DHCP是基于广播和单播工作的，至少客户端发出的discover消息肯定是广播，因为它要寻找网络中的DHCP服务器，都知道路由器是隔断网络广播的三层设备，那么，位于路由器不同接口上的DHCP服务器与客户端将无法进行正常工作，因为客户端的Discover消息被路由器给切断。此时，在这种跨网段的DHCP部署环境中，提出一种概念叫做中继代理（Relay Agent），在思科的IOS中叫帮助地址（Helper address）它能帮助DHCP客户端跨越路由器申请IP地址及其它TCP/IP参数，从而解决由于广播域的分隔，导致DHCP不能正常工作的问题。关于DHCP中继代理的工作原理如下图9.23所示。
第一步：DHCP客户端发送DHCP的Discover广播寻找本地子网上的DHCP服务器，毫无疑问，这个寻找将失败，因为本地子网上根本没有部署DHCP服务器，但是，此时DHCP的中继代理路由器R1的E1/0（192.168.5.1）会收到这个Discover广播消息。
第二步：中继代理路由器会帮助DHCP客户端到指定的DHCP服务器去申请IP地址，这里所谓指定的DHCP服务器，事实上，就是在中继路由器上申明了谁是DHCP服务器，比如申明192.168.4.1为DHCP服务器，那么DHCP的中继路由器会将Discover消息单播到DHCP服务器（192.168.4.1），注意，此时中继使用单播的方式把Discover消息发送到DHCP服务器，因为中继明确的知道它该向哪台DHCP服务器进行申请，
第三步：DHCP服务器会以单播的方式回应中继的Discover消息，并发送Offer消息，该消息中包括了DHCP可以给中继提供的机会IP(192.168.5.2)，关于DHCP服务器提供给中继的Offer消息如下图9.24所示，这个Offer消息以单播的形式发送，因为，DHCP服务器知道中继是谁，并且在该消息中包括了中继的IP地址，值得提出的是，DHCP服务器向中继提供机会IP（192.168.5.2）之前，它还是会做一个IP地址冲突检测，它需要知道192.168.5.2这个IP地址，在网络上是否有主机正在使用它，它的检测方式是发送一个目标地址为192.168.5.2的ICMP回显消息，如果没有回应，说明该地址没有被使用，可以被分配出去，反之则不能；DHCP服务器还会检测与中继的连通性，确保中继能成功的得到这个Offer消息，关于这个过程可以通过如下图9.25所示的数据帧证实。在这里DHCP服务器为什么不使用ARP进行IP地址冲突探测？原因很简单，因为在通过中继申请IP地址的DHCP环境中，DHCP提供的IP地址通常都不是本地子网的IP地址范围，ARP不能穿越路由器工作。
第四步：中继向DHCP服务器发起DHCP的Request请求消息，该消息仍然以单播的方式发送，这与本地子网上DHCP的工作原理不同，在本地子网上的这个过程应该是以广播的形式进行发送，而在中继的环境中，中继以单播发送，因为在这种情况下，通信双方是很明确的，不可能存在有其它的DHCP服务器向中继提供IP，两个原因：第一个原因是中继设备上会明确指示它该向哪台DHCP服务器申请IP；第二个原因是中继发起DHCP的Discover消息时，就是单播发送的，不会有第二台DHCP服务器来为中继提供IP，因为它不会自作多情。
第五步：DHCP服务器收到中继的单播Request消息后，会回应一个ACK消息给中继，指示IP地址的租期正式生效，注意该消息仍然是以单播的形式发送，前面已经描述了原因，这里不再重复描述。
第六步：事实上述第二步到第五步对于DHCP客户端而言是完全透明的，它看不见中继为它完成IP地址申请的过程。它只能看见中继与自己的DHCP消息交互过程，当DHCP的中继成功的从DHCP服务器获得地址后，中继会给DHCP客户端发送一个DHCP的Offer消息，告诉DHCP的客户端可以提供给它的IP地址，注意，此时中继就无需再检测该IP地址在网络上是否有冲突的可能性了，因为这个过程在上述的第三步中已经做了检测。
第七步：DHCP客户端在收到DHCP中继所提供的Offer消息后，会向DHCP的中继发送一个DHCP的Request消息，正式请求IP地址。该消息以广播的形式发送，为什么是会以广播形式发送，在标准的DHCP环境已经有明确说明。
第八步：DHCP中继收到客户端的Request消息后，会回应一个ACK消息给DHCP客户端，申明租约正式生效，然后DHCP客户端在得到ACK消息后，会将DHCP中继颁发给它的IP地址使用“免费的ARP（请求的目标IP和源IP地址一样，它不希望得到任何回应）”做一个最终的地址冲突检测。然后正式使用该IP地址。
注意：DHCP中继，就其本身而言，它没有任何资格颁发IP地址及其它TCP/IP属性，它只是代理DHCP客户端向DHCP服务器做申请，中继与DHCP服务器交互DHCP消息的过程对于DHCP客户端而言是透明的。
演示：思科路由器上DHCP帮助地址的配置
演示目标：
n配置思科的帮助地址，为分隔的广播域完成DHCP的地址申请。
n在一台路由器上配置多个DHCP地址池，为不同的VLAN分配相应的IP地址段。
演示环境：如下图 9.26所示的演示环境。
演示背景：企业网络管理员为了集中的配置和管理DHCP服务，它将不同子网的IP地址池配置到了一台思科的路由器（R1）上，现在要求根据实际环境，让路由器R1成功的为VLAN2、VLAN3，远程子网192.168.5.0的主机动态的分配IP地址及相关的TCP/IP参数。
演示步骤：
第一步：配置实验网络基础环境，为各个网络设备配置IP地址、激活接口、VLAN、VLAN间的单臂路由，动态路由等，具体配置如下所示：
路由器R1的基础配置：
R1(config)#interface s2/0
R1(config-if)#encapsulation ppp
R1(config-if)#ip address 192.168.4.1255.255.255.252
R1(config-if)#no shutdown
R1(config)#interface e1/0
R1(config-if)#no ip address
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#exit
R1(config)#interface e1/0.1
R1(config-subif)#encapsulation dot1Q 2 * 配置VLAN2的默认网关
R1(config-subif)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
R1(config-subif)#no shutdown
R1(config)#interface e1/0.2
R1(config-subif)#encapsulation dot1Q 3 * 配置VLAN3的默认网关
R1(config-subif)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
R1(config-subif)#no shutdown
R1(config-subif)#exit
R1(config)#router rip
R1(config-router)#no auto-summary
R1(config-router)#version 2
R1(config-router)#network 192.168.2.0
R1(config-router)#network 192.168.3.0
R1(config-router)#network 192.168.4.0
R1(config-router)#exit
交换机S1的基础配置：
S1#vlan database
S1(vlan)#vlan 2 name v2 * 在交换机上建立VLAN2。
S1(vlan)#vlan 3 name v3 * 在交换机上建立VLAN3。
S1(config)#interface fastEthernet 0/1
S1(config-if)#switchport mode trunk * 在交换机上配置单臂路由所需要的干道。
S1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
S1(config-if)#no shutdown
S1(config)#interface fastEthernet 0/2
S1(config-if)#switchport access vlan 2 * 划分接口到VLAN2。
S1(config-if)#no shutdown
S1(config-if)#exit
S1(config)#interface fastEthernet 0/3
S1(config-if)#switchport access vlan 3 * 划分接口到VLAN3。
S1(config-if)#no shutdown
S1(config-if)#exit
路由器R2的基础配置：
R2(config)#interface e1/0
R2(config-if)#ip address 192.168.5.1 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#exit
R2(config)#interface s2/0
R2(config-if)#ip address 192.168.4.2 255.255.255.252
R2(config-if)#encapsulation ppp
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#exit
R2(config)#router rip
R2(config-router)#no auto-summary
R2(config-router)#version 2
R2(config-router)#network 192.168.4.0
R2(config-router)#network 192.168.5.0
R2(config-router)#exit
第二步：在路由器R1上完成多个DHCP地址池的配置：
路由器R1上多个DHCP地址池的配置：
R1(config)#ip dhcp pool net192.168.2.0 *建立一个叫net192.168.2.0的DHCP地址池。
R1(dhcp-config)#network 192.168.2.0 /24
R1(dhcp-config)#default-router192.168.2.1
R1(dhcp-config)#domain-name ccna.com.cn
R1(dhcp-config)#dns-server192.168.2.254
R1(dhcp-config)#lease 7
R1(dhcp-config)#exit
R1(config)#ip dhcp pool net192.168.3.0 *建立一个叫net192.168.3.0的DHCP地址池。
R1(dhcp-config)#network 192.168.3.0 /24
R1(dhcp-config)#default-router192.168.3.1
R1(dhcp-config)#domain-name ccna.com.cn
R1(dhcp-config)#dns-server192.168.3.254
R1(dhcp-config)#lease 7
R1(dhcp-config)#exit
R1(config)#ip dhcp pool net192.168.5.0 *建立一个叫net192.168.5.0的DHCP地址池。
R1(dhcp-config)#network 192.168.5.0 /24
R1(dhcp-config)#default-router192.168.5.1
R1(dhcp-config)#domain-name ccna.com.cn
R1(dhcp-config)#dns-server192.168.5.254
R1(dhcp-config)#lease 7
R1(dhcp-config)#exit
第三步：现在首先来检测连接路由器R2的192.168.5.0子网的主机能否得到DHCP路由器R1颁发的IP地址，就目前的配置情况而言，处于192.168.5.0子网的主机应该无法得到R1颁发的IP地址，因为DHCP服务器与DHCP客户端被分隔在两个不同的广播域中，192.168.5.0子网的主机无法直接发现DHCP路由器R1，此时应该配置DHCP中继在思科的IOS中叫做IP helper来代理DHCP客户端向DHCP服务器发送地址请求，帮助IP应该配置在路由器R2上，在配置前必须保证路由器R2有成功的与DHCP路由器R1通信，所以在配置前执行如下图9.27所示，显示成功通信后，关于帮助IP的配置如下所示：
在中继路由器R2上配置DHCP的帮助地址：
R2(config)#interface e1/0
R2(config-if)#ip helper-address192.168.4.1 *指定DHCP服务器的IP地址
R2(config-if)#exit
注意：Ip Helper-address只能被配置在需求请求IP子网段上的那个接口上，在演示环境中就是路由器R2的E1/0接口，不能被配置到S2/0接口上；两个原因：一个原因是为了能够成功的接收该网段DHCP客户端的Discover广播；另一个原因是这个接口的IP地址将被用作DHCP中继的信源地址，DHCP服务器如果存在多个IP地址池，它将根据中继的信源地址来判断将哪个子网的IP地址分配给远程客户端。
第四步：当完成DHCP中继的配置后，现在192.168.5.0网段的计算机上，执行ipconfig/all指令查看获取IP地址的情况，如下图9.28所示，功能获得IP地址；然后再到VLAN2和VLAN3的计算机上去执行相同的任务，查看它们通过DHCP获得IP地址的情况，如下图9.29和图9.30所示，现在整个网络的DHCP客户端都成功的获得了相应的IP地址。
提问：现在来思考一题，上述演示环境中的DHCP路由器R1配置了多个IP地址池，有关于192.168.2.0；192.168.3.0;192.168.5.0，这些地址池都是全局性配置，并没有配置在路由器的某个接口上，DHCP怎么保证将192.168.2.0分给路由器E1/0.1子接口连接的网段；将192.168.3.0分给路由器E1/0.2子接口连接的网段；将192.168.5.0分给路由器R2的E1/0接口连接的网段？
理解：思科DHCP是如何将多个地址池分配给不同接口的子网
DHCP的配置，虽然是全局性配置，没有与具体的路由器接口相关联，但是它能自动识别那些地址池对应给相应的网络接口，因为在配置DHCP时，使用network 192.168.2.0/24去匹配相应接口上的IP地址，这就可以保证对应的地址池被分配给相应接口所连接的网段；在使用DHCP的中继时，DHCP服务器会去匹配中继的信源地址来确定使用哪个地址池中的IP颁发给远程客户端，比如在9. 2. 5的演示环境中，中继的IP为192.168.5.1所以DHCP服务器就将颁发192.168.5.0子网的IP地址给远程DHCP客户端。
