DHCPv6技术

DHCPv6技术
目录
第1章简介 (1)
第2章DHCP协议相关术语解析 (2)
2.1 组播地址 (2)
2.2 DUID (2)
2.3 端口 (3)
第3章DHCP协议介绍 (4)
3.1 DHCP的报文格式 (4)
3.2 DHCP中继报文格式 (6)
第4章典型应用 (7)
第1章简介
DHCPv6（Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6，支持IPv6的动态主机配置协议）是针对IPv6 编址方案设计的、为主机分配IPv6 地址和其他网络配置参数的协议。

与其他IPv6地址分配方式（手工配置、通过路由器公告（RA）消息中的无状态自动配置等）相比，DHCPv6具有以下优点：
1、更好地控制地址的分配。

通过DHCPv6 不仅可以记录为主机分配的地址，还可以为特定主机
分配特定的地址，以便于网络管理；
2、除了IPv6地址外，还可以为主机提供DNS服务器、域名等网络配置参数；
本章主要内容：
●DHCPv6协议相关术语解析
●DHCPv6协议介绍
●DHCPv6典型应用
第2章DHCP协议相关术语解析
2.1组播地址
DHCPv6中采用组播地址FF02::1:2来表示链路范围内所有的DHCPv6服务器和中继。

中继可以使用FF05::1:3地址和服务器进行通信，使用这个地址有可能是中继需要和所有服务器进行通信或者不知道服务器的确切地址。

2.2DUID
DUID（DHCP Unique Identifier，DHCP唯一标识符）是唯一标识一台DHCPv6设备（包括客户端、中继和服务器）的标识符，用于DHCPv6设备之间的相互验证。

我们设备采用RFC 3315规定的DUID-EN （DUID Vendor-assigned unique ID based on Enterprise Number，基于企业编号的DUID）作为DHCPv6设备的标识。

DUID组成如下
●DUID type：DUID类型。

取值为0x0002；
●Enterprise-number：企业编号；
●Identifier：标识号。

格式图如下：
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
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| 2 | enterprise-number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| enterprise-number (contd) | |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |
. identifier .
. (variable length) .
. .
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
2.3端口
客户端使用UDP端口546与服务器/中继的UDP端口547进行通信。

第3章DHCP协议介绍
在新的IPv6地址架构中，IPv6 主机可以使用多种方法来配置地址：
无状态地址自动配置：用于对链接本地地址和其他非链接本地地址两者进行配置，方法是与相邻路由器交换路由器请求（RS）和路由器公告（RA）消息。

有状态地址自动配置：通过使用如DHCP的配置协议，用来配置非链接本地地址。

动态主机配置协议(DHCP)设计用来处理向计算机分配IP地址和其他网络信息，以便计算机可以在网络上自动通信。

DHCP for IPv6 (DHCPv6)可以向IPv6主机提供有状态的地址配置或无状态的配置设置。

类似于DHCP for IPv4，DHCPv6基础结构的组件由下列各项构成：请求配置的DHCPv6客户端、提供配置的DHCPv6服务器、以及DHCPv6中继代理（当客户端位于不具备DHCPv6 服务器的子网上时，它在客户端和服务器之间传递信息）。

3.1DHCP的报文格式
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
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| msg-type | transaction-id |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| |
. options .
. (variable) .
| |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
msg-type：请求报文的类型
transaction-id：本次报文交互的报文ID号
options：各种DHCP定义的选项
其中msg-type包含如下报文类型：
3.2DHCP中继报文格式
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
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | msg-type | hop-count | | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | | | | link-address | | | | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-| | | | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | | | | peer-address | | | | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-| | | | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | . .
. options (variable number and length) .... .
| | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
针对RELAY-FORW报文
hop-count：被中继中转的次数
link-address：一个全局地址用来服务器来鉴别客户端的网络状况
peer-address：收到中继报文的地址
options：包含必要的选项，至少包含Relay Message option。

针对RELAY-REPL报文
hop-count：从RELAY-FORW中获取
link-address：从RELAY-FORW中获取
peer-address：从RELAY-FORW中获取
options：包含必要的选项，至少包含Relay Message option。

第4章典型应用
(
PC2
图解：
如上图所示，迈普路由器routerA的g0口通过一台二层交换机与两台PC以及routerB相连，routerA 作为DHCP服务器端，两台PC和routerB作为客户端。

在routerA上配置好DHCP服务器以后，就可以在routerB上配置DHCP客户端获取IP地址，PC也可以采用DHCP方式从routerA上获取IP地址。

DHCPv6 客户端通过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，既节省了成本，又便于进行集中管理。

如果配置了DHCP中继，那么就使用中继专门的报文进行通信。

DHCPv6中继和DHCPv6服务器之间交互两种报文：Relay-forward和Relay-reply。

DHCPv6 client通过DHCPv6中继转发报文，获取IPv6地址和其他网络配置参数的过程为：
3、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；
4、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；
5、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；
6、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；DHCPv6
客户端根据DHCPv6服务器分配的IPv6地址和其他参数进行网络配置。