协议那些事（四）

如何配置IP地址

• 手动配置
  • 你需要有一段正确的IP地址（如果你不知道 不妨问问你的网络管理员） 否则随便配的IP会使你的包可能发布出去
    假设你配置了错误ip 又反过来ping自己 因为你配置的IP跟你可用IP不是同一网段
    这时系统会默认你这是跨网段的调用 也就不会发送ARP请求获取本机MAC地址来封装包【包必须完整才能发到网络上】 直接发送到网上
    于是你的包就被尝试发送给了网关 如果你的配置了网管 这时你会获得网关的MAC地址的 你的包在网络上跳转 却不会被本机网卡收包 因为包里MAC不是本机的；如果你没配置网管 包就直接发不出去；
  • 你拿到正确的IP 通过配置文件进行配置 不同系统配置文件格式不同 但均需配置CIDR、子网掩码、广播地址、网关地址
  • 手动配置 配置后IP一般不变 适合与服务器端的配置
• 动态配置--动态主机配置协议-Dynamic Host Configuration Protocol（DHCP）
• 适用于客户端 不然一个公司的电脑全手动要累死
• DHCP会自动配置多个IP地址【这些IP即拿即用 类似租房可拎包入住那种】 你只需要配置一段共享的IP地址 一旦有新机器接入就会通过DHCP获取一个有效IP 直接用就行

DHCP怎么工作的

• 当有新机器接入时 这时新机器会使用IP 0.0.0.0 发送给255.255.255.255一个广播包 包含自己的MAC地址 告知自己还没有IP 需要申请一个IP 这一过程我们称之为DHCP Discover 包的封装内容如下
  

• 如果管理员配置了DHCP Server 这时DHCP Server 就会收到广播 并通过MAC地址判断是否给它分配过IP 如果没有分配过 则为其分配一个可用IP（如果管理员配置了多个DHCP Server 新机器就会收到多个可用IP 新机器默认选择最先到达的DHCP Offer）
  

• 新机器接收到DHCP Offer后 会向网络发送一个DHCP Request广播数据包 该包包含客户端MAC地址、接受租约的IP、提供此租约的DHCP服务器的地址 告诉要租的DHCP Server 同时也告诉其他DHCP Server自己已经签约 你们可以撤销租约了
  

• 房东DHCP Server收到新机器的DHCP Request后 会广播返回一个DHCP ACK确认包 确认租约信息 并将IP所有信息和所需配置放于包中 发给新机器
  

IP地址的收回与续租

• 租期到了自动收回
• 续租-- 租期过半时客服机向房东（DHCP Server）发送DHCP Request包请求续租 房东返回确认包（DHCP ACK） 客户机根据ACK包更新自己的配置完成续约

自动分配IP的同时如何自动安装系统（适用于数据中心 机器的初始化）

实现这之前我们需要先知道预启动执行环境（Pre-boot Execution Environment) 简称PXE

• PXE协议分为客户端和服务端 还没有操作系统的情况下 我们需要先将客户端置于BIOS中 当计算机启动时 BIOS将PXE客户端调入内存中 接着便可连接服务器 具体工作原理 如图