動態(tài)IP

   

   通過Modem、ISDN、ADSL、有線寬頻、小區(qū)寬頻等方式上網(wǎng)的計算機，每次上網(wǎng)所分配到的IP地址都不相同，這就是動態(tài)IP地址。因為IP地址資源很寶貴，大部分用戶都是通過動態(tài)IP地址上網(wǎng)的。普通人一般不需要去了解動態(tài)IP地址，這些都是計算機系統(tǒng)自動完成的。

如果你的計算機是連接到Internet上的，不管你用的是哪種計算機，也不管你用的是什么連接方式，有兩個問題可以肯定：第一，你在使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；第二，你的計算機有一個唯一的Internet協(xié)議（IP, Internet Protocol）號碼。沒有這兩者是不能訪問Internet的。一般來說，TCP/IP協(xié)議沒有什么問題，它通常在安裝Windows的時候就一起安裝了，或者也可以通過控制面板的網(wǎng)絡(luò)項進行安裝。但是計算機是怎么得到這個唯一的IP號碼的呢？這就是個完全不同的問題了。
計算機是從Internet服務(wù)供應(yīng)商(ISP)那里得到IP號碼的。ISP從高層（上游）服務(wù)供應(yīng)商那里得到一段這樣的號碼，這個IP號碼分配樹的頂端是三個區(qū)域性的登記中心：APNIC負(fù)責(zé)亞洲和太平洋地區(qū)(www.apnic.net)，RIPE負(fù)責(zé)歐洲(www.ripe.net)，ARIN(www.arin.net)美洲Internet號碼注冊中心（American Registry for Internet Numbers）負(fù)責(zé)美洲和非洲的一部分。這些機構(gòu)由美國政府的國家科學(xué)基金支持的Internet號碼分配中心（Internet Assigned Numbers Authority,www.iana.org）協(xié)調(diào)工作。 ISP得到一組IP號碼之后就可以把它們分配給單獨的用戶了。用戶可以是一個需要大量IP號碼的組織，也可能是只需要一個IP號碼的個人。ISP可以靜態(tài)或者動態(tài)地分配IP號碼（分配之后，IP號碼往往就稱為IP地址）。如果你使用的是24小時不間斷的Internet連接，那么你很可能有一個靜態(tài)IP地址，也就是說這個地址不會改變。另一方面，如果使用調(diào)制解調(diào)器連接到Internet，用戶往往是動態(tài)地被賦予一個IP地址—每次都不同。 對于調(diào)制解調(diào)器用戶來說，動態(tài)地址分配是最常見的情況，但是ISP不一定非要如此分配IP地址。每個撥號用戶都可以—在早期的商業(yè)ISP中更常見—被分配一個靜態(tài)的IP地址，但是由于撥號用戶都是臨時的連接，這是一個低效的方法。不論連接15分鐘還是15個小時，都可以看作臨時連接。雖然這本雜志的讀者很可能一撥號就要連接好幾個小時，但是還有許多Internet用戶幾天才登錄一次。不論如何，那些每個月10小時的賬號存在還是有道理的。
如果一個ISP有一萬個撥號用戶，如果使用完全靜態(tài)的分配方式它就需要有一萬個IP號碼。但是如果這個ISP只有500條撥入電話線，它就只需要500個IP號碼，因為只有登錄到Internet的計算機才會需要IP地址。所以，ISP只需要把IP地址分配給已經(jīng)撥號登錄的用戶，而且這個地址只在它們登錄期間有效。計算機斷開連接后，ISP就把分配出去的IP地址收回并分配給下一個撥號上網(wǎng)的用戶。 進入DHCP的世界
為了能夠動態(tài)地分配IP號碼，1993年Internet Engineering Task Force提出了動態(tài)主機配置協(xié)議（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）的想法。這個協(xié)議最早出現(xiàn)于RFC（RFC，Request for comment）1531和1541(ftp://ftp.isi.edu/in-notes/rfc1541.txt)，協(xié)議最新的定義可以參見RFC 2131(ftp://ftp.isi.edu/in-notes/rfc2131.txt)。DHCP的設(shè)計目的就是為了提供比以前的協(xié)議（如BOOTP, Bootstrap Protocol）提供更大的分配靈活性。DHCP實際上是基于BOOTP的，但是它提供了更多的特性，比如限制IP號碼的租用時間可以讓DHCP服務(wù)器收回并重用這些號碼。 為撥號上網(wǎng)賬號提供IP地址可能是DHCP最常見的用途，但它的用途并不僅限于此。例如可以在局域網(wǎng)上使用DHCP以共享Internet連接。微軟Windows98第二版提供了稱為Internet連接共享（ICS）的功能，可以實現(xiàn)DHCP。安裝了ICS之后，它在局域網(wǎng)上就可以作為一個DHCP服務(wù)器，為網(wǎng)絡(luò)上的計算機分配范圍在192.168.x.x之內(nèi)的IP號碼，這個范圍是專門保留用作內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)使用的。提供ICS服務(wù)的計算機先撥號連接到ISP，從ISP得到一個IP地址，然后讓局域網(wǎng)上的其它計算機共享這個地址。它把其它計算機的請求發(fā)送到Internet上，并利用內(nèi)部的IP地址來跟蹤每個局域網(wǎng)用戶的請求，當(dāng)Internet返回應(yīng)答的時候，它把信息轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的計算機上。
DHCP的工作原理 DHCP是一個客戶機/服務(wù)器協(xié)議（就像TCP/IP,HTTP,FTP以及其他Internet協(xié)議一樣）。DHCP客戶機向DHCP服務(wù)器發(fā)出請求，服務(wù)器按照預(yù)先設(shè)定好的方式進行應(yīng)答。如果計算機的IP地址設(shè)為0.0.0.0它就自動變成一個DHCP客戶機，在Windows操作系統(tǒng)上，TCP/IP設(shè)置還可以改為從服務(wù)器獲得IP地址（設(shè)置過程參見圖1到圖5）�？蛻魴C連接到網(wǎng)絡(luò)之后，就會發(fā)生四階段的DHCP通信。（下面我們將只討論計算機撥號連接到ISP的情況，其他DHCP分配的操作的概念都是一樣的。）
第一步是初始化。因為客戶機還沒有IP地址同時又需要進行Internet操作（比如瀏覽網(wǎng)頁），它首先要找到一個能給它IP地址的DHCP服務(wù)器。在撥號連接的情況下，客戶機連接到一個調(diào)制解調(diào)器，然后通過電話線廣播一個DHCPDISCOVER信息以定位DHCP服務(wù)器。如果ISP有一個以上的DHCP服務(wù)器，所有的服務(wù)器都會發(fā)回一個DHCPOFFER的響應(yīng)，響應(yīng)中包括一個IP地址和地址的租用時間。地址的租用時間是客戶機可以使用這個地址的時間，由系統(tǒng)管理員設(shè)定。
客戶端返回一個DHCPREQUEST廣播信息，說明它接受了哪一個服務(wù)器的DHCPOFFER。因為所有的服務(wù)器都在等待回答，所以需要使用廣播方式。被接受的服務(wù)器通過返回一個DHCPACK消息來結(jié)束初始化步驟，確認(rèn)IP地址和租用時間。如果在這段時間內(nèi)它提供的IP地址不可用了（由于超時），服務(wù)器就返回一個DHCPNAK（不確認(rèn)）消息，強迫客戶端重新進行DHCPDISCOVER廣播。實際上，客戶端可能自己就重新發(fā)送DHCPDISCOVER信息了，在收到DHCPACK包之后，它就向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出一個地址解析協(xié)議（ARP）廣播以檢測這個地址是否已經(jīng)被使用。（同樣，由于超時原因）如果地址已經(jīng)被使用，客戶端就會向提供地址的服務(wù)器發(fā)出DHCPDECLINE消息，并立即發(fā)出一個新的DHCPDISCOVER消息。
然后就是更新和重新綁定階段�？蛻舳酥荒茏庥肐P地址一段時間，租用時間可以設(shè)定得很短，也可以是無限長，或這兩者之間的任意長度。將它稱為“租用”而不是簡單地說“失效時間”是因為在連接過程中租用可以被更新。
DHCP客戶機（不是服務(wù)器）運行著T1和T2兩個計時器。缺省情況下，T1設(shè)置為租用時間的50%，T2為87.5%。當(dāng)IP地址的租用到了T1限定的時間后，客戶端就進入更新階段，向租借給它地址的服務(wù)器申請更新。如果服務(wù)器返回一個DHCPACK響應(yīng)包，地址租用就被更新，T1和T2也相應(yīng)地重新設(shè)置（T2的計時期限還根本沒有到達(dá)）。如果服務(wù)器沒有響應(yīng)，客戶機會在T2期限之前繼續(xù)使用該地址。到達(dá)T2期限的時候，客戶機就進入重新綁定階段，向所有的服務(wù)器發(fā)出DHCPREQUEST廣播。任何發(fā)回DHCPACK響應(yīng)的服務(wù)器都可以更新這個租用，并成為這個客戶機的授權(quán)服務(wù)器。如果還是沒有服務(wù)器響應(yīng)，地址租用就過期了，客戶機不再擁有IP地址。也就是說，它不能再使用Internet。
最后一步稱為順利關(guān)機（graceful shut-down），當(dāng)客戶機不再需要被賦予的IP地址時會發(fā)生這一步。客戶端發(fā)出DHCPRELEASE信息，告訴服務(wù)器它可以把IP地址交還。像你預(yù)計的一樣，事情不會總是如此順利，如果某人碰巧拿起了電話而把你的連接掛斷，ISP的服務(wù)器不得不等到你的T2時間點才能收回地址。
告訴你如何設(shè)置DHCP客戶端。在此我們講解的是Windows95/98系統(tǒng)，但是Windows NT 4也是非常相似的。Windows 2000在另一個位置處理網(wǎng)絡(luò)連接：不是控制面板，而是桌面上的Network Connection 文件夾。 DHCP不是一個復(fù)雜的協(xié)議，設(shè)置DHCP客戶端也很容易。但這絕不是說這個協(xié)議不重要。沒有它，IP地址的分配對于用戶和管理員都會是一個頭疼的問題，而且已經(jīng)開始短缺的IP號碼將會更快地消耗光。
   

• 通信詞典解釋