为什么插上网线就能上网，不需要手动填 IP？
1. 什么是 DHCP？
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)，动态主机配置协议。
它的角色就像公司的行政前台小姐姐。
- 静态 IP：相当于你自己带个工牌来上班，容易跟别人重号（IP 冲突），而且换个部门（换子网）就得重新写。
- DHCP：你空着手来，前台小姐姐看一眼你的脸（MAC 地址），给你发一张临时工牌（IP 地址），告诉你：“这工牌能用 8 小时，快到了记得来续签。”
2. DHCP 四步交互 (DORA 流程)
当你的电脑（客户端）第一次连入网络时，会发生以下四个步骤。因为首字母分别是 D-O-R-A，所以叫 DORA 流程。
第一步：Discover (发现) —— “有人吗？我要上网！”
- 动作：电脑刚开机，不知道自己在哪里，也没 IP。于是它大喊一声（广播包）：
“我是新来的 MAC:AA-BB-CC，哪位大佬能给我分个 IP 呀？”
- 范围：全网广播，所有人都能听到。
第二步：Offer (提供) —— “我这有个空位”
- 动作：DHCP 服务器（路由器或专用服务器）听到了呼救。它查了一下库存，发现
192.168.1.100还没人用。 - 回应：它给电脑发个单播（或广播）：
“小伙子，我这有个 IP
192.168.1.100，租期 2 小时，你要不要？”
第三步：Request (请求) —— “好的，我要了！”
- 动作：电脑收到了 Offer。虽然可能收到好几个服务器的 Offer，但它通常选第一个。
- 回应：它再次大喊一声（广播）：
“我决定用
192.168.1.100这个 IP 了！其他服务器的大佬不用留给我了，谢谢！” - 为什么要广播？为了告诉其他 DHCP 服务器：“我已经名花有主了，你们的 Offer 我不接了，收回去吧。”
第四步：Acknowledge (确认) —— “盖章生效”
- 动作：被选中的 DHCP 服务器最后确认。
- 回应：
“好，正式登记生效！这是你的掩码、网关、DNS。工牌给你，拿去嗨吧。”
3. 租期 (Lease) 与 续约
DHCP 分配的 IP 不是永久的，通常有个租期 (Lease Time)，比如 24 小时或 2 小时。
3.1 为什么要租期？
就像共享单车，你用完得还回来给别人用。如果 IP 是永久的，来访的客人走了，IP 还被占着，地址池很快就枯竭了。
3.2 续约机制 (T1/T2 定时器)
- 50% 时间 (T1)：租期过了一半（比如 1 小时），电脑会悄悄问服务器：“我还能继续用吗？”通常服务器会说：“准了，时间重置。”
- 87.5% 时间 (T2)：如果 T1 时服务器没理你（比如服务器挂了），等到 87.5% 时间，电脑会慌了，开始向网内其他 DHCP 服务器求救。
- 100% 时间：如果还没人理，IP 失效，电脑断网，重新开始 DORA 流程。
4. 进阶：行政小姐姐不在这一层怎么办？(DHCP Relay)
DHCP 的 DORA 前两步是广播。
如果你在 10 楼（子网 A），DHCP 服务器在 1 楼（子网 B），路由器默认是阻断广播的，你的喊声 1 楼听不见。
这时候需要DHCP 中继 (Relay)。
- 角色：10 楼的路由器接口充当“传话筒”。
- 动作：听到你的广播请求后，把它包装成单播，专门发给 1 楼的 DHCP 服务器。
- 比喻：部门秘书听到你喊，打电话告诉楼下行政：“10 楼有个新人要工牌。”
5. 面试必问的小知识点
- UDP 端口号：
- DHCP 也是基于 C/S 模型的。
- 服务器监听UDP 67。
- 客户端监听UDP 68。
- 除了 IP 还发了什么？(DHCP Options)
- 不仅仅是 IP 地址，那个“大礼包”里通常还包含：
- 子网掩码 (Subnet Mask)
- 默认网关 (Gateway) —— 告诉你出口在哪。
- DNS 服务器 —— 告诉你怎么解析域名。
- IP 地址冲突：
- 如果你手动设了个静态 IP
192.168.1.100，DHCP 服务器不知道，又把这个 IP 分给了别人，就会冲突。 - 现在的 DHCP 服务器通常会在分配前 Ping 一下该 IP，确认没人用再发 (Ping Check)。
- 如果你手动设了个静态 IP
6. 总结
- DHCP让网络接入变得“即插即用”。
- 它管理着IP 地址池，防止冲突。
- 它通过租期机制，回收不再使用的 IP 资源。
- 下次连 WiFi 时，记得感谢那位看不见的“行政小姐姐”。
