使用 DHCP 簡化 IP 設定

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DHCP 會自動利用 IP 位址設定資訊來設定網路裝置。 這可協助 Contoso 的 IT 支援人員簡化和集中配置 IP 設定。 如果 Contoso 選擇不使用 DHCP，則每次在網路中新增用戶端時，就必須使用所要連線網路的相關資訊來設定網路介面。

提示

您必須設定的資訊包括：IP 位址、網路的子網路遮罩、名稱解析的用戶端 DNS 設定和用來存取其他網路的預設閘道。

DHCP 的優點

使用 DHCP 的主要優點，是能夠減少在網路裝置上設定 IP 位址資訊時所需要的維護工作。 許多組織管理的電腦裝置多達數千部，包括印表機、掃描器、智慧型手機、桌上型電腦和膝上型電腦。 因此，手動管理此等組織規模的網路 IP 設定，非常不切實際。

因為 DHCP 是自動化的程序，所以比手動設定 IP 位址資訊更準確。 這對不知道或不了解設定程序的使用者特別重要。

DHCP 能讓您更輕鬆地更新 IP 位址設定資訊。 身為系統管理員，當您要變更網路服務時 (例如提供新的網域名稱系統 (DNS) 伺服器)，只要在 DHCP 伺服器上進行單一更新，所有的 DHCP 用戶端都會收到該變更。 例如，當行動使用者連線到新網路時，其使用 DHCP 的膝上型電腦會自動取得新的 IP 位址設定資訊。

注意

根據預設，所有的 Windows 作業系統都會在作業系統 (OS) 初始安裝後，自動取得 IP 位址。

DHCP 的運作方式

DHCP 用戶端服務會在所有將 TCP/IP 屬性設定為自動取得 IP 位址的 Windows 電腦上執行。 DHCP 用戶端會與 DHCP 伺服器通訊，以取得 IP 設定資訊。 用戶端可以在稱為「租用」的特定期間裡，使用指派的 DHCP 位址。 DHCP 伺服器設定包含位址集區和設定選項。 這項資訊可決定要將哪些 IP 位址設定資訊傳遞給用戶端。 下圖顯示四步驟的通訊流程。

Diagram depicting the communication process between a DHCP server and DHCP client. It consists of DHCPDISCOVER, DHCPOFFER, DHCPREQUEST, and a DHCPACK.

DHCP 租用產生的通訊會使用 IP 廣播。 因為 IP 廣播不會路由，所以您需要在每個子網路上設定 DHCP 伺服器，或設定 DHCP 轉送。 許多路由器都包含 DHCP 轉送功能。

租用產生的四個步驟如下：

  1. DHCP 用戶端會廣播 DHCPDISCOVER 封包。 只有具備 DHCP 伺服器角色的電腦，或執行 DHCP 轉送代理的電腦或路由器才會回應。 在最後一個案例中，DHCP 轉送代理會將訊息轉送到您已設定會轉送要求的 DHCP 伺服器。
  2. DHCP 伺服器使用 DHCPOFFER 封包回應，其中包含用戶端的可能位址。 如果有多部 DHCP 伺服器接收到 DHCPDISCOVER 封包，則會有多部 DHCP 伺服器回應。
  3. 用戶端會收到 DHCPOFFER 封包。 如果用戶端收到多個 DHCPOFFER 封包，則會選取第一個回應。 然後，用戶端會傳送包含伺服器識別碼的 DHCPREQUEST 封包。 這會通知 DHCP 伺服器接收用戶端選擇接受之伺服器 DHCPOFFER 的廣播。
  4. DHCP 伺服器會接收 DHCPREQUEST。 用戶端未接受的伺服器，會使用此訊息作為用戶端拒絕該伺服器供應項目的通知。 所選伺服器會將 IP 位址用戶端資訊儲存在 DHCP 資料庫中，使用 DHCPACK 訊息回應。 如果 DHCP 伺服器無法提供初始 DHCPOFFER 中提供的位址，DHCP 伺服器就會傳送 DHCPNAK 訊息。

DHCP 租用更新

當 DHCP 租用達到租用時間的 50% 時，用戶端會自動嘗試更新租用。 這是在背景執行的程序。 電腦可能會長時間使用相同的 DHCP 指派 IP 位址。 這是因為電腦多次更新租用。

為嘗試更新 IP 位址租用，用戶端會傳送單點傳播 DHCPREQUEST 訊息。 最初租用 IP 位址的伺服器會將 DHCPACK 訊息傳回用戶端。 此訊息中包含自原始租用建立以來已變更的所有新參數。 請注意，這些封包不會廣播，因為此時用戶端具有可供單點傳播通訊使用的 IP 位址。

注意

當您更新 DHCP 設定選項時，用戶端可能要達到租用時間的 50% 後，才會取得更新的選項。 例如，如果您設定的租用時間為六天，用戶端可能不會在三天內取得更新的選項。

如果 DHCP 用戶端無法連絡 DHCP 伺服器，則用戶端會等到超過租用時間 87.5% 為止。 此時，用戶端會傳送 DHCPREQUEST 廣播 (而非單點傳播) 以取得更新，而此要求會傳送至所有 DHCP 伺服器，不只是提供原始租用的伺服器。 不過，這個廣播要求只針對更新，不是針對新的租用。

因為用戶端電腦可能會在關閉時移動 (例如，膝上型電腦插入新的子網路)，所以用戶端電腦也會在啟動過程中或電腦偵測到網路變更時，嘗試更新。 如果更新成功，就會重設租用期。

DHCP 第 6 版

DHCP 第 6 版 (DHCPv6) 支援在 IPv6 環境中設定用戶端的可設定狀態設定和無狀態設定。 當 DHCPv6 伺服器將 IPv6 位址指派給用戶端，以及其他 DHCP 資料時，就會出現可設定狀態設定。 當路由器自動指派 IPv6 位址，且 DHCPv6 伺服器只指派其他 IPv6 組態設定時，就會出現無狀態設定。