为何路由器需要DHCP服务？

能否从专业的角度解释DHCP的必要性？

大多数交换机是没有DHCP的，但同样也能通过mac地址在多台设备之间传输数据。那么为什么路由器需要DHCP？

 

 

题主的真正想表达的是，为何交换机通过MAC地址可以交换（Switching）数据，而路由器却需要IP地址才能路由（Routing）数据，为何路由器不能使用MAC地址交换数据呢？

 

交换机端口有物理层吗？

有，表示为PHY。

 

交换机端口有链路层吗？

有，表示为MAC LLC。

 

交换机端口有MAC地址吗？

有，只要有MAC层，就会有MAC地址。

 

交换机交换用户数据的时候，使用交换机自身的MAC地址，还是用户数据携带的MAC地址？

 

当然是用户的MAC地址。

 

谁又是用户呢？

当然是插在交换机端口上的主机了。交换机自身的MAC地址，在交换用户数据报文的时候，压根没有使用，形同虚设。

 

既然不使用，为什么要交换机端口要有自己的MC地址呢？

如果是非网管的交换机，交换机端口拥有MAC地址是浪费。但是如果是网管交换机，即交换机本身也是一台电脑，也拥有自己的TCP/IP协议栈，那么就有必要有自己的MAC地址了。否则交换机如何判断哪些报文是发给自己的（需要向上提交给TCP/IP处理），还是过路的流量，即目的MAC不是自己的，但是交换机需要代用户转发。

 

记住喽，交换机不是使用自己端口的MAC地址来交换数据，而是使用数据自身携带的用户MAC地址来完成交换。由于交换机有学习、短暂记忆用户MAC地址与端口号的对应关系，对于交换机来说，这是其主要功能。

 

交换机端口收到的用户报文目的MAC≠自己的MAC，为何交换机要接收？

交换机你是干嘛的，你不就是为人民服务的，摆什么臭架子！

 

交换机委屈地说，老师您误会我了，俺其实有两种工作模式，分别为：

 

Host Mode

主机模式，如果交换机的端口配置成该模式，那么这个端口就是一个路由端口，即三层端口。俺就不是二层交换机了，而是三层交换机了，你说俺是路由器也可以。

三层接口只会接收目的MAC＝自己的MAC，否则全部丢弃。三层端口是需要一个IP地址才可以正常工作的。当然可以手工配置，也可以使用DHCP Client功能，从DHCP Server的地址池里动态申请一个IP使用。终于写到题主的关键词了。

 

Hybrid Mode

混合模式，交换机不检查报文的目的MAC地址，只要是合法的、没有CRC校验错误的报文统统接收，这样就可以为人民服务了。根据MAC地址表查询一下，这个报文是Alice的还是Bob的。查好之后直接从对应的端口扔出去交换就完成了。所以交换机压根不需要自身的MAC地址、也无需通过DHCP获取一个IP地址就可以轻松地完成二层交换。

 

本来以为这篇文章要写DHCP Client、Relay、Server三者之前的爱恨情仇，其实并不是。无论交换机、路由器、防火墙、AP都可以部分拥有、或者同时拥有三个角色的功能。

 

• 如果DHCP Client与DHCP Server处于一个广播域（同一个网段/同一个VLAN）, 那么就不需要DHCP Relay。
  

• 否则，就需要DHCP Relay这个角色，将两个广播域的广播报文双向Relay，实现DHCP Client与DHCP Server之间的通信。

DHCP Client与DHCP Server为什么要通信？

就是为DHCP Client所在的主机TCP/IP动态分配一个IP地址，仅此而已！