應 DHCP Offer，攜帶可用 IP、子網掩碼、租期、閘道、DNS 等資訊。
3. Request（請求）：客戶端選擇一個 Offer，發送 DHCP Request 廣播（正式請求該 IP），通知其他伺服器釋放預留地址。
4. Acknowledge（確認）：被選中的伺服器回應 DHCP ACK 廣播，確認租約生效；若地址衝突則回應 NAK。

路由器 DHCP 伺服器配置步驟（Cisco 風格 CLI）

configure terminal
service dhcp                    ! 啟用 DHCP 服務
ip dhcp pool LAN_POOL           ! 定義地址池名稱
 network 192.168.10.0 255.255.255.0  ! 動態分配網段
 default-router 192.168.10.1   ! 分配給客戶端的預設閘道
 dns-server 8.8.8.8 114.114.114.114  ! 分配 DNS
 exit

DHCP 中繼代理配置

當客戶端與 DHCP 伺服器不在同一廣播域，需在中間路由器介面啟用中繼：

interface GigabitEthernet0/1
 ip helper-address 192.168.20.10  ! 指向 DHCP 伺服器 IP
! 並確保該介面有 IP 地址且通往 DHCP 伺服器可達

Linux 端驗證與除錯

• 獲取租約：dhclient -v eth0（前台顯示交互細節）。
• 釋放/續租：dhclient -r eth0; dhclient eth0。
• 查看租約資訊：cat /var/lib/dhcp/dhclient.leases。
• 抓封包分析：tcpdump -i eth0 -n port 67 or port 68。

總結

理解 DORA 流程有助於排查 IP 衝突、租約獲取失敗等問題。路由器作為 DHCP 伺服器時，務必正確規劃地址池、排除靜態 IP 範圍，並配置中繼代理支援跨 VLAN 分配。Linux 客戶端工具 dhclient 與 tcpdump 是除錯利器。