DHCP中继

一般情况下中小型网络中DHCP服务器和客户端是同一个局域网也就是一个网段，但是在大型网络中可能是服务器在另外一个广播域中，我们知道DHCP通过广播寻找服务器，但是跨广播域就无法进行请求和分配了，因此出现了DHCP中继的概念。
## 一、DHCP中继概述
DHCP Relay即**DHCP中继**，它是为解决**DHCP服务器和DHCP客户端不在同一个广播域**而提出的，提供了对DHCP广播报文的中继转发功能，能够把DHCP客户端的广播报文“透明地”传送到其它广播域的DHCP服务器上，同样也能够把DHCP服务器端的应答报文“透明地”传送到其它广播域的DHCP客户端。

简单讲就是相当于一个中转代理的功能，前提是中继和DHCP能够正常通信，路由可达。
![DHCP中继](/media/202401/2024-01-22_103655_5912410.46535279913427396.png)

## 二、DHCP报文格式
DHCP Relay主要负责转发DHCP客户端与DHCP服务器之间的DHCP报文，所以DHCP Relay的报文格式只是把DHCP的报文部分字段做了相应的修改，报文格式没有发生变化，如下图所示：
![DHCP报文](/media/202401/2024-01-22_103717_7888370.3072329608034635.png)

Hops：表示当前的DHCP报文经过的DHCP中继的数目。该字段由客户端或服务器设置为0，每经过一个DHCP中继时，该字段加1。Hops字段的作用是限制DHCP报文所经过的DHCP中继数目。服务器和客户端之间的DHCP中继数目不能超过16个，**也就是Hops值不能大于16，否则DHCP报文将被丢弃**。

Giaddr(gateway ip address)：表示第一个DHCP中继的IP地址。当客户端发出DHCP请求时，第一个DHCP中继在将DHCP请求报文转发给DHCP服务器时，会把自己的IP地址填入此字段。

## 三、DHCP中继的工作原理
![工作原理](/media/202401/2024-01-22_103739_4062040.4394740494434659.png)

**发现阶段**：DHCP中继接收到DHCP客户端广播发送的DHCP DISCOVER报文后，通过路由转发将DHCP报文单播发送到DHCP服务器或下一跳中继。

**提供阶段**：DHCP服务器根据DHCP DISCOVER报文中的Giaddr字段选择地址池为客户端分配相关网络参数，DHCP中继收到DHCP OFFER报文后，以单播或组播方式发送给DHCP Client。

**选择阶段**：中继接收到来自客户端的DHCP REQUEST报文的处理过程同“发现阶段”。

**确认阶段**：中继接收到来自服务器的DHCP ACK报文的处理过程同“提供阶段”。

**DHCP中继**收到DHCP DISCOVER报文后，处理规则为：

- 检查DHCP报文中的Hops字段，如果大于16，则丢弃DHCP报文；否则，将Hops字段加1（表明经过一次DHCP中继），并继续下面的操作。
- 检查DHCP报文中的Giaddr字段。如果是0，将Giaddr字段设置为接收DHCP DISCOVER报文的接口IP地址。如果不是0，则不修改该字段，继续下面的操作。
- 将DHCP报文的目的IP地址改为DHCP服务器或下一跳中继的IP地址，源地址改为中继连接客户端的接口地址，通过路由转发将DHCP报文单播发送到DHCP服务器或下一跳中继。

**DHCP服务器**接收到DHCP DISCOVER报文后，选择与报文中Giaddr字段为同一网段的地址池，并为客户端分配IP地址等参数，然后向Giaddr字段标识的DHCP中继单播发送DHCP OFFER报文，DHCP中继收到DHCP OFFER报文后，会进行如下处理：

- 检查报文中的Giaddr字段，如果不是接口的地址，则丢弃该报文；否则，继续下面的操作。
- DHCP中继检查报文的广播标志位。如果广播标志位为1，则将DHCP OFFER报文广播发送给DHCP客户端；否则将DHCP OFFER报文单播发送给DHCP客户端。

## 四、DHCP中继配置
![DHCP中继配置](/media/202401/2024-01-22_103759_2592100.2793303208788308.png)

DHCP Server配置：

```ssh
# 正常配置全局地址池
# 全局DHCP
dhcp enable

# 配置路由
ip route-static 192.168.1.0 24 45.1.1.5

# 配置全局地址池
ip pool ippool
 gateway-list 192.168.1.254 
 network 192.168.1.0 mask 255.255.255.0  
 excluded-ip-address 192.168.1.253 
 lease day 0 hour 8 minute 0 
 dns-list 8.8.8.8 114.114.114.114

# 在接口选择全局应用
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 45.1.1.4 255.255.255.0 
 dhcp select global
```

DHCP Relay中继配置：
```ssh
# 全局开启dhcp
dhcp enable

# 配置接口，在隔离广播域接口(接近客户端侧)
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
 dhcp select relay     # 开启中继代理
 dhcp relay server-ip 45.1.1.4 # 设置服务器地址

# 配置接口
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 45.1.1.5 255.255.255.0
```

![DHCP中继报文](/media/202401/2024-01-22_103821_7989590.1930557561519839.png)

![客户端获取地址](/media/202401/2024-01-22_103839_4713890.2426499861959711.png)

设置代理服务器有两种方式，上面直接使用IP地址。

也可以设置DHCP服务器组：
```ssh
# 创建DHCP服务器组，可以设置多个DHCP服务器IP
dhcp server group AR4 
 dhcp-server 45.1.1.4 0
 quit
 
# 接口配置
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
 dhcp select relay
 dhcp relay server-select AR4
```

总结：DHCP中继在两个网段间代理客户端和服务器请求，中继服务器也需要开启DHCP功能，然后路由可达。大概就是中继服务器在客户端广播域监听信息，然后讲信息转发给另外广播域的DHCP服务器，接收DHCP服务器的回复，转发给客户端实现地址获取。