在大型网络中，用户的网关设备众多，分布零散，如果在每个网关设备（如图5-3中的三层交换机）都配置DHCP server功能，不仅工作量巨大，而且不好统一管理。通常在网络中心的服务器区部署一台专门的DHCP server用于IP地址的统一分配和维护。但是问题出现了：DHCP发现报文（DHCP DISCOVER）和请求报文（DHCP REQUEST）的目的IP地址为255.255.255.255，是广播报文，这种类型报文的转发局限于子网内，会被三层交换机和路由器隔离，也就是说广播报文不会被三层交换机和路由器转发。为了实现跨网段的动态IP地址分配，DHCP中继（DHCP relay）被设计出来了。
DHCP中继将收到的DHCP请求报文以单播方式转发给DHCP服务器，同时将收到的DHCP响应报文转发给DHCP客户端。DHCP中继相当于一个转发站，负责沟通位于不同网段的DHCP客户端和DHCP服务器，即转发客户端DHCP请求报文、转发服务端DHCP应答报文。这样就实现了只要安装一个DHCP服务器，就可以实现对多个网段的动态IP管理，即Client—Relay—Server模式的DHCP动态IP管理。
DHCP中继代理的数据转发，与通常路由转发是不同的。通常的路由转发相对来说是透明传输的，设备一般不会修改IP包内容。而DHCP中继代理接收到DHCP消息后，将源目的IP和MAC地址转换生成一个DHCP消息，然后转发出去。
图5-8中，在路由器上配置开启DHCP服务器功能，如果在三层交换机上没有配置DHCP中继，则计算机发出的广播报文不能被三层交换机转发，导致计算机无法获取DHCP服务器提供的IP地址。为使计算机获得IP，在三层交换机上面配置DHCP中继功能，使其能够完成计算机与DHCP服务器之间的DHCP报文代理交互。
图5-8 路由器上配置DHCP服务三层交换机配置DHCP中继
在二层交换机上配置端口VLAN：
在三层交换机上配置启用SVI接口用于计算机的网关：
在路由器上配置DHCP服务：
在三层交换机上启用DHCP服务用于中继，配置IP帮助地址（ip helper-address）：
DHCP中继需要在DHCP服务启动的前提下才能发挥作用，通过配置IP帮助地址指定DHCP报文转发的目的地。在三层交换机上配置DHCP中继的IP帮助地址后，设备将收到的DHCP请求报文转发给该地址；同时，将从该地址收到的DHCP服务器响应报文转发给DHCP客户端。DHCP服务器的IP帮助地址可以全局配置，也可以在三层接口上配置。全局或者每个三层接口上最多可以配置20个IP帮助地址。在接口收到DHCP请求报文时，首先使用接口上的IP帮助地址列表；如果接口没有配置IP帮助地址列表，则使用全局配置的IP帮助地址列表。(www.xing528.com)
此时计算机还不能获取到路由器提供的IP地址，在三层交换机上监控f0/24端口的数据包如图5-9所示。
图5-9 三层交换机作为DHCP中继转发的数据包
从图5-9中可以看出，由三层交换机发出到路由器f0/0端口的DHCP数据包源IP是1.1.13.254或者1.1.24.254，目的地址是2.2.2.1，这个数据包就是三层交换机作为DHCP中继转发的数据包，三层交换机如果从f0/10端口收到来自13号VLAN的DHCP DISCOVER发现报文（源IP是0.0.0.0，目的IP是255.255.255.255），则修改报文的源IP为13号VLAN的SVI地址1.1.13.254，目的IP为中继地址2.2.2.1，然后在三层交换机上查找路由表，确定转发端口为f0/24，最后数据包进行底层封装后从f0/24端口发出。24号VLAN的DHCP报文转换类似。
接下来在路由器上配置静态路由，目的是确保路由器能够将DHCP应答报文发送回三层交换机。路由器从f0/0端口收到源IP是1.1.13.254或者1.1.24.254、目的地址是2.2.2.1的DHCP中继数据包后进行DHCP服务响应，处理后需要发送DHCP OFFER响应报文。这个报文的源地址和目的地址与收到的DHCP DISCOVER 报文的源地址和目的地址互换，即源IP是2.2.2.1，目的地址是1.1.13.254或者1.1.24.254，此数据包在发出前先查找路由表，路由表如下。没有到达1.1.13.254或者1.1.24.254的路由条目，数据包无法转发，路由器将丢弃此数据包。
为了使DHCP响应数据包在路由器上找到出口，回到三层交换机，在路由器上手工配置静态路由如下。
再次查看路由器的路由表，数据包将从端口f0/0向地址2.2.2.2发出。
此时，计算机将获得路由器上DHCP服务提供的IP地址，在三层交换机上监控f0/24端口的数据包交换，如图5-10所示。
图5-10展示了一个完整的DHCP数据包交互过程，其中的DHCP INFORM报文用来从DHCP服务器端获取更为详细的配置信息，服务器收到该报文后，将根据租约进行查找，找到相应的配置信息后，发送ACK报文回应DHCP客户端。
图5-10 三层交换机作为DHCP中继转发数据包完整过程
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