网络应用层之(1)DHCPv6协议

网络应用层之(1)DHCPv6协议


Author: Once Day Date: 2024年5月26日

一位热衷于Linux学习和开发的菜鸟，试图谱写一场冒险之旅，也许终点只是一场白日梦…

漫漫长路，有人对你微笑过嘛…

全系列文章可参考专栏: 通信网络技术_Once-Day的博客-CSDN博客。

参考文章:

  • 《TCP/IP详解卷一》
  • DHCPv6-原理浅谈+报文示例+简易配置(SLAAC+DHCPv6+PD前缀代理)–RFC8415_dhcpv6报文-CSDN博客
  • 一文读懂DHCP协议 && DHCPv6协议 - 知乎 (zhihu.com)
  • 奔涌的IPv6背后，DHCPv6协议你了解多少？ - 知乎 (zhihu.com)
  • DHCPV6协议报文详解 - 华为 (huawei.com)
  • DHCPv6技术介绍-新华三集团-H3C
  • RFC 8415: Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6) (rfc-editor.org)
  • Info-Finder（在线工具） 报文格式 (huawei.com)
  • DHCP - IP 报文格式大全 (huawei.com)
  • DHCPv6 - IP 报文格式大全 (huawei.com)

文章目录

  • 网络应用层之(1)DHCPv6协议
        • 1. 介绍
          • 1.1 DHCPv6协议介绍
          • 1.2 IPv6地址生命周期
          • 1.3 DHCPv6相关的RFC文档
        • 2. 报文格式
          • 2.1 DHCPv6报文格式
          • 2.2 DHCPv6中继报文格式
          • 2.3 DHCPv6报文类型
          • 2.4 DHCPv6身份关联(IA)
          • 2.5 DHCPv6唯一标识符(DUID)
          • 2.6 DHCPv6报文选项
        • 3. 工作流程
          • 3.1 DHCPv6基础交互流程
          • 3.2 DHCPv6网络组成和交互
          • 3.3 IPv6重复地址检测
        • 4. 总结

1. 介绍
1.1 DHCPv6协议介绍

DHCPv6（Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6）是一种用于IPv6网络的自动配置协议，它允许IPv6主机自动获取IP地址、DNS服务器、域名等网络配置信息。DHCPv6协议是DHCP协议的IPv6版本，它建立在IPv6协议之上，提供了更多的功能和灵活性。

DHCPv6的发展历史：

  • 1998年，IETF（Internet Engineering Task Force）开始制定DHCPv6协议标准。
  • 2003年，DHCPv6的第一个版本RFC 3315发布，定义了DHCPv6的基本功能和消息格式。
  • 2007年，RFC 4649发布，引入了DHCPv6的无状态模式（Stateless DHCPv6），允许主机通过路由器通告获取配置信息。
  • 2010年，RFC 5970发布，定义了DHCPv6的选项和参数，扩展了DHCPv6的功能。
  • 2018年，RFC 8415发布，是DHCPv6协议的最新版本，合并了之前的RFC文档，并进行了一些优化和改进。

目前，DHCPv6已经得到广泛应用，尤其是在大型IPv6网络中，如企业网络、校园网等。DHCPv6为网络管理员提供了集中管理和配置IPv6主机的便利，简化了网络管理的复杂性。

DHCPv6的主要竞品是SLAAC(Stateless Address Autoconfiguration)，SLAAC是IPv6协议内置的一种无状态地址自动配置机制，它允许IPv6主机根据路由器通告自动生成IPv6地址，而不需要DHCPv6服务器的参与。

与DHCPv6相比，SLAAC具有以下特点：

  • 简单性，SLAAC不需要额外的服务器，配置过程更加简单。
  • 灵活性，SLAAC允许主机自行生成IPv6地址，不依赖于中心化的地址分配。
  • 扩展性，SLAAC可以更好地适应大规模的IPv6网络部署。

然而，SLAAC也有一些局限性，如无法提供其他网络配置信息（如DNS服务器），缺乏集中管理和控制等。因此，在实际应用中，DHCPv6和SLAAC经常结合使用，形成一种混合模式，称为"无状态DHCPv6"(Stateless DHCPv6)。在这种模式下，主机通过SLAAC获取IPv6地址，同时通过DHCPv6获取其他网络配置信息。

1.2 IPv6地址生命周期

在这里插入图片描述

IPv6主机的每个接口通常拥有多个地址，每个地址都拥有一组计时器，以指出相应地址可使用多长时间和目的作用。在IPv6中，地址分配包含一个首选生命周期和有效生命周期，满足上图所示的状态机。

  • 当一个地址第一次被使用时，进入一个临时或者乐观状态。
  • 处于临时状态的地址，仅能用于IPv6邻居发现协议，不可用于源和目的地址，并且一直进行重复地址检测(DAD)，查看是否有其他节点使用该地址。
  • 乐观状态的地址可用于一组有限的用途(RFC 4429)，直至DAD完成。
  • 处于首选状态时，可用于一般的用途(无限制使用)。
  • 当首选状态超时后，相应的首选地址将被废弃，此时可用于现有传输连接，但不能新建连接。
1.3 DHCPv6相关的RFC文档

以下是一些与DHCPv6相关的重要RFC文档：

  • RFC 3315 - Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)，发布于2003年7月，定义了DHCPv6的基本协议、消息格式和选项，是DHCPv6协议的第一个正式标准，奠定了DHCPv6的基础。

  • RFC 3633 - IPv6 Prefix Options for Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) version 6，发布于2003年12月，定义了DHCPv6的前缀委派（Prefix Delegation）选项，允许DHCPv6服务器将IPv6前缀分配给客户端，用于创建子网。

  • RFC 3646 - DNS Configuration options for Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)，发布于2003年12月，定义了DHCPv6的DNS配置选项，允许DHCPv6服务器为客户端提供DNS服务器地址和DNS搜索列表。

  • RFC 3898 - Network Information Service (NIS) Configuration Options for Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)，发布于2004年10月，定义了DHCPv6的NIS配置选项，允许DHCPv6服务器为客户端提供NIS服务器地址和NIS域名。

  • RFC 4075 - Simple Network Time Protocol (SNTP) Configuration Option for DHCPv6，发布于2005年5月，定义了DHCPv6的SNTP配置选项，允许DHCPv6服务器为客户端提供SNTP服务器地址。

  • RFC 4242 - Information Refresh Time Option for Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)，发布于2005年11月，定义了DHCPv6的信息刷新时间选项，允许DHCPv6服务器指定客户端刷新配置信息的时间间隔。

  • RFC 4649 - Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6) Relay Agent Remote-ID Option，发布于2006年8月，定义了DHCPv6中继代理的Remote-ID选项，允许DHCPv6中继代理向DHCPv6服务器传递客户端的标识信息。

  • RFC 5970 - DHCPv6 Options for Network Boot，发布于2010年9月，定义了DHCPv6的网络引导选项，允许DHCPv6服务器为客户端提供网络引导所需的参数，如引导文件和引导服务器地址。

  • RFC 6221 - Lightweight DHCPv6 Relay Agent，发布于2011年5月，定义了轻量级DHCPv6中继代理（LDRA），简化了DHCPv6中继代理的实现，适用于资源受限的设备。

  • RFC 8415 - Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6) bis，发布于2018年11月，是DHCPv6协议的最新版本，合并和更新了之前的DHCPv6 RFC文档，包括RFC 3315、RFC 3633、RFC 3646、RFC 3898、RFC 4075、RFC 4242和RFC 4649，修复了一些问题，并引入了新的特性和改进。

2. 报文格式
2.1 DHCPv6报文格式

DHCPv6协议使用UDP传输，客户端使用546端口，服务器使用547端口。

DHCPv6报文格式由固定长度的字段和可变长度的选项字段组成，如下所示：

在这里插入图片描述

各字段说明如下:

  • msg-type(1字节)，表示DHCPv6报文的类型，如Solicit、Advertise、Request等。
  • transaction-id(3字节)，用于标识一个DHCPv6事务，客户端生成一个唯一的事务ID，服务器在响应中使用相同的事务ID。
  • options(可变长度)，包含DHCPv6的各种选项，如客户端标识符、服务器标识符、请求的参数等。选项的格式为TLV（Type-Length-Value）。
2.2 DHCPv6中继报文格式

DHCPv6中继代理用于转发DHCPv6报文，以支持客户端和服务器不在同一链路的情况。

DHCPv6中继报文在原有DHCPv6报文的基础上，添加了中继代理消息选项。

在这里插入图片描述

各字段说明如下:

  • msg-type(1字节)，对于中继代理发送的报文，类型为Relay-Forward(12)，对于中继代理接收的报文，类型为Relay-Reply(13)。
  • hop-count(1字节)，记录报文经过的中继代理数量，每经过一个中继代理，该字段加1。
  • link-address(16字节)，中继代理连接客户端的链路地址，通常是中继代理面向客户端的接口IPv6地址。
  • peer-address(16字节)，客户端或下一跳中继代理的IPv6地址。
  • DHCPv6 Relay Message(可变长度)， 必须包含名为"Relay Message option"的选项，当然，中继可以添加其他选项。
2.3 DHCPv6报文类型

以下是DHCPv6常见消息类型及其与DHCPv4消息的对应关系：

DHCPv6消(msg-type)DHCPv4消息作用
Solicit (1)DHCPDISCOVER客户端请求分配IPv6地址和配置参数
Advertise (2)DHCPOFFER服务器响应客户端的Solicit消息，提供可用的IPv6地址和配置参数
Request (3)DHCPREQUEST客户端请求从服务器获取IPv6地址和配置参数
Confirm (4)DHCPREQUEST客户端确认之前获取的IPv6地址和配置参数是否仍然有效
Renew (5)DHCPREQUEST客户端请求更新IPv6地址租约和配置参数
Rebind (6)DHCPREQUEST客户端在Renew失败后，请求任意服务器更新IPv6地址租约和配置参数
Reply (7)DHCPACK/DHCPNAK服务器响应客户端的Request、Confirm、Renew或Rebind消息
Release (8)DHCPRELEASE客户端释放分配的IPv6地址和配置参数
Decline (9)DHCPDECLINE客户端声明分配的IPv6地址已经被使用或无效
Reconfigure (10)FORCERENEW服务器通知客户端重新获取配置参数
Information-Request (11)DHCPINFORM客户端请求获取配置参数，但不请求分配IPv6地址
Relay-Forward (12)无对应消息中继代理将客户端的DHCPv6消息转发给服务器或下一跳中继代理
Relay-Reply (13)无对应消息服务器或中继代理将响应消息发送给上一跳中继代理，最终到达客户端

注意事项：

  • DHCPv6引入了一些新的消息类型，如Confirm、Reconfigure、Relay-Forward和Relay-Reply，这些消息在DHCPv4中没有对应的消息类型。
  • DHCPv6中的Renew和Rebind消息在功能上对应于DHCPv4中的DHCPREQUEST消息，但在DHCPv6中被细分为两种不同的消息类型。
  • DHCPv6中的Information-Request消息对应于DHCPv4中的DHCPINFORM消息，用于获取配置参数，但不分配IPv6地址。
  • 除了上述消息外，LEASEQUERY(租约查询)类消息并没有列出来。
2.4 DHCPv6身份关联(IA)

DHCPv6中引入了身份关联(Identity Association，IA)的概念，用于将一组相关的IPv6地址和配置参数关联起来，方便管理和续约。DHCPv6定义了三种类型的IA：

  • IA_NA(Identity Association for Non-temporary Addresses)，用于为客户端分配一个或多个非临时IPv6地址。

    • 每个IA_NA都有一个唯一的IAID(Identity Association Identifier)，由客户端生成，用于标识该IA_NA。

    • IA_NA可以包含多个IPv6地址，每个地址都有自己的首选生存期(Preferred Lifetime)和有效生存期(Valid Lifetime)。

    • 客户端可以在一个DHCPv6请求中包含多个IA_NA，以获取多组IPv6地址。

  • IA_TA(Identity Association for Temporary Addresses)，用于为客户端分配一个或多个临时IPv6地址。

    • 临时地址通常用于保护隐私，定期更换，不用于长期稳定的通信。
    • 与IA_NA类似，每个IA_TA都有一个唯一的IAID，可以包含多个临时IPv6地址。
    • 客户端可以在一个DHCPv6请求中包含多个IA_TA，以获取多组临时IPv6地址。

  • IA_PD(Identity Association for Prefix Delegation)，用于为客户端分配一个或多个IPv6前缀，客户端可以使用这些前缀创建子网并分配地址。

    • IA_PD主要用于支持IPv6的前缀委派(Prefix Delegation)，允许DHCPv6服务器将IPv6前缀分配给客户端，客户端再将这些前缀划分为子前缀，分配给下游设备。
    • 每个IA_PD都有一个唯一的IAID，可以包含多个IPv6前缀。
    • 客户端可以在一个DHCPv6请求中包含多个IA_PD，以获取多组IPv6前缀。

通过使用不同类型的IA，DHCPv6可以满足客户端对非临时地址、临时地址和前缀委派的不同需求。

2.5 DHCPv6唯一标识符(DUID)

DHCPv6引入了DUID（DHCP Unique Identifier）作为设备的唯一标识符，用于识别DHCPv6客户端和服务器。DUID在DHCPv6会话中保持不变，即使设备的接口硬件地址（如MAC地址）发生变化，DUID也不会改变。这提高了DHCPv6的稳定性和可靠性。

DUID由两部分组成：DUID类型(2字节)和标识符(可变长度)：

 0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|               DUID-Type        |                             |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+                              |
.                                                              .
.                           Identifier                         .
.                                                              .
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

DHCPv6定义了三种主要的DUID类型：

  • DUID-LLT(Link-Layer address plus Time)，DUID-Type为1。标识符包括硬件类型(16位)、时间(32位，自2000年1月1日以来的秒数)和链路层地址(如MAC地址)，适用于具有稳定硬件地址的设备。

  • DUID-EN(Enterprise Number)，DUID-Type为2。标识符包括IANA分配的企业号(32位)和企业特定的标识符(可变长度)，适用于没有稳定硬件地址，但可以分配唯一标识符的设备。

  • DUID-LL(Link-Layer address)，DUID-Type为3。标识符包括硬件类型（16位）和链路层地址，适用于具有稳定硬件地址，但无法获取时间信息的设备。

2.6 DHCPv6报文选项

以下是DHCPv6可用选项:

选项名称code描述和作用
CLIENTID1客户端标识符，用于标识DHCPv6客户端。通常基于客户端的DUID(DHCP Unique Identifier)构建。
SERVERID2服务器标识符，用于标识DHCPv6服务器。通常基于服务器的DUID构建。
IA_NA3Identity Association for Non-temporary Addresses，用于请求/分配非临时的IPv6地址。
IA_TA4Identity Association for Temporary Addresses，用于请求/分配临时的IPv6地址。
IAADDR5IA Address，与IA_NA或IA_TA选项一起使用，用于指定分配的IPv6地址及其相关参数。
如首选和有效生存期。
ORO6Option Request Option，客户端用于请求特定的DHCPv6选项。
PREFERENCE7服务器的优先级，数值越高表示优先级越高。
ELAPSED_TIME8客户端启动DHCPv6交互后经过的时间，以10毫秒为单位。
RELAY_MSG9中继代理转发的原始DHCPv6消息。
AUTH11认证选项，用于DHCPv6消息的完整性检查和身份验证。
UNICAST12服务器用于指示客户端将后续消息发送到特定的单播地址,而不是多播地址。
STATUS_CODE13表示DHCPv6操作的状态，如成功、未分配地址等。
RAPID_COMMIT14快速提交选项，客户端请求服务器使用两步握手快速分配地址，而不是标准的四步握手。
USER_CLASS15用户类别，客户端用于将自己标识为特定的用户类别，服务器可以基于此进行不同的处理。
VENDOR_CLASS16供应商类别，客户端用于标识设备的制造商或供应商，服务器可以基于此提供特定的配置。
VENDOR_OPTS17供应商特定选项，用于传递供应商定义的配置信息。
INTERFACE_ID18接口标识符，中继代理用于标识客户端消息的接收接口。
RECONF_MSG19重配置消息，服务器用于通知客户端有新的配置可用。
客户端应该发起Renew或Information-request交互以获取更新的配置。
RECONF_ACCEPT20重配置接受选项，客户端用于指示是否接受服务器的重配置消息。
DNS_RECURSIVE_NAME_SERVER23DNS递归名称服务器选项，用于向客户端提供一个或多个DNS递归解析服务器的IPv6地址。
DNS_DOMAIN_SEARCH_LIST24DNS域搜索列表选项，用于向客户端提供一个域名后缀列表，用于补充非完全限定域名(Non-FQDN)。
IA_PD25Identity Association for Prefix Delegation，前缀委派标识关联选项，用于请求/分配IPv6前缀。
IAPREFIX26IA Prefix，与IA_PD选项一起使用，用于指定委派的IPv6前缀及其相关参数，如首选和有效生存期。
RELAY_AGENT_REMOTE_ID37中继代理远程ID选项，用于标识连接到中继代理的客户端的远程设备。
通常包含远程设备的标识信息，如电路ID或订阅者ID。
RELAY_AGENT_SUBSCRIBER_ID38中继代理订阅者ID选项，用于标识连接到中继代理的客户端的订阅者。
通常包含订阅者的标识信息，如用户名或账号。
3. 工作流程
3.1 DHCPv6基础交互流程

在这里插入图片描述

DHCPv6协议的交互过程如下:

  • 客户机接入网络后，通过ICMPv6路由通告(RA)消息获知DHCPv6服务器的操作模式。假设RA消息中的M(可管理地址配置)和O(其他配置)标志都被置位，表示同时支持无状态和有状态地址配置模式。M关闭且O启用表示客户机使用无状态DHCPv6。

  • 客户机发送Solicit报文到FF02::1:2多播地址(所有DHCP中继和服务器)，UDP目的端口547，源端口546。报文中包含客户机DUID、IA_NA(非临时地址请求)等选项。二层mac使用IPv6多播mac(33:33:00:01:00:02)。

  • DHCP服务器收到Solicit后，回复Advertise单播报文给客户机。报文包含服务器的DUID、客户机的DUID、客户机IA_NA对应的IAAddress(分配的IPv6地址)等选项,表明可以为客户机提供IPv6地址。

  • 客户机收到一个或多个Advertise报文后，选择其中一个服务器，向其发送Request报文请求正式分配地址。报文目的地址、端口与Advertise相同，并包含请求分配的IA地址等信息。

  • 服务器收到Request报文后，正式分配地址，并回复Replay报文给客户机，确认地址分配。报文包含分配的IPv6地址、preferred和valid lifetime等。

  • 客户机收到Replay报文，提取分配的IPv6地址，并将地址配置到网卡上。

  • 客户机启动DAD(Duplicate Address Detection)重复地址检测流程。向被分配的IPv6地址发送邻居请求(NS)报文，如果没有收到对应的邻居通告(NA)报文，说明地址没有冲突，可以正常使用。如果收到NA报文，则说明地址冲突，需要重新发起DHCP流程或手工指定新地址。

整个DHCPv6交互过程中，关键在于Solicit报文请求分配地址，Advertise/Replay报文回复确认可用地址，Request报文则是正式请求使用服务器Advertise的地址。

报文方面，Solicit和Request使用link-local地址作为源地址(也有可能是全零IP地址)，发送到FF02::1:2多播地址。后续Advertise、Replay都是在Solicit报文建立的UDP单播连接上，使用Solicit的源地址和547端口作为目的地址和端口。

下面是window DHCPv6获取地址的报文截图：

在这里插入图片描述

其中广播报文(Solicit)详细信息如下：

在这里插入图片描述

单播报文(Reply)详细信息如下:

在这里插入图片描述

3.2 DHCPv6网络组成和交互

本节内容源自华三IPv6技术介绍文档：DHCPv6技术介绍-新华三集团-H3C

典型的DHCPv6组网架构如下所示:

在这里插入图片描述

下面是各节点介绍：

  • DHCPv6客户端：动态获取IPv6地址、IPv6前缀或其他网络配置参数的设备。

  • DHCPv6服务器：负责为DHCPv6客户端分配IPv6地址、IPv6前缀和其他网络配置参数的设备。DHCPv6服务器不仅可以为DHCPv6客户端分配IPv6地址，还可以为其分配IPv6前缀。

    DHCPv6服务器为DHCPv6客户端分配IPv6前缀后，DHCPv6客户端向所在网络发送包含该前缀信息的RA消息，以便网络内的主机根据该前缀自动配置IPv6地址。

  • DHCPv6中继：DHCPv6客户端通过本地链路范围的组播地址与DHCPv6服务器通信，以获取IPv6地址和其他网络配置参数。

如果服务器和客户端不在同一个链路范围内，则需要通过DHCPv6中继来转发报文，这样可以避免在每个链路范围内都部署DHCPv6服务器。

DHCPv6服务器为客户端分配地址/前缀的过程分为两类：交互两个消息的快速分配过程和交互四个消息的分配过程。

(1) 交互四个消息的流程在3.1节中已经介绍，交互两个消息的快速分配过程如下:

在这里插入图片描述

  • DHCPv6客户端在发送的Solicit消息中携带Rapid Commit选项，标识客户端希望服务器能够快速为其分配地址/前缀和网络配置参数。
  • 如果DHCPv6服务器支持快速分配过程，则直接返回Reply消息，为客户端分配IPv6地址/前缀和其他网络配置参数。
  • 如果DHCPv6服务器不支持快速分配过程，则采用交互四个消息的分配过程为客户端分配IPv6地址/前缀和其他网络配置参数。

(2) 地址/前缀租约更新(renew单播报文)过程如下：

在这里插入图片描述

  • DHCPv6服务器分配给客户端的IPv6地址/前缀具有一定的租借期限。在有效生命期到达之前，如果DHCPv6客户端希望继续使用该地址/前缀，则需要更新地址/前缀租约。
  • 地址/前缀租借时间到达时间T1(推荐值为首选生命期Preferred Lifetime的一半)时，DHCPv6客户端会向为它分配地址/前缀的DHCPv6服务器单播发送Renew报文，以进行地址/前缀租约的更新。
  • 如果客户端可以继续使用该地址/前缀，则DHCPv6服务器回应续约成功的Reply报文。
  • 如果该地址/前缀不可以再分配给该客户端，则DHCPv6服务器回应续约失败的Reply报文。

(3) 地址/前缀租约更新(rebind多播报文)过程如下:

在这里插入图片描述

  • 如果在T1时发送Renew请求更新租约，但是没有收到DHCPv6服务器的回应报文，则DHCPv6客户端会在T2(推荐值为首选生命期的0.8倍)时，向所有DHCPv6服务器组播发送Rebind报文请求更新租约。
  • 如果客户端可以继续使用该地址/前缀，则DHCPv6服务器回应续约成功的Reply报文。
  • 如果该地址/前缀不可以再分配给该客户端，则DHCPv6服务器回应续约失败的Reply报文。
  • 如果DHCPv6客户端没有收到服务器的应答报文，则到达有效生命期后，客户端停止使用该地址/前缀。

(4) DHCPv6无状态配置过程如下：

在这里插入图片描述

  • 地址无状态自动配置是指节点根据路由器发现/前缀发现所获取的信息，自动配置IPv6地址。
  • 客户端以组播的方式向DHCPv6服务器发送Information-request报文，该报文中携带Option Request选项，指定客户端需要从服务器获取的配置参数。
  • 服务器收到Information-request报文后，为客户端分配网络配置参数，并单播发送Reply报文将网络配置参数返回给客户端。
  • 客户端检查Reply报文中提供的信息，如果与Information-request报文中请求的配置参数相符，则按照Reply报文中提供的参数进行网络配置。
  • 如果接收到多个Reply报文，客户端将选择最先收到的Reply报文，并根据该报文中提供的参数完成客户端无状态配置。

(5) DHCPv6中继工作过程：

在这里插入图片描述

  • DHCPv6客户端向所有DHCPv6服务器和中继的组播地址FF02::1:2发送请求。
  • DHCPv6中继接收到请求后，将其封装在Relay-forward报文的中继消息选项(Relay Message Option)中，并将Relay-forward报文发送给DHCPv6服务器。
  • DHCPv6服务器从Relay-forward报文中解析出客户端的请求，为客户端选取IPv6地址和其他参数，构造应答消息，将应答消息封装在Relay-reply报文的中继消息选项中，并将Relay-reply报文发送给DHCPv6中继。
  • DHCPv6中继从Relay-reply报文中解析出服务器的应答，转发给DHCPv6客户端。
3.3 IPv6重复地址检测

IPv6地址重复检测(Duplicate Address Detection, DAD)是IPv6中的一个重要机制，用于确保在链路上分配或配置的IPv6地址是唯一的，不会与其他节点的地址冲突：

  • 地址分配，当一个IPv6节点通过无状态地址自动配置(SLAAC)、DHCPv6或手动配置获得一个IPv6地址时，该地址初始状态为"暂定(Tentative)"。

  • 发送邻居请求(NS)，节点将其暂定地址作为目标地址，发送一个邻居请求(Neighbor Solicitation, NS)消息。

    这个NS消息的目的地址是被检测地址的请求节点多播地址，即FF02::1:FF00:0/104与被检测地址的最后24位相结合得到的地址。这个特殊的多播地址将NS消息传递给链路上可能使用同一地址的所有节点，NS消息的源地址字段使用未指定地址(:😃。

  • 等待邻居通告(NA)，发送NS消息后，节点进入DAD检测状态，等待一段时间(通常为1秒)。

    如果在此期间内没有收到对应的邻居通告(Neighbor Advertisement, NA)消息，则认为该地址没有冲突，可以安全使用。节点将地址状态标记为"首选(Preferred)"，并开始正常使用该地址进行通信。

  • 处理地址冲突，如果节点在等待期间收到了一个或多个对应的NA消息，则表明该地址已经被其他节点使用，存在地址冲突。

    此时，节点不能使用这个地址，需要采取以下措施之一:

    • 如果地址是通过SLAAC或DHCPv6获得的，将停止使用该地址，并可能需要重新启动地址分配过程以获取新的地址。
    • 如果地址是手动配置的，节点将停止使用该地址，并需要管理员手动intervene以解决冲突。

  • 地址状态转换，一旦地址通过DAD检测并被标记为"首选"，它将在其有效生存期内保持此状态。

    • 当地址的首选生存期到期后，其状态将转换为"弃用(Deprecated)"，此时仍可以继续使用该地址进行现有通信，但不应再用于新的通信。
    • 当地址的有效生存期也到期后，其状态将转换为"无效(Invalid)"，此时地址将被完全删除。不能再使用。

DAD利用IPv6的多播和邻居发现协议，在地址分配后自动执行检测过程，可以避免了地址冲突带来的通信问题。

4. 总结

DHCPv6协议目前主流路由器和网关设备都以支持，很多家庭网络都有分配IPv6地址，适当了解是非常有必要的。

相比于DHCPv4，报文格式和相关的字段简洁很多，但是在IPv6地址分配和IA、DUID、无状态配置和本地链路地址方面，会复杂许多，这是因为IPv6地址协议比IPv4实现要更加复杂，考虑了诸如隐私和网络自动化配置等因素。

随着时间发展，IPv4会慢慢向IPv6过滤，那些IPv6中晦涩难懂，十分罕见的概念，也许以后也会习以为常。







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Once Day

也信美人终作土，不堪幽梦太匆匆......

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使用python3环境 import matplotlib.gridspec as gridspec import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as np import matplotlib as mpl #mpl.use(pgf)def figsize(scale, nplots 1):fig_width_pt 390.0 # Get this from LaTeX using \the\text…
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学 Python 具体能干什么？

学 Python 具体能干什么？

Python 是一种功能强大、用途广泛的编程语言，因其简洁易读的语法和丰富的库生态系统而备受欢迎。学习 Python后，你可以从事以下几方面的工作： 1. Web 开发 Python 有很多流行的 Web 框架，如： Django：一个…
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无畏并发: Rust Mutex的基本使用

无畏并发: Rust Mutex的基本使用

并发是很多编程语言避不开的一块主要内容，主打一个无畏并发的Rust自然也面临这样的挑战。Rust中的Mutex提供了强大的同步原语，确保共享数据的线程安全，这篇文章中，我们会探讨Mutex的使用，从基础的用法到一些高阶内容。…
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数据结构（六）图

数据结构（六）图

2024年5月26日一稿（王道P220） 6.1 图的基本概念 6.1.1 图的定义 6.2 图的存储及基本操作 6.2.1邻接矩阵法 6.2.2 邻接表
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自动驾驶路径决策算法——动态规划

自动驾驶路径决策算法——动态规划

文章内容来自b站up主忠厚老实的老王，视频链接如下： 自动驾驶决策规划算法第二章第二节(中) 参考线算法_哔哩哔哩_bilibili 其中host是自车位置，以host在参考线的投影为坐标原点，建立frenet坐标，此时host的坐标是(0,L0…
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ABAQUS应用07-实现拉伸和压缩刚度不同的弹簧建模

ABAQUS应用07-实现拉伸和压缩刚度不同的弹簧建模

文章目录 0、背景描述1、步骤 0、背景描述 到目前为止，本文的内容我还没有具体实践过，但是个人认为后期是会用到的。比如说，对于风电机组地基转动刚度的设置，土体就是一种拉压刚度并不相同的材料。所以现在先记录下来&#xff0c…
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bclinux基于欧拉（BigCloud Enterprise Linux For Euler）下安装mysql5.7

bclinux基于欧拉（BigCloud Enterprise Linux For Euler）下安装mysql5.7

第一步：下载mysql5.7的rpm安装包 下载地址：https://dev.mysql.com/downloads/mysql/ 第二步：上传mysql安装包到Centos7的下 第三步：检查是否已经安装了mysql或者mariadb（centos7默认安装），如已…
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Java—内部类

Java—内部类

Java—内部类 一、内部类二、应用特点三、分类3.1、普通内部类：直接将一个类的定义放在另外一个类的类体中3.2、静态内部类3.3、局部内部类 一、内部类 一个类的定义出现在另外一个类，那么这个出现的类就叫内部类(Inner)。 内部类所在的类叫做外部类(Ou…
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[JAVASE] 类和对象(六) -- 接口(续篇)

[JAVASE] 类和对象(六) -- 接口(续篇)

目录 一. Comparable接口 与 compareTo方法 1.1 Comparable接口 1.2 compareTo方法的重写 1.2.1 根据年龄进行比较 1.2.2 根据姓名进行比较 1.4 compareTo 方法 的使用 1.3 compareTo方法的缺点(重点) 二. Comparator接口 与 compare方法 2.1 Comparator接口 2.2 compare 方法…
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upload-labs 21关解析

upload-labs 21关解析

目录 一、代码审计 二、实践 三、总结 一、代码审计 $is_upload false; $msg null; if(!empty($_FILES[upload_file])){//检查MIME$allow_type array(image/jpeg,image/png,image/gif);if(!in_array($_FILES[upload_file][type],$allow_type)){$msg "禁止上传该类型…
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ssms用户登陆失败，服务器处于单用户模式。目前只有一位管理员能够连接。解决方案

ssms用户登陆失败，服务器处于单用户模式。目前只有一位管理员能够连接。解决方案

文章目录 问题解决方案单用户模式什么是单用户模式？为什么使用单用户模式？实现步骤 问题 连接smss的时候发现无法连接，显示 服务器处于单用户模式。目前只有一位管理员能够连接 解决方案 打开SQL Server配置管理器 右键属性 在启动参数的最…
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picamera配opencv做发现移动物体后录像50秒

picamera配opencv做发现移动物体后录像50秒

本来是想配合上一篇写的测距传感器数据打开摄像头录制个50秒实时画面，后来这个测距传感器（因为我是歪用，用来识别范围内的移动物体）给的数据，false alarming还是太高了。于是想到使用本人之前深恶痛绝的opencv来试一试…
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getters的使用

getters的使用

getters的使用 如果state中的数据需要经过处理再使用，就可以利用getters函数
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OFDM通信中的部分内容

OFDM通信中的部分内容

纠错编码：在无线通信过程中由于传输过程存在噪声等各种非理想因素，在接收端接收到的信息往往相对于发射信息存在误码，通过纠错编码方式可以对少数非连续的误码进行判断和纠正。举个简单的例子，发射端可能发射的信息为00,01,10,11,…
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python字符串入门指南：从基础到进阶

python字符串入门指南：从基础到进阶

新书上架~👇全国包邮奥~ python实用小工具开发教程http://pythontoolsteach.com/3 欢迎关注我👆，收藏下次不迷路┗|｀O′|┛ 嗷~~ 目录 一、字符串的创建与展示 二、处理特殊情况：含有特殊字符的字符串 三、字符串拼…
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Spring—Spring配置文件概念及应用（实现一个图形验证码）

Spring—Spring配置文件概念及应用（实现一个图形验证码）

文章目录 配置文件配置文件作用配置文件的格式配置文件优先级说明配置文件书写代码的格式yml文件代码的格式 Value注解 properties 缺点分析properties VS yml实现一个验证码程序 配置文件 配置文件作用 整个项目的重要信息我们都会配置在配置文件中，比如说我们数…
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springboot基础篇(快速入门+要点总结)

springboot基础篇(快速入门+要点总结)

目录 一、SpringBoot简介 二、创建SpringBoot（通过Idea脚手架搭建项目） 三、properties配置文件 properties 配置文件说明 ①. properties 基本语法 ②. 读取配置⽂件 ③. properties 缺点 2. yml 配置⽂件说明 ①. yml 基本语法 ②. yml 使用进…
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easy-rule规则引擎使用

easy-rule规则引擎使用

简介 轻量级的规则引擎&#xff0c;易于学习的api 简单来说&#xff0c;规则引擎就是一个函数&#xff1a;yf(x1,x2,…,xn) 将业务代码和业务规则分离&#xff0c;解耦业务决策和业务代码的绑定关系 入门示例 依赖引入 <dependency><groupId>org.jeasy</grou…
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