DHCP是如何给主机分配IP地址的？

DHCP（动态主机配置协议）是一种用于自动分配IP地址和其他网络配置参数的网络协议，它通过以下步骤来分配IP地址：

1、发现阶段

DHCP Client请求IP：当一个DHCP客户端启动时，它会以广播的方式发出DHCP Discover报文，寻找可用的DHCP服务器，这个报文的源IP地址为0.0.0.0，目的IP地址为255.255.255.255，使用UDP端口67和68。

广播信息内容：广播信息中包括了DHCP客户机的MAC地址和计算机名，以便使DHCP服务器能确定是哪个客户机发送的请求。

2、提供阶段

server响应：在网络中接收到DHCP Discover报文的DHCP服务器会做出响应，它从尚未分配的IP地址池中挑选一个分配给DHCP客户机，并向DHCP客户机发送一个包含分配的IP地址、子网掩码、网关、DNS等配置信息的DHCP Offer报文。

Offer报文内容：DHCP Offer报文中“Your(Client) IP Address”字段就是DHCP Server能够提供给DHCP Client使用的IP地址，且DHCP Server会将自己的IP地址放在“option”字段中以便DHCP Client区分不同的DHCP Server。

3、选择阶段

DHCP Client选择IP：DHCP客户端接收到一个或多个DHCP Offer报文后，会选择其中一个并发送DHCP Request报文，确认它接受该服务器提供的配置信息，这个请求报文同样是以广播的方式发送，以便所有DHCP服务器都能收到。

4、确认阶段

DHCP server确认租约：当DHCP服务器收到DHCP Request报文后，它会确认所提供的IP地址和其他配置信息，并通过DHCP Ack报文告知客户端，至此，客户端获得了所需的网络配置信息，可以开始正常的网络通信。

Ack报文内容：DHCP ACK报文中增加了IP地址的使用租期信息，正式下发IP。

DHCP协议采用UDP作为传输协议，主机发送请求消息到DHCP服务器的67号端口，DHCP服务器回应应答消息给主机的68号端口，在整个过程中，如果有任何一步出现问题，比如DHCP服务器没有响应或者提供的IP地址已经被占用，那么DHCP客户端将重新开始整个流程，直到成功获取到IP地址为止。