如果你的计算机是连接到Internet上的，不管你用的是哪种计算机，也不管你用的是什么连接方式，有两个问题可以肯定：第一，你在使用TCP/IP网络协议；第二，你的计算机有一个唯一的Internet协议（IP, Internet Protocol）号码。没有这两者是不能访问Internet的。一般来说，TCP/IP协议没有什么问题，它通常在安装Windows的时候就一起安装了，或者也可以通过控制面板的网络项进行安装。但是计算机是怎么得到这个唯一的IP号码的呢？这就是个完全不同的问题了。
计算机是从Internet服务供应商(ISP)那里得到IP号码的。ISP从高层（上游）服务供应商那里得到一段这样的号码，这个IP号码分配树的顶端是三个区域性的登记中心：APNIC负责亚洲和太平洋地区(www.apnic.net)，RIPE负责欧洲(www.ripe.net)，ARIN(www.arin.net)美洲Internet号码注册中心（American Registry for Internet Numbers）负责美洲和非洲的一部分。这些机构由美国政府的国家科学基金支持的Internet号码分配中心（Internet Assigned Numbers Authority,www.iana.org）协调工作。 ISP得到一组IP号码之后就可以把它们分配给单独的用户了。用户可以是一个需要大量IP号码的组织，也可能是只需要一个IP号码的个人。ISP可以静态或者动态地分配IP号码（分配之后，IP号码往往就称为IP地址）。如果你使用的是24小时不间断的Internet连接，那么你很可能有一个静态IP地址，也就是说这个地址不会改变。另一方面，如果使用调制解调器连接到Internet，用户往往是动态地被赋予一个IP地址—每次都不同。 对于调制解调器用户来说，动态地址分配是最常见的情况，但是ISP不一定非要如此分配IP地址。每个拨号用户都可以—在早期的商业ISP中更常见—被分配一个静态的IP地址，但是由于拨号用户都是临时的连接，这是一个低效的方法。不论连接15分钟还是15个小时，都可以看作临时连接。虽然这本杂志的读者很可能一拨号就要连接好几个小时，但是还有许多Internet用户几天才登录一次。不论如何，那些每个月10小时的账号存在还是有道理的。
如果一个ISP有一万个拨号用户，如果使用完全静态的分配方式它就需要有一万个IP号码。但是如果这个ISP只有500条拨入电话线，它就只需要500个IP号码，因为只有登录到Internet的计算机才会需要IP地址。所以，ISP只需要把IP地址分配给已经拨号登录的用户，而且这个地址只在它们登录期间有效。计算机断开连接后，ISP就把分配出去的IP地址收回并分配给下一个拨号上网的用户。 进入DHCP的世界
为了能够动态地分配IP号码，1993年Internet Engineering Task Force提出了动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）的想法。这个协议最早出现于RFC（RFC，Request for comment）1531和1541(ftp://ftp.isi.edu/in-notes/rfc1541.txt)，协议最新的定义可以参见RFC 2131(ftp://ftp.isi.edu/in-notes/rfc2131.txt)。DHCP的设计目的就是为了提供比以前的协议（如BOOTP, Bootstrap Protocol）提供更大的分配灵活性。DHCP实际上是基于BOOTP的，但是它提供了更多的特性，比如限制IP号码的租用时间可以让DHCP服务器收回并重用这些号码。 为拨号上网账号提供IP地址可能是DHCP最常见的用途，但它的用途并不仅限于此。例如可以在局域网上使用DHCP以共享Internet连接。微软Windows98第二版提供了称为Internet连接共享（ICS）的功能，可以实现DHCP。安装了ICS之后，它在局域网上就可以作为一个DHCP服务器，为网络上的计算机分配范围在192.168.x.x之内的IP号码，这个范围是专门保留用作内部网络使用的。提供ICS服务的计算机先拨号连接到ISP，从ISP得到一个IP地址，然后让局域网上的其它计算机共享这个地址。它把其它计算机的请求发送到Internet上，并利用内部的IP地址来跟踪每个局域网用户的请求，当Internet返回应答的时候，它把信息转发到相应的计算机上。
DHCP的工作原理 DHCP是一个客户机/服务器协议（就像TCP/IP,HTTP,FTP以及其他Internet协议一样）。DHCP客户机向DHCP服务器发出请求，服务器按照预先设定好的方式进行应答。如果计算机的IP地址设为0.0.0.0它就自动变成一个DHCP客户机，在Windows操作系统上，TCP/IP设置还可以改为从服务器获得IP地址（设置过程参见图1到图5）。客户机连接到网络之后，就会发生四阶段的DHCP通信。（下面我们将只讨论计算机拨号连接到ISP的情况，其他DHCP分配的操作的概念都是一样的。）
第一步是初始化。因为客户机还没有IP地址同时又需要进行Internet操作（比如浏览网页），它首先要找到一个能给它IP地址的DHCP服务器。在拨号连接的情况下，客户机连接到一个调制解调器，然后通过电话线广播一个DHCPDISCOVER信息以定位DHCP服务器。如果ISP有一个以上的DHCP服务器，所有的服务器都会发回一个DHCPOFFER的响应，响应中包括一个IP地址和地址的租用时间。地址的租用时间是客户机可以使用这个地址的时间，由系统管理员设定。
客户端返回一个DHCPREQUEST广播信息，说明它接受了哪一个服务器的DHCPOFFER。因为所有的服务器都在等待回答，所以需要使用广播方式。被接受的服务器通过返回一个DHCPACK消息来结束初始化步骤，确认IP地址和租用时间。如果在这段时间内它提供的IP地址不可用了（由于超时），服务器就返回一个DHCPNAK（不确认）消息，强迫客户端重新进行DHCPDISCOVER广播。实际上，客户端可能自己就重新发送DHCPDISCOVER信息了，在收到DHCPACK包之后，它就向网络发出一个地址解析协议（ARP）广播以检测这个地址是否已经被使用。（同样，由于超时原因）如果地址已经被使用，客户端就会向提供地址的服务器发出DHCPDECLINE消息，并立即发出一个新的DHCPDISCOVER消息。
然后就是更新和重新绑定阶段。客户端只能租用IP地址一段时间，租用时间可以设定得很短，也可以是无限长，或这两者之间的任意长度。将它称为“租用”而不是简单地说“失效时间”是因为在连接过程中租用可以被更新。
DHCP客户机（不是服务器）运行着T1和T2两个计时器。缺省情况下，T1设置为租用时间的50%，T2为87.5%。当IP地址的租用到了T1限定的时间后，客户端就进入更新阶段，向租借给它地址的服务器申请更新。如果服务器返回一个DHCPACK响应包，地址租用就被更新，T1和T2也相应地重新设置（T2的计时期限还根本没有到达）。如果服务器没有响应，客户机会在T2期限之前继续使用该地址。到达T2期限的时候，客户机就进入重新绑定阶段，向所有的服务器发出DHCPREQUEST广播。任何发回DHCPACK响应的服务器都可以更新这个租用，并成为这个客户机的授权服务器。如果还是没有服务器响应，地址租用就过期了，客户机不再拥有IP地址。也就是说，它不能再使用Internet。
最后一步称为顺利关机（graceful shut-down），当客户机不再需要被赋予的IP地址时会发生这一步。客户端发出DHCPRELEASE信息，告诉服务器它可以把IP地址交还。像你预计的一样，事情不会总是如此顺利，如果某人碰巧拿起了电话而把你的连接挂断，ISP的服务器不得不等到你的T2时间点才能收回地址。
图1-5告诉你如何设置DHCP客户端。在此我们讲解的是Windows95/98系统，但是Windows NT 4也是非常相似的。Windows 2000在另一个位置处理网络连接：不是控制面板，而是桌面上的Network Connection 文件夹。 DHCP不是一个复杂的协议，设置DHCP客户端也很容易。但这绝不是说这个协议不重要。没有它，IP地址的分配对于用户和管理员都会是一个头疼的问题，而且已经开始短缺的IP号码将会更快地消耗光。
