4.BOOTP:

     BOOTP是引导程序协议，也称为自举协议，用于系统引导过程，是DHCP的前身，BOOTP用于无盘工作站的局域网中，可以让无盘工作站从一个中心服务器上获得IP地址。通过BOOTP协议可以为局域网中的无盘工作站分配动态IP，这样就不需要管理员去为每个用户去设置静态IP地址。一个无盘系统需要下列协议才能在只读存储器中完成：BOOTP、TFTP、UDP、IP和一个局域网的驱动程序。BOOTP使用UDP，通常与TFTP协同工作。BOOTP是一个基于IP/UDP协议的协议，它可以让无盘站从一个中心服务器上获得IP地址，为局域网中的无盘工作站分配动态IP地址，并不需要每个用户去设置静态IP地址。使用BOOTP协议的时候，一般包括Bootstrap Protocol Server（自举协议服务端）和Bootstrap Protocol Client（自举协议客户端）两部分。

5.BOOTP的分组格式

     BOOTP请求和应答均被封装在UDP数据报中，长度为300字节的BOOTP请求和应答的格式如图所示：

• 操作码：1请求，2应答
• 硬件类型：1表示10Mb/s的以太网
• 硬件地址长度：对于以太网，硬件地址长度字段为6个字节
• 跳数：由客户端设置为0
• 事务标识：一个由客户端设置并由服务器返回的32bit整数。客户用它对请求和应答进行匹配。
• 秒数：客户开始进行引导时，将设置一个时间值，备用服务器能看到这个时间，超过这个时间备用服务器会响应客户的请求，这意味着主服务器没有启动。    
• 客户IP地址：客户端写入，否则将设置为0
• 客户硬件地址： 有客户设置。
• 服务器主机名：一个空值终止的字符串，由服务器填写。
• 特定厂商区域：用于对BOOTP进行不同的扩展。

     端口号：    

     BOOTP服务器为67， BOOTP客户为68

 

协议流程

 

1. 由BOOTP启动代码来启动BOOTP客户端，这个时候BOOTP客户端还没有IP地址。

2. BOOTP客户端使用广播，源IP地址为0.0.0.0，目的IP地址为255.255.255.255，向网络中发出IP地址查询要求。

3. 运行BOOTP协议的服务器接收到这个请求，会根据请求中提供的MAC地址找到BOOTP客户端，并发送一个含有IP地址、服务器IP地址、网关等信息的回应帧。

4. BOOTP客户端会根据该回应帧来获得自己的IP地址并通过专用文件服务器（如TFTP服务器）下载启动镜像文件，模拟成磁盘来完成启动。

端口号

　　BOOTP服务器67号端口，BOOTP客户端68号端口。

　　选择两个端口而不是仅选择一个端口为BOOTP服务器用的原因是：服务器的应答可以进行广播。

1. 当服务器广播，客户端使用临时端口时。广播也能被其他的主机中碰巧使用相同临时端口的应用进程接收到。因此，采用随机端口（即临时端口）对广播来说是一个不好的选择。
2. 客户端和服务器使用同一个端口时。可以，此时网络内的所有服务器会被唤醒来查看这个广播，若是应答服务器就不做处理。
3. 多个客户端同时引导时，且服务器广播所有应答。这样每个客户都会收到其他客户的应答。客户可以通过BOOTP首部中的事务标识字段来确认应答是否与请求匹配，或者可以通过检查返回的客户硬件地址加以区分。

 

BOOTP中继

　　路由器（也称作“ BOOTP 中继代理”），当收到一个BOOTP请求时，中继代理将它的IP地址填入收到BOOTP请求中的“网关IP地址字段”，然后将该请求发送到真正的BOOTP服务器（由中继代理填入网关字段的地址是收到的BOOTP请求接口的IP地址）。该代理中继还将跳数字段值加1（这是为防止请求被无限地在网络内转发）。既然发出的请求是一个单播的数据报（与发起的客户的请求是广播的相反），它能按照一定的路由通过其他的路由器到达真正的BOOTP服务器。真正的BOOTP服务器收到这个请求后，产生BOOTP应答，并将它发回中继代理，而不是请求的客户。既然请求网关字段不为零，真正的BOOTP服务器知道这个请求是经过转发的。中继代理收到应答后将它发给请求的客户。

 

特定厂商信息

　　如果有信息要提供，这个区域的前4个字节被设置为I P地址99.130.83.99。这可称作魔术甜饼，表示该区域内包含信息。

 

BOOTP vs. RARP

　　无盘系统用RARP获取IP存在的问题：

• IP地址是返回的唯一结果，没有其他信息返回。
• RARP使用链路层广播，路由器不会转发该请求，使得在每个实际网络中得设置一个RARP服务器。

 

BOOTP vs. DHCP　

1. DHCP可以说是BOOTP的增强版本，比较起BOOTP，DHCP透过"租约"的概念，有效且动态的分配客户端的IP设定，而且，作为兼容考虑，DHCP也完全照顾了BOOTP Client的需求。
2. 必须至少有一台DHCP工作在网络上面，它会监听网络的DHCP请求。它提供两种IP定位方式：自动分配，一旦DHCP客户端第一次成功的从DHCP服务器租用到IP地址之后，就永远使用这个地址；动态分配，当DHCP第一次从HDCP服务器端租用到IP地址之后，并非永久的使用该地址，只要租约到期，客户端就得释放。
3. DHCP除了可以动态的进行设定IP地址之外，还能够直接将一些IP保留下来给一些特殊用途的机器进行使用。另外一个方面，它能够直接按照硬件地址来固定的分配IP地址。
4. DHCP与BOOTP的不同点在于，BOOTP也可以完成给主机分配IP地址的任务，但它要求主机的硬件地址必须被手工输入到BOOTP表中。可以讲DHCP看成一个动态的BOOTP。但是，BOOTP还可以将用来引导主机的操作系统发送给主机。而DHCP不可以。

 

总结：

　　这种协议允许正在启动的主机动态配置而无需用户监督。BOOTP 主要用于客户机从服务器获得自己的 IP 地址，服务器的 IP 地址以及启动映象文件名。其它一些配置信息，如本地子网掩码、本地时间偏移量、默认路由器地址和各种 Internet 服务器地址，都能与使用 BOOTP 协议的客户机交流。

　　BOOTP 使用两个不同的知名通讯端口 UDP67/68。UDP67 用于服务器，UDP68 用于 BOOTP 客户机。客户机启动时，本身还没有 IP 地址，这时 BOOTP 客户机就以广播的形式发出一个名为 BOOTREQUEST 的 IP 地址查询请求包，这个请求包中包含了客户机物理地址，还可能有一个 IP 地址，如果已有的话。客户使用地址 255.255.255.255 发送广播，这种特殊地址称为有限广播地址。然后客户机等待服务器的响应，如果在特定时间段内没有收到响应，客户机就重新发出请求。 通过引导答复（bootreply）包，服务器响应客户机请求。请求可以包含“通用”引导文件名，例如，“unix”或“ethertip”。但服务器发送引导应答包时，它使用对应的引导文件的确切的路径名称来取代这个字段。

　　为了确定路径名，服务器会查询本身的的数据库。这个数据库关联了客户机地址、请求文件名和为用户定制的特殊引导文件。如果请求（bootrequest）文件名是空，服务器就返回一个文件名字段用于表示客户机需加载的默认文件。 在客户机 IP 地址不知道的情况下，服务器必须要有一个硬件地址和 IP 地址相对应的数据库。客户机 IP 地址也被放到“bootreply”的某一字段中。 BOOTP 和 RARP 类似，但 RARP 只运行于 LAN 网络的数据链路层；而基于 UDP/IP 的配置协议 BOOTP 则提供了更多配置方面的信息，它允许整个 IP 网络动态配置。

　　总之，BOOTP 及其扩展成为动态主机配置协议（DHCP）的基础。 协议结构8 16 24 32Op Htype Hlen HopsXidSecs FlagsCiaddrYiaddrSiaddrGiaddrChaddr （16 bytes） sname （64 bytes） File （128 bytes） Option （variable） Op – 消息操作代码，可以是引导请求（ BOOTREQUEST ）也可以是引导答复（ BOOTREPLY ） Htype – 硬件地址类型 Hlen – 硬件地址长度 Xid – 事务 ID. Secs – 客户机开始地址请求或续约后消耗的时间（秒数） Flags – 标记 Ciaddr – 客户机 IP 地址 Yiaddr – “你的”（客户机） IP 地址 Siaddr –在 bootstrap 中下一台服务器可用服务器的 IP 地址 Giaddr – 通过代理启动时代理的 IP 地址 Chaddr – 客户机硬件地址。

 

 

参考

https://baike.baidu.com/item/BOOTP/610878?fr=aladdin

https://zhidao.baidu.com/question/6070483.html