为什么DHCP Offer和Ack需要广播？

Question

为什么服务器不能像在DHCP Discover和Request的源IP中使用0.0.0.0的目标IP地址那样使用它？它可以使用从DHCP Discover和Request中学到的客户端MAC地址来将帧定向到适当的客户端机器。

- Bruce

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我怀疑这是在存在多个协作DHCP服务器的环境中工作所必需的。它也可能需要为中继代理正常工作。 - Flexo

Answer 1

在 DHCP RFC 2131 中指定了单播或广播选择：

如果来自客户端的 DHCP 消息中的 'giaddr' 字段非零，则服务器将任何回复消息发送到 'giaddr' 中出现的 BOOTP 中继代理的“DHCP服务器”端口。 如果 'giaddr' 字段为零且 'ciaddr' 字段不为零，则服务器将 DHCPOFFER 和 DHCPACK 消息单播到 'ciaddr' 中的地址。 如果 'giaddr' 为零且 'ciaddr' 为零，并且设置了广播位，则服务器向 0xffffffff 广播 DHCPOFFER 和 DHCPACK 消息。 如果未设置广播位并且 'giaddr' 为零且 'ciaddr' 为零，则服务器将 DHCPOFFER 和 DHCPACK 消息单播到客户端的硬件地址和 'yiaddr' 地址。 在所有情况下，当 'giaddr' 为零时，服务器将任何 DHCPNAK 消息广播到 0xffffffff。

其中，ciaddr 和 giaddr 是：

ciaddr        4  Client IP address; only filled in if client is in BOUND, RENEW or REBINDING state and can respond to ARP requests.
giaddr        4  Relay agent IP address, used in booting via a relay agent.

因此，DHCP服务器根据客户端的当前状态（主要是是否已经有IP地址）和消息发送者（是否为中继代理或仅为客户端）选择广播与否。

在这种情况下，我的DCHP服务器选择单播DHCPOFFER，因为我的机器已经有一个IP地址，并且我在LAN中没有中继代理。

编辑：

而且，没有人可以将IP地址0.0.0.0用作目标地址。如IPv4 RFC 5735所规定的：

0.0.0.0/8 - 此块中的地址指向“此”网络上的源主机。地址0.0.0.0/32可以用作此网络上此主机的源地址；0.0.0.0/8中的其他地址可用于引用此网络上指定的主机（[RFC1122]第3.2.1.3节）。

- Avio

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你的问题表述不够清晰。请在Superuser上发布一个新问题，详细描述涉及设备的行为、它们的角色以及可能的IP地址和捕获日志。 - Avio

我有一个类似的问题，但是我的设备发送了一个目标地址为255.255.255.255的DHCP Discover数据包，服务器收到了这个消息（因为我使用数据包记录器来查看所有节点的活动），并回复了一个广播帧作为DHCP服务器的响应。但是设备不接受IP配置。对于这种异常情况有任何解释吗？ - Abhinav

好的回答。解释了事情的运作方式，以及是否可能拥有非广播的DHCPOFFER。但我也想知道为什么要有广播的DHCPOFFER。有什么想法吗？ - limitcracker

Answer 2

来自RFC 2131，第24页：

通常，DHCP服务器和BOOTP中继代理会尝试直接向客户端发送DHCPOFFER、DHCPACK和DHCPNAK消息，使用单播传递。IP目标地址（在IP头中）设置为DHCP“yiaddr”地址，链路层目标地址设置为DHCP“chaddr”地址。不幸的是，一些客户端实现无法接收这样的单播IP数据报，直到该实现已配置了有效的IP地址（导致死锁，在此期间无法传递客户端的IP地址，直到客户端已配置了IP地址）。

一个不能在其协议软件被配置为IP地址之前接收单播IP数据报的客户端应在其发送的任何DHCPDISCOVER或DHCPREQUEST消息的“flags”字段中将BROADCAST位设置为1。广播位将向DHCP服务器和BOOTP中继代理提供提示，以在客户端的子网上向客户端广播任何消息。

在其协议软件被配置之前可以接收单播IP数据报的客户端应将BROADCAST位清除为0。BOOTP澄清文件讨论了使用BROADCAST位的影响。

- sonam singhal