1.DHCP in IPv4
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol），动态主机配置协议，分配IP地址和其他网络参数；
DHCP三种角色：DHCP Client、DHCP Relay和DHCP Server；
DHCP端口：Client UDP68---->Server，Server UDP67---->Client；
DHCP8种报文：DHCP DISCOVER、DHCP OFFER、DHCP REQUEST、DHCP ACK、DHCP NAK、DHCP DECLINE、DHCP RELEASE、DHCP INFORM
OP（OP code）：1字节，OP=1客户端请求报文，OP=2服务器响应报文；
htype（Hardware Type）：1字节，硬件类型
hlen（Hardware Length）：1字节，硬件地址长度，以太网为6，48位；
hops：1字节，表示DHCP报文经过的DHCP Relay的数目，hops≤16；
xid：4字节，DHCP客户端选取的随机数，使DHCP服务器的回复与DHCP客户端的报文相关联
secs（seconds）：2字节，表示客户端从开始获取地址或地址续租更新后所用的时间，单位是秒。
flags：2字节，16bit，只有最高位有意义；0表示客户端请求服务器以单播形式发送响应报文；1表示客户端请求服务器以广播形式发送响应报文；
ciaddr（client ip address）：客户端IP；
yiaddr（your ip address）：服务器分配给客户端IP；
siaddr (server ip address)：DHCP客户端获得启动配置信息的服务器的IP地址；
giaddr（gateway ip address）：表示第一个DHCP中继的IP地址；
chaddr (client hardware address)：表示客户端的MAC地址；
sname (server host name)：表示客户端获取配置信息的服务器名字；
file (file name)：表示客户端需要获取的启动配置文件名；
options：表示DHCP的选项字段，最多为312字节；1字节Type+1字节Length+Value（由Length决定）
options53决定了DHCP报文了类型，很多option代码代表了不同的意思；
1.1客户端首次接入网络DHCP无中继工作过程
第一阶段：Client广播Discover---->同网段所有设备或Relay；
第二阶段：Server会比较一下Client希望的租期和自己配置的租期，提供一个时间短的租期；
第三阶段：如收到多个Offer，只接第一个，Request（Server标识符、客户端IP地址）广播通知所有Server；
第四阶段：Client收到ACK，发送免费ARP确认是否地址冲突；
如冲突Client发送Decline---->Server，之前过程重来；
如Server收到Request，发现无法提供这个IP了，Server发送NAK---->Client，之前过程重来；
1.2客户端首次接入网络DHCP有中继工作过程
过程与无中继基本相同，不同点如下：
第一阶段：收到Discover，检查hops，大于16则丢弃；giaddr=0，填入接收Discover接口的IP，否则不修改；修改DHCP目的IP为下一跳Relay或DHCP Server；
第二阶段：提供giaddr同网段IP地址，向giaddr标识的Relay单播发送Offer，Relay检查广播标志位如置1，则广播Offer，如未置1，则单播发给Client；
第三、四阶段同上；
1.3客户端重用曾用过的IP地址DHCP工作过程
Client 发送Request（Option50填入之前用过的IP）---->Server；
Server通过查看自身MAC和IP对应记录决定是否给Client续用，如果可以---->ACK，否则沉默，直到客户端重新发送Discover报文；
1.4客户端更新租期DHCP工作过程
Client 租期50%单播发送Request---->Server，Server 发送ACK---->Client，则续租成功；
Client 租期87.5%如还未收到ACK，广播发送Request---->Server，Server 发送ACK---->Client，则续租成功；
Client 租期100%如还未收到ACK，或者在以上过程种收到NAK，Client重新发送DHCP DISCOVER报文请求新的IP地址；
Client 租期到期前不想继续使用IP，DHCP RELEASE---->Server; Client 发送DHCP INFORM---->请求更新配置信息；
2.DHCPv6
类似IPv4中DHCP，基于UDP，IPv6不使用广播，使用组播报文；
分配类型：
1、手动配置
2、无状态自动地址分配（利用NDP）
3、DHCPv6有状态自动配置
4、DHCPv6无状态自动配置（利用NDP获取地址，利用DHCPv6获取除地址以外的其他参数）
报文：
msy-type报文类型，总共13种；1Solicit2Advertise3Request4Confirm5Renew6Rebind7Reply8Release9Decline10Reconfigure11Information-Request12Relay-Forward13Relay-Reply
transaction-ID：DHCPv6交互ID，这是个随机值，要保证服务器响应和客户端请求两者交互ID一致，如果服务器主动发起的报文ID为0；
options：DHCPv6的选项字段；
2.1无状态自动地址分配
无状态自动配置：即插即用，可以配置多个地址进行网络无缝迁移，利用RS、RA报文实现。
无状态自动配置，没有DHCP的情况下，设备自己生成IPv6地址
路由器发现功能用来发现与本地链路相连的设备，并获取与地址自动配置相关的前缀和其他配置参数。
在IPv6中，IPv6地址可以支持无状态的自动配置，即主机通过某种机制获取网络前缀信息，然后主机自己生成地址的接口标识部分。路由器发现功能是IPv6地址自动配置功能的基础，主要通过以下两种报文实现：
- 路由器请求RS（Router Solicitation）报文：Type=133，主机接入网络后希望尽快获取网络前缀进行通信，此时主机立刻发送RS报文。（地址解析和DAD中用的那个叫NS，Type=135）
- 路由器通告RA（Router Advertisement）报文：Type=134，每台设备为了让二层网络上的主机和设备知道自己的存在，定时都会组播发送RA报文，RA报文中会带有网络前缀信息，及其他一些标志位信息。（地址解析和DAD中用的那个叫NA，Type=136）
IPv6主机无状态自动配置过程：
- 根据接口标识产生链路本地地址。
- 发出邻居请求，进行重复地址检测。
- 如地址冲突，则停止自动配置，需要手工配置。
- 如不冲突，链路本地地址生效，节点具备本地链路通信能力。
- 主机会发送RS报文（或接收到设备定期发送的RA报文）。
- 根据RA报文中的前缀信息和接口标识得到IPv6地址。
2.2DHCPv6有状态地址分配
2.2.1DHCPv6四步交互（多用于存在多个DHCPv6服务器的情况下）
利用Solicit报文来定位DHCPv6服务器，收到Advertise报文后根据优先级确定使用哪个DHCPv6服务器，接着通过Request/Reply报文交互完成地址申请和分配。
2.2.2DHCPv6两步交互
客户端发送Solicit报文中携带Rapid Commit选项，DHCPv6支持快速分配就直接回复Reply，如果不支持按照四部交互执行。
2.3DHCPv6无状态自动配置
IPv6地址获得过程如2.1描述
客户端以组播方式发送Information-Request报文，该报文中携带Option Request选项，指定DHCPv6客户端需要从DHCPv6服务器获取的配置参数。DHCPv6服务器单播发送Reply报文，将网络配置参数返回给DHCPv6客户端。
2.4DHCPv6 PD
这个全称叫DHCPv6前缀代理DHCPv6 PD(Prefix Delegation)是一种前缀分配机制，通俗的说是分配网段的。
过程类似DHCPv6的有状态地址分配，过程分四步：
1、DHCPv6 PD Client 发送Solicit报文，请求；
2、DHCPv6 PD Server发送Advertise报文确认可以提供前缀；
3、根据收到的多个Advertise报文选优先级高的，并向该服务器发送DHCPv6 request；
4、服务器回复Reply报文将地址前缀分配给客户端使用。
如果客户端携带了Rapid Commit过程同DHCPv6两步交互
2.5DHCPv6中继
1、客户端先向FF02::1:2（组播地址）的请求报文；
2、中继将收到的报文封装在Relay-Forward报文的中继消息选项（Relay Message Option）中，并将Relay-Forward报文发送给DHCPv6服务器或下一跳中继；
3、如果客户端和中继不在同一链路，则重新构造一个新的Relay-Forward报文，并将Relay-Forward报文发送给DHCPv6服务器或下一跳中继；
4、Server从客户端收到Relay-Forward后解析出DHCPv6客户端请求，将应答封装到Relay-reply的中继消息选项中，并将Relay-reply发给中继；
5、DHCPv6中继从Relay-Reply报文中解析出DHCPv6服务器的应答，转发给DHCPv6客户端。
2.6DHCPv6地址续租
DHCPv6服务器为DHCPv6客户端分配的地址是有租约的，租约由生命期（包括地址的首选生命期和有效生命期构成）和续租时间点（IA的T1、T2）构成。有效生命周期前，续租，否则失效。
客户端在T1时刻发送Renew（T1推荐为0.5生命期）
服务器回复Reply则可以续约，如果未收到回复，则如下图
客户端在T2时刻，向服务器组播发送Rebind（T2推荐0.8生命期），收到回复继续使用。
否则，在生命周期到达后，地址失效不能再用