DHCP for IPv6原理及工作过程.docx

DHCP for IPv6 原理及工作过程1 DHCPv6 概述即插即用和自动配置是IPv6的一大优势，是目前研究的热点之一与IPv4 相对应，IPv6中的“被动”地址分配协议是动态主机配置协议DHCPv6DHCPv6（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前缀、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、通过路由器公告消息中的网络前缀无 状态自动配置等）相比， DHCPv6 具有以下优点：1. 不仅可以分配IPv6地址，还可以分配IPv6前缀，便于全网络的自动配置 和管理2. 更好地控制地址的分配通过DHCPv6不仅可以为主机分配的地址/前缀， 还可以为特定主机分配特定的地址/前缀，以便于网络管理除了 IPv6前缀、IPv6地址外，还可以为主机分配DNS服务器、域名等网络 配置参数因为DHCPv6利用了 IPv6协议某些内在增强功能，所以与DHCPv4有一些显著 的不同，概述如下：1. DHCP Client 一经引导，就有了一个本地链路IP地址，DHCP Client可利 用它与 DHCP Server 或 DHCP Relay 通信。

2. DHCP Client 用组播地址与 DHCP Server 通信，而不是广播地址3. IPv6允许每个接口使用多个IP地址，所以DHCPv6在请求时可以提供多 个地址4. 没有 BOOTP 兼容性要求5. 可以使用 information-request/reply 消息完成简单配置6. Client 可以发送多个互不相关请求给同一或不同的 Server7. Server 使用 reconfigure 消息通知 Client 重配置网络参数2 DHCPv6协议的实现过程2.1 DHCPv6 地址/前缀分配过程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- 交互四个消息的分配过程交互两个消息的快速分配过程图 2-1 ：地址/前缀快速分配过程(1)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；(2) 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。

交互四个消息的分配过程(3j Request⑷ ReplyDHCPvfi clientDHGPvft server(iJSolioi(2) Advertisa图 2-2 ：交互四个消息的分配过程交互四个消息分配过程的简述如下表：步骤 发送的消息说明1SolicitDHCPv6 客户端发送该消息，请求 DHCPv6 服务器为其分配 IPv6 地址/前缀和网络 配置参数2Advertise如果 Solicit 消息中没有携带 Rapid Commit 选项，或 Solicit 消息中携带 Rapid Commit选项，但服务器不支持快速分配过程，则DHCPv6服务器回复该消息，通 知客户端可以为其分配的地址/前缀和网络配置参数3Request如果DHCPv6客户端接收到多个服务器回复的Advertise消息，则根据消息接收 的先后顺序、服务器优先级等，选择其中一台服务器，并向该服务器发送 Request 消息，请求服务器确认为其分配地址/前缀和网络配置参数4ReplyDHCPv6 服务器回复该消息，确认将地址/前缀和网络配置参数分配给客户端使用表 2-1：交互四个消息分配过程2.2 DHCPv6 地址/前缀租约更新过程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。

租借 期限由有效生命期(Valid Life time)决定地址/前缀的租借时间到达有效生命 期后， DHCPv6 客户端不能再使用该地址/前缀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DHCPvG clientDHCPvS server個 Reply图 2-3 ：通过 Renew 更新地址 /前缀租约如图2-3所示，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，通 知 DHCPv6 客户端已经成功更新地址/前缀租约；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，通知客户端不能获 得新的租约T1DHCPvS eJient(1) Renew(2) Rebind⑶ ReplyDHCPvG server图 2-4：通过 Rebind 更新地址/前缀租约如图2-4所示，如果在T1时发送的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 0.875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，通知 DHCPv6 客户端已经成功更新地址/前缀租约；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，通知客户端 不能获得新的租约；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2.3DHCPv6 无状态配置过程DHCPv6 无状态配置简介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和路由器公告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IPv6 主机自动执行无状态地址自动配置，并在相邻路由器发送的路由器公 告消息中使用基于以下标记的配置协议（如 DHCPv6）：托管地址配置标记，也称为 M 标记设置为 1 时，此标记指示主机使用配置 协议来获取有状态地址其他有状态配置标记，也称为O标记设置为1时，此标记指示主机使用配 置协议来获取其他配置设置。