• 和其他机器通讯，需要给网卡配置IP地址。
• 比如你给自己网卡配了个地址16.158.23.6，你想给目标IP 192.168.1.6发包，但是包发不出去，因为MAC地址没有。
• 源知道自己的MAC地址，但是目标的MAC地址不知道。Linux会先判断IP是不是一个网段的，如果是一个网段，才会发ARP请求获取MAC地址。否则，如果是跨网段的，会将包发到网关。
• 如果配置了网关的话，Linux会获取网关的MAC地址，将包发出去。没有配置网关，包压根就发不出去。网关要和当前的IP地址是同一个网段的。

动态主机配置协议（DHCP）

申请IP

• 配置一段共享的IP地址，每一台机器都通过DHCP协议，来共享IP地址里申请，然后自动配置好即可。等用完了再还回去。
• 当一台机器新加入一个网络，只知道自己的MAC地址，这时候沟通只能靠吼，我来啦，有人吗，这一步叫DHCP Discover。
• 新机器用IP地址0.0.0.0发送一个广播包，目的IP地址为255.255.255.255，内容是：我是新来的(Boot request)，我的MAC地址是xxx，我还没有IP地址，谁租给我一个！
  
• 如果该网络有DHCP Server，他就相当于这些IP的管理员，立刻能知道来了一个新人（因为MAC地址是新的），需要租给它一个IP地址。这个过程称为DHCP Offer。同时，DHCP Server将分配给该新人的IP地址标记，保证不会分给别人。
• DHCP Server使用广播地址作为目的地址（此时新人还没有IP），DHCP Server说：我分配了一个可用的IP给你，你看如何。除此之外，服务器还发送了子网掩码，网关和IP地址租用期等信息。
  
• 如果有多个DHCP Server都提供了DHCP offer，新机器通常会选择第一个到达的，并且向网络中发送一个DHCP Request广播数据包，包含自己的MAC地址，接受的IP地址，提供IP的DHCP服务器的地址，并告诉所有DHCP Server它接收的是哪一台的Server，告诉其他DHCP服务器可以撤销offer以便于把IP分给别人。
  
• 由于还未得到DHCP Server的最后确认，新人依然使用0.0.0.0作为源地址、255.255.255.255为目标地址进行广播。
• 当DHCP Server接收到客户机的DHCP request后，会广播返回一个ACK，表明接收新人的选择，并将新人选择的IP地址的合法租用信息等放入该确认包。
  

续租和退租IP

• 客户机会在租期过去50%时，直接向为其提供IP地址的DHCP Server发送DHCP request申请续租，接收到DHCP ACK消息包后，会根据包中所提供的新的租期以及其他已经更新的 TCP/IP 参数，更新自己的配置。
• 退租则什么都不需要做。

预启动执行环境（PXE）

• 使用场景，数据中心批量安装操作系统。
• 把PXE客户端放在BIOS里，当计算机启动时，BIOS把PXE客户端调入内存里。
• DHCP Server除了配置共享IP段，还可以配置next-server，指向PXE服务器地址，还需要PXE服务器上初始化文件的文件名。
• 首先，启动PXE客户端，通过DHCP协议告诉DHCP Server，我刚来，啥也没有。DHCP Server租一个IP地址给他，同时给他PXE服务器地址还有启动文件名pxelinux.0。
• PXE客户端要去PXE服务器下载这个文件，使用TFTP协议，所以PXE服务器上还有一个TFTP服务器。
• 当PXE客户端收到这个文件后，执行这个文件。这个文件会指示PXE客户端向TFTP服务器请求配置信息pxelinux.cfg。里面有内核去哪下载，initramfs去哪下载，再分别请求这些。
• 最后启动内核，操作系统启动。