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<html><head><title>DHCP 动态主机配置协议</title><meta charSet="utf-8"/><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"/><meta property="og:title" content="DHCP 动态主机配置协议"/><meta property="og:description" content="DHCP 动态主机配置协议."/><meta property="og:image" content="https://wiki.7wate.com/static/og-image.png"/><meta property="og:width" content="1200"/><meta property="og:height" content="675"/><link rel="icon" href="../../../static/icon.png"/><meta name="description" content="DHCP 动态主机配置协议."/><meta name="generator" content="Quartz"/><link rel="preconnect" href="https://fonts.googleapis.com"/><link rel="preconnect" href="https://fonts.gstatic.com"/><script async src="https://umami.7wate.com/script.js" data-website-id="c061efdc-95dd-4d21-9d04-a1ffda0a85b9"></script><script>
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<h3 id="定义">定义<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#定义" class="internal"> §</a></h3>
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<p>动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）是一个网络协议，它能够**动态地分配 IP 地址和其他网络配置参数给网络设备。**该协议由网络工作组（Network Working Group）所开发，是在 TCP/IP 网络环境中的标准化服务。</p>
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<h3 id="历史">历史<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#历史" class="internal"> §</a></h3>
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<p>DHCP 的前身是 Bootstrap 协议（BOOTP），这是一个在 1980 年代为无盘工作站设计的协议，用来动态分配 IP 地址。然而，随着网络环境的不断变化和复杂化，BOOTP 无法满足新的需求。为了解决这个问题，DHCP 在 1993 年被标准化为 RFC1531。</p>
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<h3 id="作用">作用<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#作用" class="internal"> §</a></h3>
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<p>DHCP 最主要的功能是自动分配 IP 地址。网络管理员不需要手动为每台设备配置 IP 地址，从而极大地简化了网络管理工作。除此之外，DHCP 还可以提供其他网络配置信息，如子网掩码、默认网关、DNS 服务器等。</p>
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<h2 id="工作原理">工作原理<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#工作原理" class="internal"> §</a></h2>
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<h3 id="工作流程">工作流程<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#工作流程" class="internal"> §</a></h3>
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<p><strong>DHCP 的工作流程包括四个步骤：发现（Discover）、提供（Offer）、请求（Request）、和应答（Acknowledge）。</strong></p>
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<li>发现：当 DHCP 客户端启动时，会在本地网络上广播一个 DHCP 发现消息，以寻找 DHCP 服务器。</li>
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<li>提供：收到发现消息的 DHCP 服务器会向客户端提供一个 IP 地址和其他网络配置信息。</li>
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<li>请求：客户端在收到提供消息后，会向服务器发送一个请求消息，以接受这个 IP 地址。</li>
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<li>应答：服务器在收到请求消息后，会确认这个 IP 地址已被分配给该客户端。</li>
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</ol>
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<h3 id="消息格式">消息格式<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#消息格式" class="internal"> §</a></h3>
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<p>DHCP 消息是基于 UDP 的，其主要包括以下四个字段：操作码（op）、硬件类型（htype）、硬件地址长度（hlen）以及跳数（hops）。此外，消息还包含一些选项，如 IP 地址的租赁时间、子网掩码等。</p>
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<h3 id="地址租赁过程">地址租赁过程<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#地址租赁过程" class="internal"> §</a></h3>
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<p>当 DHCP 客户端首次连接到网络时，它会开始一个新的地址租赁过程。客户端会首先发送一个 DHCP 发现消息，然后服务器会提供一个 IP 地址。在客户端发送请求消息并得到服务器的确认后，该 IP 地址的租赁就开始了。</p>
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<h3 id="续租和地址释放过程">续租和地址释放过程<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#续租和地址释放过程" class="internal"> §</a></h3>
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<p>在租赁期到达一半时，DHCP 客户端会尝试续租 IP 地址。客户端会向分配该 IP 地址的 DHCP 服务器发送一个 DHCP 请求消息。如果服务器同意续租，它会发送一个 DHCP 应答消息，然后新的租赁期就开始了。</p>
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<p>当 DHCP 客户端不再需要该 IP 地址时，它会发送一个 DHCP 释放消息，通知服务器该地址已经空闲，可以分配给其他设备。</p>
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<h2 id="组成部分">组成部分<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#组成部分" class="internal"> §</a></h2>
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<h3 id="客户端">客户端<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#客户端" class="internal"> §</a></h3>
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<p>DHCP 客户端是请求和使用 DHCP 服务的设备，这些设备通常包括但不限于个人计算机、服务器、路由器以及其他网络设备。当设备连接到网络时，它就成为了一个 DHCP 客户端。客户端负责发送 DHCP 发现、请求和释放消息，并使用由服务器分配的 IP 地址和其他网络配置信息。</p>
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<h3 id="服务器">服务器<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#服务器" class="internal"> §</a></h3>
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<p>DHCP 服务器是提供 DHCP 服务的设备，可以是专门的物理设备，也可以是软件服务器。它管理着一个或多个 IP 地址池，并且还管理着与这些地址相关的配置参数，如子网掩码、默认网关、DNS 服务器等。服务器负责响应 DHCP 发现、请求和释放消息，同时负责分配和管理 IP 地址租赁。此外，服务器还需要维护网络配置的一致性，以防止 IP 地址冲突。</p>
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<h3 id="中继代理">中继代理<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#中继代理" class="internal"> §</a></h3>
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<p>DHCP 中继代理（也称为 DHCP Relay Agent）是一种特殊的网络设备，通常位于与 DHCP 服务器不在同一个子网的地方。它的主要作用是在多个子网之间转发 DHCP 消息。当 DHCP 客户端在本地子网上找不到 DHCP 服务器时，中继代理会将客户端的广播请求消息转发给远程子网上的 DHCP 服务器。同样，中继代理也会将 DHCP 服务器的响应消息转发给本地子网的 DHCP 客户端。通过这种方式，DHCP 中继代理使 DHCP 服务器能够为多个不同的子网提供服务。</p>
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<h2 id="dhcp-与其他技术的关系">DHCP 与其他技术的关系<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#dhcp-与其他技术的关系" class="internal"> §</a></h2>
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<h3 id="dhcp-与-dns">DHCP 与 DNS<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#dhcp-与-dns" class="internal"> §</a></h3>
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<p>动态主机配置协议（DHCP）和域名系统（DNS）在网络配置中扮演着重要的角色。DHCP 负责为网络设备分配 IP 地址，而 DNS 则将域名解析为 IP 地址，使得用户可以通过友好的域名来访问互联网上的服务器。在 DHCP 服务器中可以配置 DNS 服务器的 IP 地址，当 DHCP 客户端请求 IP 地址时，DHCP 服务器可以同时向 DHCP 客户端提供 DNS 服务器的地址。</p>
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<h3 id="dhcp-与-ipv4ipv6">DHCP 与 IPv4/IPv6<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#dhcp-与-ipv4ipv6" class="internal"> §</a></h3>
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<p>DHCP 协议不仅支持 IPv4，也支持 IPv6。对于 IPv4，DHCP 可以动态分配 IP 地址、子网掩码、网关以及 DNS 服务器等网络参数。而对于 IPv6，引入了无状态地址自动配置（SLAAC）和有状态地址配置两种方式。在有状态配置中，DHCPv6 扮演与 DHCP 在 IPv4 网络中相同的角色，负责分配 IPv6 地址以及其他网络配置信息。</p>
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<h3 id="dhcp-与静态-ip-地址">DHCP 与静态 IP 地址<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#dhcp-与静态-ip-地址" class="internal"> §</a></h3>
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<p>DHCP 服务可以动态分配 IP 地址，这意味着设备每次连接网络时，可能会得到不同的 IP 地址。相对的，静态 IP 地址是由网络管理员手动配置的，它不会改变。虽然静态 IP 地址在某些情况下（如服务器）是必需的，但在大多数情况下，使用 DHCP 更为方便，因为它可以自动管理网络配置，从而避免了 IP 地址冲突等问题。</p>
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<h3 id="dhcp-与网络安全">DHCP 与网络安全<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#dhcp-与网络安全" class="internal"> §</a></h3>
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<p>尽管 DHCP 提供了很大的便利性，但如果配置和管理不当，也可能带来安全问题。比如，未经授权的 DHCP 服务器可能会向网络中的设备分配错误的网络配置，从而导致网络服务中断。或者，恶意用户可能通过伪装 DHCP 服务器来进行网络攻击。因此，实施合理的网络策略和安全措施（如 DHCP Snooping）对于保障 DHCP 服务的安全性是必要的。</p>
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<h2 id="问题诊断与解决方法">问题诊断与解决方法<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#问题诊断与解决方法" class="internal"> §</a></h2>
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<h3 id="常见问题及解决方案">常见问题及解决方案<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#常见问题及解决方案" class="internal"> §</a></h3>
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<p>一些常见的 DHCP 问题包括 IP 地址冲突、租赁期过短，以及 DHCP 服务器无法响应请求。这些问题通常可以通过检查 DHCP 服务器的配置来解决，比如检查 IP 地址池的大小，租赁时间的长度，以及服务器的网络连接状态等。</p>
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<h3 id="故障排除工具和技巧">故障排除工具和技巧<a aria-hidden="true" tabindex="-1" href="#故障排除工具和技巧" class="internal"> §</a></h3>
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<p>网络管理员可以利用一些工具来帮助他们诊断和解决 DHCP 问题。例如，使用网络嗅探器（如 Wireshark）可以捕获和分析 DHCP 消息，以帮助确定问题的来源。此外，管理员还可以查看 DHCP 服务器的日志，这可以提供关于 DHCP 操作和可能的错误的信息。他们也可以使用命令行工具（如 ipconfig 和 dhcping）来测试 DHCP 服务器的响应。</p></article></div><div class="right sidebar"><div class="graph "><h3>Graph View</h3><div class="graph-outer"><div id="graph-container" data-cfg="{"drag":true,"zoom":true,"depth":1,"scale":1.1,"repelForce":0.5,"centerForce":0.3,"linkDistance":30,"fontSize":0.6,"opacityScale":1,"showTags":true,"removeTags":[]}"></div><svg version="1.1" id="global-graph-icon" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlnsXlink="http://www.w3.org/1999/xlink" x="0px" y="0px" viewBox="0 0 55 55" fill="currentColor" xmlSpace="preserve"><path d="M49,0c-3.309,0-6,2.691-6,6c0,1.035,0.263,2.009,0.726,2.86l-9.829,9.829C32.542,17.634,30.846,17,29,17
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s-2-0.897-2-2s0.897-2,2-2S47,39.897,47,41z M49,10c-2.206,0-4-1.794-4-4s1.794-4,4-4s4,1.794,4,4S51.206,10,49,10z"></path></svg></div><div id="global-graph-outer"><div id="global-graph-container" data-cfg="{"drag":true,"zoom":true,"depth":-1,"scale":0.9,"repelForce":0.5,"centerForce":0.3,"linkDistance":30,"fontSize":0.6,"opacityScale":1,"showTags":true,"removeTags":[]}"></div></div></div><div class="toc desktop-only"><button type="button" id="toc" class><h3>Table of Contents</h3><svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="24" height="24" viewBox="0 0 24 24" fill="none" stroke="currentColor" stroke-width="2" stroke-linecap="round" stroke-linejoin="round" class="fold"><polyline points="6 9 12 15 18 9"></polyline></svg></button><div id="toc-content"><ul class="overflow"><li class="depth-0"><a href="#简介" data-for="简介">简介</a></li><li class="depth-1"><a href="#定义" data-for="定义">定义</a></li><li class="depth-1"><a href="#历史" data-for="历史">历史</a></li><li class="depth-1"><a href="#作用" data-for="作用">作用</a></li><li class="depth-0"><a href="#工作原理" data-for="工作原理">工作原理</a></li><li class="depth-1"><a href="#工作流程" data-for="工作流程">工作流程</a></li><li class="depth-1"><a href="#消息格式" data-for="消息格式">消息格式</a></li><li class="depth-1"><a href="#地址租赁过程" data-for="地址租赁过程">地址租赁过程</a></li><li class="depth-1"><a href="#续租和地址释放过程" data-for="续租和地址释放过程">续租和地址释放过程</a></li><li class="depth-0"><a href="#组成部分" data-for="组成部分">组成部分</a></li><li class="depth-1"><a href="#客户端" data-for="客户端">客户端</a></li><li class="depth-1"><a href="#服务器" data-for="服务器">服务器</a></li><li class="depth-1"><a href="#中继代理" data-for="中继代理">中继代理</a></li><li class="depth-0"><a href="#dhcp-与其他技术的关系" data-for="dhcp-与其他技术的关系">DHCP 与其他技术的关系</a></li><li class="depth-1"><a href="#dhcp-与-dns" data-for="dhcp-与-dns">DHCP 与 DNS</a></li><li class="depth-1"><a href="#dhcp-与-ipv4ipv6" data-for="dhcp-与-ipv4ipv6">DHCP 与 IPv4/IPv6</a></li><li class="depth-1"><a href="#dhcp-与静态-ip-地址" data-for="dhcp-与静态-ip-地址">DHCP 与静态 IP 地址</a></li><li class="depth-1"><a href="#dhcp-与网络安全" data-for="dhcp-与网络安全">DHCP 与网络安全</a></li><li class="depth-0"><a href="#问题诊断与解决方法" data-for="问题诊断与解决方法">问题诊断与解决方法</a></li><li class="depth-1"><a href="#常见问题及解决方案" data-for="常见问题及解决方案">常见问题及解决方案</a></li><li class="depth-1"><a href="#故障排除工具和技巧" data-for="故障排除工具和技巧">故障排除工具和技巧</a></li></ul></div></div><div class="backlinks "><h3>Backlinks</h3><ul class="overflow"><li>No backlinks found</li></ul></div><div class="explorer mobile-only"><button type="button" id="explorer" data-behavior="collapse" data-collapsed="collapsed" data-savestate="true" data-tree="[{"path":"Journal","collapsed":true},{"path":"Journal/2024","collapsed":true},{"path":"Journal/2024/W33","collapsed":true},{"path":"Obsidian","collapsed":true},{"path":"Obsidian/Templates","collapsed":true},{"path":"Personal","collapsed":true},{"path":"Personal/Blog","collapsed":true},{"path":"Personal/Blog/2018","collapsed":true},{"path":"Personal/Blog/2020","collapsed":true},{"path":"Personal/Blog/2021","collapsed":true},{"path":"Personal/Blog/2022","collapsed":true},{"path":"
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function toggleCallout() {
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const outerBlock = this.parentElement;
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outerBlock.classList.toggle(`is-collapsed`);
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const collapsed = outerBlock.classList.contains(`is-collapsed`);
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const height = collapsed ? this.scrollHeight : outerBlock.scrollHeight;
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outerBlock.style.maxHeight = height + `px`;
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let current = outerBlock;
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let parent = outerBlock.parentElement;
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while (parent) {
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if (!parent.classList.contains(`callout`)) {
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return;
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}
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const collapsed2 = parent.classList.contains(`is-collapsed`);
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const height2 = collapsed2 ? parent.scrollHeight : parent.scrollHeight + current.scrollHeight;
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parent.style.maxHeight = height2 + `px`;
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current = parent;
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parent = parent.parentElement;
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}
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}
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function setupCallout() {
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const collapsible = document.getElementsByClassName(
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`callout is-collapsible`
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);
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for (const div of collapsible) {
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const title = div.firstElementChild;
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if (title) {
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title.removeEventListener(`click`, toggleCallout);
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title.addEventListener(`click`, toggleCallout);
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const collapsed = div.classList.contains(`is-collapsed`);
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const height = collapsed ? title.scrollHeight : div.scrollHeight;
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div.style.maxHeight = height + `px`;
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}
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}
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}
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document.addEventListener(`nav`, setupCallout);
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window.addEventListener(`resize`, setupCallout);
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</script><script type="module">
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import mermaid from 'https://cdn.jsdelivr.net/npm/mermaid/dist/mermaid.esm.min.mjs';
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const darkMode = document.documentElement.getAttribute('saved-theme') === 'dark'
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mermaid.initialize({
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startOnLoad: false,
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securityLevel: 'loose',
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theme: darkMode ? 'dark' : 'default'
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});
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document.addEventListener('nav', async () => {
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await mermaid.run({
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querySelector: '.mermaid'
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})
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});
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</script><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/katex@0.16.7/dist/contrib/copy-tex.min.js" type="application/javascript"></script><script src="../../../postscript.js" type="module"></script></html>
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