La connexion temporaire d`un client à un réseau nécessite de nombreux paramètres, dont une adresse IP libre, un masque de sous-réseau et une passerelle par défaut. La configuration manuelle de chaque client lors de la connexion n`est pas à la portée d`un utilisateur non technicien et, surtout, est difficilement applicable à un parc étendu. C`est pourquoi les protocoles de configuration sont très utilisés en cas de réseaux étendus où un nombre inconnu et variable d`hôtes se partage une ressource limitée : les adresses IP. Dans ce cadre, les protocoles de configuration automatiques non dynamiques tels que le protocole de configuration distante, BootP (Bootsrap Protocol), ne sont guère utiles car ils obligent malgré tout à prévoir une adresse IP pour chaque client.

Si BootP permet bien de fournir au client des paramètres de base (masque de sous-réseau, adresse IP des routeurs), il ne permet qu`une attribution statique d`une adresse IP choisie au préalable par l`administrateur. À l`inverse, DHCP, en tant qu`extension dynamique de BootP, offre une palette bien plus large de paramètres à transmettre et, surtout, permet de fonctionner avec une base d`adresses IP plus réduite.

Les spécifications officielles de DHCP (RFC 1541) indiquent que ce protocole doit pouvoir louer une adresse IP et la récupérer lorsque le bail a expiré. Un serveur DHCP fonctionne selon trois modes d`attribution d`adresses : l`adressage statique, pratiqué par BootP (avec lequel DHCP est compatible), attribue une adresse fixée par l`administrateur ; l`adressage automatique donne, quant à lui, une adresse IP permanente ; enfin, l`adressage dynamique procède à une véritable gestion du parc d`adresses, les attribue selon les besoins et les récupère à la déconnexion de l`hôte.

Pour cela, un serveur DHCP gère deux bases de données distinctes : une base d`adresses, qui contient la plage d`adresses IP utilisables au sein du réseau (local ou étendu), et une base d`allocation, qui relie une adresse MAC (adresse pour un poste doté d`Ethernet) à celles de la base précédente lorsqu`elles sont attribuées. Tous les échanges entre un serveur DHCP et un client se font par l`intermédiaire de paquets au format BootP, ce qui permet aux deux protocoles de travailler de concert.

DHCP reconna"t sept types de messages que le serveur et l`hôte demandant une adresse sont susceptibles de s`échanger (ces messages sont contenus dans le champ Option d`un paquet BootP traditionnel, pour des raisons de compatibilité, et utilisent les ports UDP 67 et 68). Le premier message, Discover, est émis par le client lorsqu`il s`éveille et recherche les serveurs DHCP de son voisinage. Il peut, s`il le souhaite, demander un champ d`adresse particulier. Un serveur (ou plusieurs) lui répond alors par un message Offer proposant une adresse IP. Rien n`est encore établi, il s`agit simplement d`une offre. Le client collecte les différentes offres émises par les serveurs ayant répondu à sa requête, en choisit une et émet un nouveau Request destiné au serveur correspondant. À ce stade, tous les serveurs reçoivent ce message et vérifient le numéro d`identification du serveur destinataire. Ceux qui ne sont pas concernés prennent le message comme un Decline (refus) implicite, tandis que l`élu renvoie au client un message d`acquittement - Ack si l`adresse est toujours libre, Nack si elle a été attribuée entre-temps. Dans ce dernier cas, le client doit émettre un nouveau message de type Discover et recommencer la procédure.

En revanche, s`il reçoit l`acquittement de son serveur, le client conserve l`adresse IP proposée et commence à l`utiliser. En cas de problème avec cette adresse, il envoie un message Decline signalant le problème au serveur et recommence la procédure par un nouveau Discover. Enfin, le client peut libérer son adresse avant la fin du bail (qui est défini par l`administrateur sans contrainte de temps) en envoyant à son serveur un Release. S`il souhaite conserver son adresse IP après expiration de son bail (puisque DHCP en mode dynamique " loue " les adresses sans les attribuer définitivement), il envoie un message de type Request en indiquant l`adresse IP qu`il utilise. Le serveur qui a dans sa base de données d`allocation la référence de ce client lui répond par Ack et il peut continuer à utiliser son adresse le temps d`un nouveau bail. La procédure est ainsi automatique et, surtout, n`exige aucune configuration de la part de l`administrateur. En outre, il n`est pas nécessaire de mettre en oeuvre un serveur DHCP par sous-réseau, car le protocole reconna"t des " relais " capables de diriger les requêtes des clients DHCP de leur sous-réseau vers les serveurs dont ils dépendent.