IPV6无状态自动配置介绍
浅析IPv6邻居发现协议中无状态地址自动配置机制
邻 居
发
协 现
议
中
无
状 态
（ 华东交通大学信 息工程学 院， 江西 南昌 ３ ０ １） ３ ０ ３
地
址 自 动
摘 要 ： Ｉｖ 在 Ｐ ６中， 址 自动配置 分为 有状 态地址 自动配置 和无 状 态地 址 自动配置 。 当站点 不特别 关注 地
主机 使用 的确切地 址 ， 只要 求该地 址是 惟 一的并且 能通 过适 当方 式被 寻 路 时 ， 适合 使 用无 状 态地 址 自动配 则
，
替代 Ｉｖ 。早在上世纪九十年代初， Ｐ４ 互联 网工程任 使用 Ｄ Ｃ ｖ 协议来给主机动态分配 Ｉｖ 地址 无 Ｈ Ｐ６ Ｐ６ 务组 （ Ｔ ） Ｉ Ｆ 就开始 了下一 代互联 网协议 （ ｎ 状态 地 址 自动 配 置 则通 过 Ｎ Ｅ Ｉ ｇＩ Ｐ Ｐ Ｄ协 议 来 实现 。与 ｎｘ ｅｅａｉｎ 的编 制 工 作， 的 协议一 ＩＶ Ｉ— ＤＨ Ｐ ６相 比， ｅｔ ｎｒｔ ） ｇ ｏ 新 Ｉ ６（ ） ｎ Ｃｖ 无状 态 地址 自动配 置具 备 即插 即用
，
ＩＭＰ路 由器 发 现和 ＩＭＰ重 定 向等 协 议 Ｃ Ｃ
式： 有状态地址 自动配置机制 （ｔｅ ｌ ｄｒ ｓ ｕ Ｓａ ｆ ｄ ｓ Ａ ｔ ｔｕＡ ｅ ｏ Ｃ ｎ ｇｒｔ ｎ 和无 状态地 址 自动 配置 机制 （ｔｔｅｓ ｏｆ ｕａｉ ） ｉ ｏ Ｓａｅ ｓ ｌ Ａ ｄｅ ｕｏ ｏ ｆ ｕ ｔ ｎ 。有状态地址 自动配置 ｄ ｓ Ａ ｔ Ｃ ｎ ｇｒ ｉ ） ｒ ｓ ｉ ａｏ
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DHCPv6配置
DHCPv6配置手册目录第1章简介 (1)第2章IP LOCAL POOL配置 (2)2.1 简介 (2)2.2 基本指令描述 (2)第3章DHCPV6配置 (4)3.1 简介 (4)3.2 基本指令描述 (4)3.3 应用实例 (8)3.3.1 应用实例一 (8)3.3.2 应用实例二 (9)3.3.3 应用实例三 (10)3.4 监控和调试 (11)3.4.1 监控命令 (11)3.4.2 监控命令实例 (12)3.4.3 调试命令 (13)3.4.4 调试命令实例 (13)第1章简介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）。
本文主要讲述DHCPv6在迈普设备中的配置方法。
本章主要内容：●IP Local Pool配置●DHCPv6配置第2章IP Local Pool配置本章主要内容：●IP Local Pool简介●IP Local Pool基本指令描述2.1 简介如果需要分配大量前缀信息，而每个前缀单独进行配置显然比较花费时间。
使用IP Local Pool既可解决这个问题。
如果有一段前缀待分配，那么只需要指定前缀的信息和分配前缀的长度，这样既可获取可分配的前缀信息，方便前缀信息的管理。
IPv4与IPv6地址自动配置的区别
在介绍有状态和无状态IPv6地址自动配置的区别之前，请允许我先介绍一下DHCP。
DHCP是动态主机配置协议的缩写，这种C/S方式的协议在IPv4网络中已经广泛部署并为大家所认可。
IPV4 DHCP是在RFC2131中定义的，IPv6DHCP是在RFC3315中定义的，简单地说，DHCP客户端从DHCP服务端得到IP地址，加入IP网络，而无需手工干预。
当发展到IPv6网络时，就有两种IPv6地址的自动配置的方式：有状态地址自动配置和无状态地址自动配置。
有状态的地址自动配置是指由DHCP服务器统一管理，客户端从DHCP服务器的地址池中拿到IPv6地址和其他信息（例如DNS等）。
无状态地址自动配置是指不需要DHCP服务器进行管理，客户端根据网络RA（路由通告）并根据自己的MAC地址计算出自己的IPv6地址。
他们一般使用DHCP服务器来获取DNS服务器的地址。
一般情况下，Cisco推荐使用无状态地址自动配置，cisco路由器并没有设计DHCPv6服务器。
但是如果你需要在网络中部署DHCPv6服务器，可以选择cisco的CNR。
当前IPv6地址自动配置可以有有状态和无状态之分。
有状态是指在DHCP服务器中保存已分配的IPv6地址信息，无状态是指客户端通过RA通告得到网络前缀和其他信息。
DHCPv6 不支持默认网关的分配。
RA 通告不支持DNS分发（正在实验并讨论中……）DHCPD最新版4.2.0P2已经支持DHCPv6部分功能。
IPv6协议中引入了自动配置(“即插即用”)功能，一个主机进行Internet网络登记后，位置或配置发生变化时只需进行很少的改动即可进行工作，这样可大幅度降低网络管理者的配置和地址映射管理，移动工作者也可方便地在任何地方任何时间接入到Internet网络。
IPv6协议中自动配置功能无需采用动态主机配置协议(DHCP，Dynamic Host ConfigurationProtoco1)。
基于认证的IPv6无状态地址自动配置系统的研究与实现
电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering网络通信技术Network Communication Technology基于认证的IPv6无状态地址自动配置系统的研究与实现金梦然(国家信息中心北京市100045)摘要：本文提出了一种全新的解决方案：即为基于认证的IPV6地址自动配置方式，且在IPV6无状态地址自动配置的过程中加入认 证机制，也只有利用授权之后的节点才可以获得其地址，进而有效的介入IPV6的网络，从而在根本上保持了实际接入的网络的安全性能。
关键词：认证的IPv6;无状态地址；自动配置IPv6可以同时定义无状态和有状态的地址自动配置机制，进 而有效实现实际的分配和管理。
其中，有状态地址自动配置是使用 DHVPv6的协议来有效实现相关节点动态的IPv6的地址和相关参 数的分配；而无状态的地址自动配置是利用邻居发现协议来有效实 现的，也就是其中的相关节点利用接收并存储于本地链路上的路由 器所发出的路由器通告内容，充分结合本地接口的相关表示来生成 —个全局式的单播公用地址。
无状态地址自动配置是不需要利用节 点手工配置相关地址和参数的，也可以让节点获取相关地址，进而 实现真正意义上的即插即用。
当某一个站点的网络前缀发生变化的 时候，只需要在实际发送R A相关消息的路由器上进行地址前缀信 息的重新编制，就可以重新定制通告的前缀，节点就可以方便进行 重新编制来完成切换，且并不会对网络的连接出现影响。
1IPv6节点无状态地址自动配置过程IPv6节点在无状态自动配置上重新定义了 IPv6节点在实际使 用相关节点的可用信息和相关路由器所分发出的信息配置每个实际 应用范围地址的必要过程，其在实际配置中，除了要使用路由器以 外，是不需要任何的人为干预的，也并不需要任何一种类型的服务 器。
其在实际配置过程中会涉及三个部分的机制，即为路由器发现、重复性的地址检测和前缀的地址新编。
IPV6自动配置
IPv6自动配置首先我们看看IPv4是如何动态配置的IP地址的，在IPv4中，动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）实现了主机IP地址及其相关配置的自动设置。
一个DHCP服务器拥有一个IP地址池，主机从DHCP服务器得到IP地址并获得一些其他的相关信息，比如缺省网关、DNS服务器等等，从而实现了自动设置主机IP地址的目的。
IPng的一个重要目标便是支持“即插即用”，也就是说无需任何人工干预，就可以将一个节点插入IPv6网络并在网络中启动。
为此，IPv6使用了两种不同的机制来支持即插即用网络连接。
第一种机制的示例是启动协议（BOOTstrap Protocol，BOOTP），另外一种是动态主机配置协议（DHCP），这两种机制允许IP 节点从特殊的BOOTP服务器或DHCP服务器获取配置信息。
但是这些协议采用所谓的“状态自动配置”，即服务器必须保持每个节点的状态信息，并管理这些保存的信息。
状态自动配置的问题在于，用户必须保持和管理特殊的自动配置服务器以便管理所有“状态”，即所容许的连接及当前连接的相关信息。
对于有足够资源来建立和保持配置服务器的机构，该系统可以接受；但是对于没有这些资源的小型机构，工作情形较差。
除了状态自动配置，IPv6还采用了一种被称为无状态自动配置（Stateless Auto Configuration）的自动配置服务。
RFC1971中描述了IPv6的无状态自动配置。
无状态自动配置要求本地链路支持组播，而且网络接口能够发送和接收组播。
无状态自动配置过程要求节点采用如下步骤：➢进行自动配置的节点必须确定自己的链路本地地址；➢必须验证该链路本地地址在链路上的唯一性；➢节点必须确定需要配置的信息。
该信息可能是节点的IP地址，或者是其他配置信息，或者两者皆有。
如果需要IP地址，节点必须确定是使用无状态自动配置过程还是使用状态自动配置过程来获得。
slaac前缀
slaac前缀
SLAAC（ Stateless（Address（Autoconfiguration，无状态地址自动配置）是IPv6中的一种地址自动配置机制。
在SLAAC机制中，设备使用自己的MAC地址生成一个EUI-64 Extended（Unique（Identifier-64，扩展唯一标识符-64）地址，然后使用这个地址来构建自己的IPv6地址。
这个地址的前缀通常由网络管理员进行配置，而设备使用自己的MAC地址自动生成一个64位的标识符，将其添加到前缀中即可形成一个IPv6地址。
这样，设备就可以自动获得一个全局唯一的IPv6地址，无需进行人工配置或者借助其他协议。
SLAAC机制还包括一些其他的特性，例如邻居发现和重复地址检测等，这些特性使得设备能够在网络中进行通信。
SLAAC机制是IPv6中一个非常重要的地址配置机制，它可以帮助设备自动获得IPv6地址，并且保证这些地址是全局唯一的，从而支持设备之间的通信。
IPv6基本介绍
3、快速部署-6RD
IPv6
ETH0_0 2011::1 PC1 2011::2 ETH0_1
IPv4 CE1
123.1.1.2 ETH0_1 ETH0_1 123.1.1.1 ETH0_0 2011::1
IPv6
BR
ETH0_0 2012::1 PC3 2012::2
CE2 123.1.1.3
PC2 2011::2
3）前缀重新编址（优先时间<=有效时间）
前缀在重新编址期间，链路上是同时存在两个前缀的连接的 优先时间（用旧前缀IPv6地址新建连接） 旧的前缀 有效时间（维持旧连接，为0后不再维持，连接自动老化） 优先时间（旧前缀优先时间为0后新建连接） 新的前缀 有效时间（维持新连接）
3、路由器重定向 主机A
ETH0_1 ETH0_0 FW2 123.1.1.2 10.10.12.1 PC2 10.10.12.2
原理为：当PC1向PC2发送报文时，源地址为2011::2，目的地址为 2011::10.10.12.2，此报文到达FW1后，FW1查看目的地址的前缀为2011::，并根 据它检查NAT64的规则，然后对其进行地址转换，从地址池中选取一个地址，比 如:123.1.1.3来替换IPv6的源地地址2011::2，再根据IPv6的目的地址 2011::10.10.12.2的低32位IPv4地址信息10.10.12.2来替换IPv6的目的地址。 转换结果就是：源地址2011::2123.1.1.3，目的地址2011::10.10.12.2 10.10.12.2；转换后的报文到达PC2后，PC2回复此报文，FW1对其进行逆向转 换。
二、IPv6邻居发现
1、ND协议功能组成：
1）地址解析（替代IPv4中的ARP） 2）无状态地址自动配置 路由器在其相连的链路上发布参数信息，主机捕获消息后，可获得v6 地址的前缀、默认路由、链路参数等 3）路由器重定向 当本地链路上存在一个到达目网络有更好的链路时，路由器需要通告节点 来进行相应的配置改变
电力系统中的IPV6地址管理
电力系统中的IPv6地址管理1.所采用的IPv6地址管理方式为了简化网络设备地址配置，IPv6协议需同时支持手工地址配置和自动配置。
IPv6地址自动配置方法主要有无状态地址自动配置和有状态地址自动配置2种。
(1)IPv6手工地址配置手工地址配置是指在已知IPv6地址的情况下，通过命令行或配置界面等方式手动为设备配置位地址和所属网络的前缀信息。
我们考虑其分配不是很方便，因此只在服务器网络部分考虑使用这种方式。
(2)无状态地址自动配置公司很多子网设备数目众多，不可能为每个设备手工地进行地址配置。
无状态地址自动配置协议和有状态地址自动配置协议能够让网络中的设备自动地获取合法的IPv6地址。
无状态地址自动配置协议是相对于有状态地址配置协议DHCPv6而言的。
无状态地址自动配置协议基于IPv6地址结构，由IPv6地址由前缀和接口ID组成。
(3)有状态地址自动配(DHCPv6)DHCPv6是IPv6下的动态主机配置协议，它属于有状态地址自动配置协议。
与IPv4中的DHCP类似，DHCPv6是一种提供网络配置信息的客户/服务器类型的协议，所有的协议报文都基于UDP。
2.地址管理与规划我们从多个方面考虑IPv6地址的管理与规划。
(1)IP数据网应用分类南方电网承载有多种业务，根据各种业务的不同情况，对静态地址分配、动态地址分配方式的使用范围进行了对比。
静态地址分配特点是：适合流动性相对较小(固定)的用户；增加了管理者的工作量；适用于对安全性要求较高，且管理员需要进行管理、监督的用户。
动态地址分配的特点是：适合终端用户数量大的用户，对用户可靠性、安全性要求不高；管理方便，自动分配，但在出现故障时候查找故障时间相对较长；适用于对安全性要求相对较低，且管理员对部分终端问题可不用及时监控。
另外，根据南方电网数据网络的特点，数据网络可以分为调度数据网络和综合数据网络。
数据网中重要设备(如网络设备需要明确的地址进行网络管理，各种应用服务器也需要有公开固定的地址提供服务),都应该通过手工配置的方式获取地址，并记录和监控。
IPV6自动配置
IPv6 地址自动配置IPv6 最有用的方面是在不使用全状态配置协议（例如用于IPv6 的动态主机配置协议(DHCPv6)）的情况下能够对自己进行自动配置。
默认情况下，IPv6 主机可以为每个接口配置一个链路本地地址。
通过使用路由器发现，主机也可以确定路由器的地址、附加地址和其他配置参数。
包括在路由器公告消息中是为了指出是否应该使用全状态地址配置协议具体链路本地地址的单个子网具有链路本地地址的单个子网该配置仅要求在没有中间路由器的同一个网段（即链接或子网）上，至少两个节点上安装IPv6 协议。
下图显示使用链路本地地址的单个子网上两个节点的配置。
默认情况下，用于Windows Server 2003 家族和Windows XP 的IPv6 协议将为与已安装的以太网适配器对应的每个接口配置链路本地地址。
链路本地地址具有FE80::/64 前缀。
IPv6 地址的后64 位称为“接口标识符”。
它是从网络适配器的48 位MAC 地址派生来的。
详细信息，请参阅IPv6 接口标识。
要从48 位（6 字节）以太网MAC 地址创建IPv6 接口标识符，请执行以下操作：∙将十六进制数0xFF-FE 插入MAC 地址的第三和第四字节之间。
∙对“全局/本地”位（MAC 地址开始字节的第二个最低位）求反。
如果它是1，则将其置为0；如果它是0，则将其置为1。
例如，对于MAC 地址00-60-08-52-F9-D8：∙将十六进制数0xFF-FE 插入MAC 地址的0x08（第三字节）和0x52（第四字节）之间，形成64 位地址00-60-08-FF-FE-52-F9-D8。
∙对“全局/本地”位，即MAC 地址0x00（首字节）的第二个最低位求反。
0x00 的第二个最低位是0，因此求反后为1。
结果将第一个字节0x00 变成0x02。
结果，对应于以太网MAC 地址00-60-08-52-F9-D8 的IPv6 接口标识符是02-60-08-FF-FE-52-F9-D8。
IPv6-无状态地址自配置协议介绍(SLAAC)
产品采用开源代码radvd支持stateless地址自配置，支持周期和响应主机RS发送RA报文 radvd配置文件：/etc/radvd.conf
interface br0
AdvOtherConfigFlag on;
prefix 2000:1111:2222:3351::/64 { AdvOnLink on; AdvAutonomous on;
前后RA中M/O/ACC变化
•协议规定收到RA报文时，host保存RA中的M标志
– 当由FALSE变为TRUE时，并且当前未运行stateful机制，host应该发起stateful 获取地址过程 – 当由TURE变为FALSE时，主机应该继续运行stateful机制，即该变化没有效果 （？） – 如果标志未变化，无动作 •协议规定收到RA报文时，host保存RA中的O标志；其处理与M标志雷同 •对于RA中的每一个Prefix信息 – 如果AAC未设置，忽略该前缀信息 – 如果前缀为本地链路前缀，忽略之 – 如果前缀中preferred timer大于valid timer，忽略之 – 如果收到新的前缀，并且valid time非0，则生成一个新的地址，并启动相应的 preferred timer和valid timer – 如果收到的前缀与一个已配置地址相同(不论该地址是通过stateless或stateful 获取)，则根据该前缀中valid timer和上一次valid timer(下文成为StoredLifetime) 的取值做出相应的处理： • 如果received Lifetime>2 Hours，或者大于StoredLifetime，则更新 StoredLifetime
– 协议应提供一种自动获取或生成地址的机制
• 共享单一链路的小型站点主机通信前不要求预置router或 stateful server（指DHCPv6 server）
IPv6地址自动配置中的有状态（stateful）和无状态（stateless）的区别
IPv6地址自动配置中的有状态（stateful）和无状态（stateless）的区别一个典型的IPv6主机单播地址由3部分组成：全局路由前缀、子网ID和接口ID(64位)。
全局路由前缀用来识别分配给一个站点的一个地址范围。
子网ID也称为子网前缀，一个子网ID与一个链接相关联，以识别站点中某个链接。
接口ID用来识别链接上的某个接口，在该链接上是惟一的。
在无状态地址自动配置方式下，接口ID通常可以通过EUI64转换算法得到。
接口ID由48位MAC地址转换得到。
EUI64是IEEE定义的一种基于64位的扩展惟一标示符。
他是IEEE指定的公共24位制造商标示和制造商为产品指定的40位值的组合。
在IPv6地址中，接口ID的长度为64位，他由48位的以太网MAC地址转换得到。
使用EUI 64转换算法得到的接口ID是随机器硬件固定的，也是全局惟一的。
该算法实现简单，是一种重要的接口ID自动生成算法，目前Windows，Linux操作系统在对主机生成接口ID时，均使用EUI 64转换算法。
作为对该算法的一种改进，RFC3041又引入了一种随机地址机制，他包含了用一组随机数字代替由MAC地址转换的接口ID。
该地址具有一定的生存周期，随着生存周期的结束，该地址会自动更换，较好地解决了节点的Internet访问活动被跟踪的问题。
在实际应用中，我们不需要关心EUI64转换算法，我们只需要知道实际使用的时候的数据可以在哪里看到即可。
下图是一个使用这个脚本手动配置的IPv6 in IPv4 隧道其中黄色马克标记的部分就一个link local地址。
常见的使用isatapd自动配置的isatap隧道地址，fe80是链路本地地址的固定前缀，其他的为为从MAC地址转换得到的接口ID。
均体现在ipv6的internet地址中同样的，在Windows中，使用无状态自动配置的地址也是按照这个规则，其中的T emporary IPv6 address 就是上面提到的RFC3041里面的有寿命的随机地址。
DHCPv6技术概述
IPv6协议具有地址空间巨大的特点，但同时长达128比特的IPv6地址又要求高效合理的地址自动分配和管理策略。
IPv6无状态地址配置协议[RFC2462] 是目前广泛采用的IPv6地址自动配置方式。
配置了该协议的主机只需相邻路由器开启IPv6路由公告功能，即可以根据公告报文包含的前缀信息自动配置本机地址。
但无状态地址配置方案中路由器并不记录所连接的IPv6主机的具体地址信息，可管理性差。
而且当前无状态地址配置方式不能使IPv6主机获取DNS服务器的地址和域名等配置信息，在可用性上有一定缺陷。
对于互联网服务提供商（ISP）来说，也没有相关的规范指明如何向路由器自动分配IPv6前缀，所以在部署IPv6网络时，只能采用手动配置的方法为路由交换设备配置IPv6地址。
DHCPv6是动态主机配置协议（DHCP）的IPv6版本，协议基本规范由RFC3315定义。
相对于IPv6无状态地址自动配置协议，DHCPv6属于一种有状态地址自动配置协议。
在有状态地址配置过程中，DHCPv6服务器分配一个完整的IPv6地址给主机，并提供DNS服务器地址和域名等其它配置信息，这中间可能通过中继代理转交DHCPv6报文，而且最终服务器能把分配的IPv6地址和客户端的绑定关系记录在案，从而增强了网络的可管理性。
DHCPv6服务器也能提供无状态DHCPv6服务，即DHCPv6服务器不分配IPv6地址，仅需向主机提供DNS服务器地址和域名等其它配置信息，主机IPv6地址仍然通过路由器公告方式自动生成，这样配合使用就弥补了IPv6无状态地址自动配置的缺陷。
DHCPv6协议还提供了DHCPv6前缀代理的扩展功能，上游路由器可以自动为下游路由器分派地址前缀，从而实现了层次化网络环境中IPv6地址的自动规划，解决互联网提供商（ISP）的IPv6网络部署问题。
缩写和术语DHCPv6（Dynamic Host Configuration Protocol Version 6）：DHCP(动态主机配置协议)是一种向客户端节点自动分配地址以及其它配置参数的协议。
RFC4862(中文) IPv6无状态地址自动配置
本文翻译者：weicq2000网络工作组S. Thomson RFC：4862 Cisco废止：RFC2462 T. Narten归类：标准跟踪IBMT. JinmeiToshiba2007年9月IPv6无状态地址自动配置本备忘录状态This document specifies an Internet standards track protocol for the Internet community, and requests discussion and suggestions for improvements. Please refer to the current edition of the "Internet Official Protocol Standards" (STD 1) for the standardization state and status of this protocol. Distribution of this memo is unlimited.摘要本文件描述，在IPv6中，主机在决定如何自动配置它的接口时采取的步骤。
自动配置处理包括利用无状态地址自动配置生成链路本地地址，生成全球地址，以及启动验证链路上地址唯一性的重复地址检测(Duplicate Address Detection)程序。
目录第1章引言第2章术语2-1 关键词使用要求第3章设计目标第4章协议综述4-1 站点重新编号第5章协议标准5-1 节点配置变量5-2 与自动配置有关的结构5-3 链路本地地址生成5-4 重复地址检测5-4-1 消息合法性5-4-2 发送邻居请求消息5-4-3 接收邻居请求消息5-4-4 接收邻居通告消息5-4-5 如果重复地址检测失败5-5 全球地址生成5-5-1 请求路由器通告5-5-2 没有路由器通告5-5-3 路由器通告处理5-5-4 地址生存期到期5-6 配置一致性5-7 为稳定性保留配置的地址第6章安全考虑第7章致谢第8章参考文献8-1 标准类参考文献8-2 信息类参考文献附录A 环回抑制和重复地址检测附录B RFC1971颁布以来的改变附录C RFC2462颁布以来的改变第1章引言本文件规定，在IPv6中，主机在决定如何自动配置它的接口时采取的步骤。
【IPV6地址分配的两种方式】
【IPV6地址分配的两种⽅式】在IPV6中，地址分配的两种⽅式：1、⽆状态⾃动配置2、DHCPv61、⽆状态⾃动配置R1(config)#interface f0/0R1(config-if)#ipv6 enableR1(config-if)#ipv6 address 2012::1/64#R2打开debug功能R2#debug ipv6 icmpR2#debug ipv6 nd#R2端⼝配置R2(config)#interface fastEthernet 1/0R2(config-if)#ipv6 enableR2(config-if)#ipv6 address autoconfig #⽆状态⾃动配置R2#show ipv6 interface briefFastEthernet1/0 [up/up]FE80::CE01:28FF:FE94:102012::CE01:28FF:FE94:10 #可以看到f1/0获取到的地址前缀就是R1 f0/0的地址前缀在配置了ipv6 address autoconfig后，看R2现在的路由信息，没有默认路由R2#show ipv6 routeC 2012::/64 [0/0]via ::, FastEthernet1/0L 2012::CE01:28FF:FE94:10/128 [0/0]via ::, FastEthernet1/0L FE80::/10 [0/0]via ::, Null0L FF00::/8 [0/0]via ::, Null0如果配置的是ipv6 address autoconfig default 看R2现在的路由信息，有默认路由，R2会把R1的f0/0作为⽹关R2#show ipv6 routeS ::/0 [1/0]via FE80::CE00:28FF:FE94:0, FastEthernet1/0 #⾃动添加了静态默认路由C 2012::/64 [0/0]via ::, FastEthernet1/0L 2012::CE01:28FF:FE94:10/128 [0/0]via ::, FastEthernet1/0L FE80::/10 [0/0]via ::, Null0L FF00::/8 [0/0]via ::, Null02、DHCPv6R1配置：1、先配置本地地址池2、创建DHCPv6地址池并绑定本地地址池3、接⼝应⽤DHCPv6地址池ipv6 local pool v6pool 2012::/64 64ipv6 dhcp pool DHCP-poolprefix-delegation pool v6pooldns-server 2000::8domain-name interface FastEthernet0/0ipv6 address 2012::1/64ipv6 enableipv6 nd managed-config-flag #将M位置1，通过DHCP⽅式获取地址ipv6 nd other-config-flag #将O位置1，通过DHCP⽅式获取其他信息，如DNSipv6 dhcp server DHCP-poolR2的配置：debug ipv6 dhcpinterface fastEthernet 1/0ipv6 enableipv6 dhcp client pd test #R2通过DHCP获取到的地址前缀将和test绑定R2(config-if)#ipv6 address test ::2/64R2(config-if)#no shutdown以下为抓包记录：R2#show ipv6 interface briefFastEthernet1/0 [up/up]FE80::CE05:28FF:FE94:102012::22.1 DHCP-PD总部规划给分部的地址段是2019::/64，分部1/0通过⽆状态⾃动配置获取端⼝地址，同时获取DHCP地址段，但只给后⾯的PC使⽤R1配置：R1(config)#ipv6 unicast-routingR1(config)#ipv6 local pool ipv6-pool 2019::/64 64R1(config)#ipv6 dhcp pool dhcp-poolR1(config-dhcp)#prefix-delegation pool ipv6-poolR1(config-dhcp)#dns-server 2008::8R1(config-dhcp)#domain-name R1(config)#interface fastEthernet 0/0R1(config-if)#ipv6 enableR1(config-if)#ipv6 address 2012::1/64R1(config-if)#ipv6 dhcp server dhcp-poolR2配置：R2(config)#ipv6 unicast-routingR2(config)#interface fastEthernet 1/0R2(config-if)#ipv6 address autoconfig defaultR2(config-if)#ipv6 dhcp client pd test #R2通过R1学到了2019::/64的路由前缀，但是到这⾥还没使⽤R2(config)#interface fastEthernet 0/0R2(config-if)#ipv6 enableR2(config-if)#ipv6 address test ::FFFF/64 #这⾥使⽤了从1/0学到的路由前缀并使⽤了R2#show ipv6 dhcp interfaceFastEthernet1/0 is in client modeState is OPENRenew will be sent in 3d11hList of known servers:Reachable via address: FE80::CE00:29FF:FE30:0DUID: 00030001CC0029300000Preference: 0Configuration parameters:IA PD: IA ID 0x00040001, T1 302400, T2 483840Prefix: 2019::/64preferred lifetime 604800, valid lifetime 2592000expires at Mar 31 2002 12:04 AM (2591781 seconds)DNS server: 2008::8Domain name: Prefix name: testRapid-Commit: disabledR3配置：R3(config)#ipv6 unicast-routingR3(config)#interface fastEthernet 0/0R3(config-if)#ipv6 enableR3(config-if)#ipv6 address autoconfig default #通过R2的0/0，⽆状态⾃动配置地址R3#show ipv6 interface briefFastEthernet0/0 [up/up]FE80::CE02:29FF:FE30:02019::CE02:29FF:FE30:0。
IPv6-无状态地址自配置协议介绍(SLAAC)
整体过程
– 协议规定RA中的stateless和stateful选项可以独立处理，互不影响；
– 主机可以同时采用stateless和stateful去配置地址 – RA中的AAF标志指示主机是否采用无状态自动配置机制，如果该标志的bit被设 置为1，RA中应该包含一个地址前缀，以及该前缀的生存时间(Preferred/valid lifetime) • • • 如果M设置为1，主机需要采用DHCPv6获取地址和DNS server IP等信息 如果AAC标志设置为1，主机也需要采用RA中前缀生成接口的IP 不论根据stateful还是stateless机制生成的IP，均需要通过DAD机制验证其唯一性 – 实现上对于stateless生成的IP可以选择不必进行DAD，因为地址的唯一性主要 依赖于mac地址的唯一性，而本地链路IP已经验证过唯一性 – 手动配置或stateful生成的IP仍然需要通过DAD确保唯一性 • 至此，自配置地址过程完成，stateful地址分配过程由RFC 3315 DHCPv6定义
目录 • • • • 前言 IPv6地址分类 协议过程 附录
IPv6地址分类 • IPv6地址分为如下三类 • Unicast 单播地址
– 表示单一接口的地址
• Multicast 组播地址
– 表示一组接口的地址，发往多播地址的封包将会被配置该地址的 所有接口接收
• Anycast 任播地址
– 允许相同功能的多个服务器使用同一个单播地址，路由器在收到 指向这一地址的数据包时，会把数据包发送到使用此地址的最近 的服务器 IPv6无广播地址
整体过程
M
1 1
O
any
含义
使用stateful机制获取IP及其他配 置(DNS Server IP),M为1时忽略O 选项，因为不存在主机只从dhcp 获取地址，但是不接受其他配置的 可能； 使用stateful机制获取其他配置 (DNS Server IP等) 无dhcpv6 server
IPv6中的无状态地址自动配置初探
IPv6中的无状态地址自动配置初探邹 妍 李玉萍 吴国强 刘 亮(中国地震局地壳应力研究所 北京 100085)摘要 本文主要介绍了I Pv6中的无状态地址配置的过程,并描述了这个过程中所涉及到的邻居发现协议消息,以及节点上要运行的DAD 进程。
I Pv6中的无状态地址自动配置机制所要实现的目标是:不需要手动配置连接到网络上的主机,甚至在具有多个网络和路由器的大的站点中,也不需要DH CP 服务器来配置主机。
这正是IPv6在地址自动配置方面所增加的新功能;在文章结尾对I Pv6的地址自动配置目前的发展趋势作了展望。
一、引 言IPv6(I n ter net Protoco lVersion 6)是Internet 网络协议版本6的简称,它是现在广泛使用的I Pv4的升级替换版本。
I Pv6对I Pv4进行了许多的功能改进,例如,扩展编址功能,以及本文所要介绍的无状态地址自动配置机制,还有报头格式的简化,改进的扩展和选项支持,身份验证和私密性的扩展,以及流标签功能。
也正是这些改进使得I Pv6克服了I Pv4的诸多的弊端,提供了广泛的地址空间,支持新的网络服务(Q oS 等),增强了移动性和安全性,使I Pv6成为下一代互联网的核心协议。
目前,从I Pv4升级过渡到I Pv6的工作正在世界各地进行。
IPv6的网络地址除了手工分配以外,还有两种自动配置方式:无状态地址自动配置(Stateless AddressAuto confi g urati o n)和有状态地址自动配置(StatefulAddressAuto configu rati o n)。
有状态地址自动配置(S tatefu lAddress Auto confi g ura ti o n)是由I Pv4下的动态主机配置协议(Dyna m i c H ost Configurati o n Protoco,l DH CP)转化而来的,I Pv6继承并改进了I Pv4的这种自动配置服务,并将其称为有状态地址自动配置。
IPv6地址结构和无状态地址配置
相关术语
优先地址 分配到接口的可由上层协议不受限制使用的地址。 过时地址 分配到接口的地址，它的使用不受鼓励也不被禁止。 合法地址 指优先或过时地址 不合法地址 没有分配给任何接口的地址
相关术语
优先生存期 合法地址处于优先状态的时间长度(即到过时前的时间)。 当优先生存期到期，地址变成过时地址。 合法生存期 地址保持合法状态的时间长度(即，到不合法前的时间)。 合法生存期必须大于等于优先生存期。合法生存期到 期，地址将变成不合法。
IPv6地址=前缀+接口标识
EUI-64规范自动生成
首先，将MAC地址U/L位求反
0
11
33
4
0
56
12
7
cccccc0(1)ccccccccc
ccccccccmmmmmmmm mmmmmmmmmmmmmmmm
然后，在第三个和第四个字节之间插入FF-FE
0
11
33
44
6
0
56
12
78
3
ccccccc1(0)cccccccc
IPV6地址结构&无状态地址配置
IPV6地址简介
地址长度：128 bits 地址类型： 单播：用于标识单个接口。 多播：一对多的通信发往多播地址的信息会被交付给 多有的多播地址。 任播：表示信息发往一系列接口，发往任播地址的数 据包通常交付给距离最近的那个接口
IPV6地址简介
地址记法 Ipv6使用冒号十六进制记法，每16位用十六进制表示， 各值之间用冒号分隔。例： ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789 允许零压缩 如FF05:0:0:0:0:0:0:B3 可写为：FF05::B3
RFC2462 IPV6无状态地址自动配置
组织：中国互动出版网（/）RFC文档中文翻译计划（/compters/emook/aboutemook.htm）E-mail：ouyang@译者：许少君（china_dubing s j x u g e n e r a l@263.n e t）译文发布时间：2002-11-26版权：本中文翻译文档版权归中国互动出版网所有。
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N e t w o r k W o r k i n g G r o u p S.T h o m s o nR e q u e s t f o r C o m m e n t s:2462B e l l c o r eO b s o l e t e s:1971T.N a r t e nC a t e g o r y:S t a n d a r d s T r a c k I B MD e c e m b e r1998I P V6无状态地址自动配置(I P v6S t a t e l e s s A d d r e s s A u t o c o n f i g u r a t i o n)关于本文的说明这个文档说明了一个为I n t e r n e t通讯的I n t e r n e t标准跟踪协议，而且它的改进希望得到讨论和建议。
请参考"I n t e r n e t正式协议标准"(标准 1)的当前版本来得到本协议的标准化陈述.本文的分发不受限制.版权声明版权所有I n t e r n e t协会(1998).保留所有权利。
摘要本文档详细说明了在IPv6下，一台主机决定如何自动配置它的接口的具体步骤。
自动配置的步骤包括了创建一个本地地址，验证它在链路上的唯一性，决定哪些信息是自动配置的(地址，其它信息，或两者兼有)。
对于地址而言，还必须决定它是通过无状态(自动配置)机制，还是通过状态(自动配置)机制来获取，或两者兼有。
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IPV6无状态自动配置介绍
IPV6无状态自动配置就是在一定周期内给PC发送RA报文（RA报文里面含有前缀信息），PC获取到前缀信息后会自动生成该前缀信息网段的IPv6地址。
页面：
生效接口：PC所在组播的三层接口。
发送间隔：最大间隔不长于1800S不短于4S，默认值600S。
最小间隔不短于3S不长于0.75*最大间隔，默认值是0.33*最大间隔。
（RFC4861规定）
前缀信息：页面：
前缀：IPV6地址的前缀。
Onlink标志：此标记位为1则表明该路由器与PC在同一链路上。
无状态配置：此标记位为1则PC会使用该前缀信息，标记为0则不使用该前缀信息。
有效时间：该前缀的有效时间（Oxffffffff）全1表示无限，默认值2592000s（30天）。
固定则时间不衰减，递减则时间在将来的某一刻有取值为0的时候。
（RFC4861定义）
优选时间：优选时间（Oxffffffff）全1表示无限，默认值604800s（7天）。
有效时间必须大于优选时间（RFC4862定义）
前缀信息里面可以添加多条前缀，PC收到后为逐条生成IPV6地址。
其它配置：页面：
Managed标记与other标记：M标记为1，无论O标记为1or0，从DHCPV6获取地址。
M标记为1，O标记为1，IPV6无状态自动配置获取前缀信息，DNS及其它从DHCP获取。
M标记为1，O标记为0，IPV6无状态自动配置获取前缀信息，DHCP没有DNS及其它信息。
TTL：此TTL为条数，应小等于255。
链路MTU：定义链路最大传输单元。
如果该值为0，则不发送该选项
路由生存周期：此条路由通过的存在时间。
邻居可达时间：实时计算（开始配置为初始值）
邻居重传时间：当解析地址或当探测邻居的可达性时，重复向邻居发送NS消息的时间间隔。