DHCP和DNS是如何工作的？

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DHCP（动态主机配置协议）和DNS（域名系统）的出现是为了让我们能够轻松使用网络或互联网，在实际应用中DHCP和DNS是两种完全不同的技术。DHCP是一种能够帮助我们将IP地址和相关IP信息分配给网络中计算机的协议，许多网络交换机会使用DHCP提供有价值的TCP/IP网络服务，如，帮助自动升级客户端系统上的软件。而DNS是用于将网络名称（如feisu.com）转换成其IP地址，反之亦然。这是为了确保我们的计算机可以找到正确的站点，因为计算机只能通过其IP地址（而非域名）来查找站点。虽然上述已简单解释了DHCP和DNS的定义，但也许您仍然不知如何区别二者，下面本文将为您详细介绍DHCP和DNS的工作方式以。

DHCP如何工作？

DHCP的工作原理是将IP地址和IP信息“出租”给网络客户端一段时间。因此DHCP客户端必须通过一系列DHCP消息与DHCP服务器进行交互，其中DHCP消息主要包括DHCP Discover，DHCP Offer，DHCP Request和DHCP ACK。如下图所示。

图1：DHCP工作原理

DHCP服务器分配动态IP地址时会经历请求、响应、选择、确认等阶段，详细过程如下：

• 客户端请求IP地址阶段——当客户端接入网络时，即启用DHCP Client后，客户端发送广播数据包DHCP Discover（包括计算机的名称和MAC地址），便于DHCP服务器能响应它。
• 服务器响应请求阶段——当DHCP服务器接收DHCP Discover时，会根据地址池内剩下的IP地址，以广播方式分配给客户端一个IP地址，分配的DHCP Offer报文中还包含了一些其他字段，如DNS地址、网关、掩码等。
• 客户端选择IP地址阶段——当客户端收到DHCP Offer报文时，会决定选用哪个服务器提供DHCP地址，然后根据DHCP Offer提供的地址信息，发送DHCP Request报文请求。
• 服务器确认阶段——当服务器收到DHCP Request报文后，将确认地址池中这个地址是否被分配。如果没有被分配，DHCP服务器将发送DHCP ACK报文给DHCP客户端，告知DHCP客户端现在可以使用分给它的IP地址。如果被分配，就会回复DHCP NAK报文，告知客户端该地址已被分配。
  
  

简而言之，这就是DHCP客户端（A）和DHCP服务器（B）之间 “接受与给予”的故事：

• A：谁可以给我一个IP地址？
• B：恩，让我检查一下……有一个可用的。
• A：太好了，请给我吧！
• B：没问题。
  
  

DNS如何工作？

如下图所示，当在浏览器中输入域名时，例如feisu.com，浏览器通常不知道feisu.com在哪里。因此，它将向本地DNS服务器（LDNS）发送查询，询问一些关于“feisu.com的IP地址是什么”之类的问题。如果LDNS没有feisu.com的记录，它将在互联网中搜索查找出谁拥有www.feisu.com。详细工作过程如下：

• 首先，LDNS进入其中一个根服务器，将其定向到.com DNS服务器。
• 其次，.com DNS服务器找到www.feisu.com的所有者，并通知LDNS feisu.com的名称服务器（NS）记录。
• 然后，LDNS通过请求包含feisu.com的IP地址的地址记录（A记录）来响应。
• 最后，当LDNS收到A记录后，会将IP地址发送给浏览器，并缓存IP地址信息，以备将来参考。
  
  

图2：DNS工作原理