四．DHCP协议
1. 如何获得IP地址
（1）静态配置：硬编码
·手动配置IP地址、子网掩码、默认网关
·手动配置DNS服务器名称及IP地址
（2）动态配置：动态主机配置协议（DHCP）
·从服务器动态获取参数，即插即用
·允许地址重用、在用地址续租
·支持移动用户加入网络
2. DHCP协议
（1）主机广播DHCP discover（发现报文）
（2）DHCP服务器利用DHCP offer（提供报文）进行响应
（3）主机请求IP地址：DHCP request（请求报文）
（4）DHCP服务器分配IP地址：DHCP ack（确认报文）
（5）工作过程示例
（6）在应用层的实现
·请求报文封装到UDP数据包中
·IP广播 -> 链路层广播（如以太网）
·DHCP服务器构造ACK报文：包括分配给客户的IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器地址
五．NAT
1. 网络地址转换场景
2. 动机
（1）只需/只能从ISP申请一个IP地址（IPv4地址耗尽）
（2）本地网络设备IP地址的变更，无需通告外界网络
（3）变更ISP时无需修改内部网络设备IP地址
（4）内部网络设备对外界网络不可见，即不可直接寻址，保证安全
3. 实现（16-bit端口号字段可以同时支持60000+并行连接）
（1）替换：利用NAT IP地址和新端口号替换外出IP数据报的源IP地址和源端口号
（2）记录：将替换信息存储到NAT转换表中
（3）替换：根据NAT转换表，将进入内网的IP数据报替换回源IP地址和源端口号
4. 争议
（1）路由器应该只处理第三层功能
（2）违背端到端通信原则，应用开发者必须考虑到NAT的存在（如P2P）
（3）地址短缺问题应该由IPv6来解决
5. NAT穿透问题：客户不能直接利用内网地址访问服务器，NAT是唯一对外可见的地址
（1）静态配置NAT，将特定端口的连接请求转发给服务器
（2）利用UPnP互联网网关设备协议自动配置
·学习到NAT公共IP地址
·在NAT转换表中，增删端口映射
（3）中继（如Skype）：NAT内/外部的客户与中继服务器建立连接，中继服务器桥接两个连接的分组
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