IP辅助协议三

   如果我们每次上网前都给我们的主机设置一个IP是非常麻烦的事情，到现在IP地址已经不够用了，所以不存在说给每个主机固定一个IP，所以我们的移动端笔记本、平板电脑等每到一个新的地方可能都需要设置一个新的IP，但是这样就十分的繁琐，所以就有了DHCP协议动态主机设置协议，有了DHCP之后我们的计算机只要连接到网络就可以进行通信，DHCP让我们上网变成了即插即用。在没有DHCP服务的网络中，用户接入到网络以后必须先设置IP地址和子网掩码，并且为了让所有主机的IP地址唯一，管理员必须清晰的分配每个IP地址以免冲突。

   使用DHCP的之前需要假设一台DHCP服务器，然后将DHCP所要分配的IP地址设置到服务器上， 此外还需要将对应的子网掩码，路由控制等信息，以及DNS服务器的地址设置到服务器上

 

  DHCP在现在生活中起着十分重要的作用，一旦DHCP遇到故障会导致整个网段内所有主机无法通信，所以为了避免此类问题，通常会有两台或者以上的DHCP服务器，不过多台服务器的时候要解决分配冲突的问题。所以为了检查所要分配的IP地址以及已经分配了的IP地址是否可用，DHCP服务器或者DHCP客户端必须具备一下功能。

 DHCP服务器：在分配IP地址前发送ICMP回送请求包，确认没有返回应答

 DHCP客户端：针对从DHCP那里获得的IP地址发送ARP请求包，确认没有返回应答

 在家庭中一般来说只有一个DHCP服务器就可以，大多数情况下都是由宽带路由器来充当这个角色，当有较大规模的时候会有多个网段，这时候就要针对每个网段设置DHCP服务器，如果网络重要偶100个路由器，就要给这么多个路由器设置他们各自可以分配的IP地址范围，并且要对这些范围进行后续的变更和维护，所以将DHCP放到路由器上并不适合大公司，在这类网络环境中需要将DHCP统一进行管理，使用DHCP中继代理来实现，当客户端发送请求的时候，中继代理会把收到的数据发送给DHCP服务器，之后再应答。

  为了解决IP地址不够用的问题还有一个协议----NAT协议，NAT协议是将本地网络的私有地址，在链接互联网的时候使用全局IP地址的技术，除了转换IP地址，还有转换TCP、UDP端口号的NAPT技术。

在NAT路由器的内部有一张自动生成的可以用来转换地址的表每，当我们的客户端A想要和全局IP地址的世界进行交流的时候，会发送数据包，这个数据包到了NAT路由器之后，NAT路由器会把A的这个私有地址转换成自己的公有地址，并且还需要把端口号给改了，这个端口号是用来标记客户端A的，当外边的服务器收到数据之后，他不知道是A发的，他以为是我们的NAT路由器发送的。因为服务器看到的是NAT服务器的一个公有IP和一个端口号，当服务器的数据返回到NAT之后，NAT会根据转换地址表，看端口号代表的是哪个机器，然后把地址再转换成A的地址发送过去。所以我们一个局域网内只需要一个公网IP就可以和外界通信了这就大大减少了IP地址的消耗量。

 但是NAT也有很多钱都在的问题，因为NAT都十分依赖自己生成的转换表，所以无法从NAT外部向内部服务器建立链接，也就是说在刚开始你还没有表的时候，我服务器直接给你发链接，你是不知道给谁的。之后里边的机器往外发送一个数据你才能建立起来对应的表。转换表的生成和转换操作必然会产生一定的开销。通信过程中一旦NAT遇到异常需要重新启动的时候，所有的链接都会被重置。

  大家都发现了IPV4地址不够用了，所有有了IPV6不过IPV6还在普及之中，如果现在有两个网络ABC,AB使用的是IPV6,处于中间的网络使用的还IPV4的话，那么AB之间是无法进行通信的，为了他们之间能够正常通信就有了IP隧道的功能，IP隧道是将主机A发送来的IPV6包统合看成一个数据，然后再给他追加一个IPV4首部然后转发给网络C，一般来说IP首部后边是TCP和UDP的首部，然而现在会出现IP后边还是IP的首部。这种追加首部的方式就叫做IP隧道。