目  录

1 DHCPv6简介

1.1 DHCPv6概述

1.2 基本概念

1.3 DHCPv6地址/前缀分配过程

1.3.1 交互两个消息的快速分配过程

1.3.2 交互四个消息的分配过程

1.4 地址/前缀租约更新过程

1.5 DHCPv6无状态配置

1.5.1 DHCPv6无状态配置简介

1.5.2 DHCPv6无状态配置过程

1.6 协议规范

2 DHCPv6中继

2.1 DHCPv6中继简介

2.1.1 应用环境

2.1.2 DHCPv6中继的工作过程

2.2 配置DHCPv6中继

2.2.1 配置准备

2.2.2 配置步骤

2.3 配置DHCPv6中继发送的DHCPv6报文的DSCP优先级

2.4 DHCPv6中继显示和维护

2.5 DHCPv6中继典型配置举例

3 DHCPv6客户端

3.1 DHCPv6客户端简介

3.2 配置DHCPv6客户端

3.2.1 配置准备

3.2.2 配置步骤

3.3 配置DHCPv6客户端发送的DHCPv6报文的DSCP优先级

3.4 DHCPv6客户端显示和维护

3.5 DHCPv6无状态配置典型配置举例

1 DHCPv6简介

1.1  DHCPv6概述

DHCPv6（Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6，IPv6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：

·              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。

·              为设备分配前缀，便于全网络的自动配置和管理。

·              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。

1.1  基本概念

1. DHCPv6采用的组播地址

DHCPv6中采用组播地址FF05::1:3来表示站点本地范围内所有的DHCPv6服务器；采用组播地址FF02::1:2来表示链路本地范围内所有的DHCPv6服务器和中继。

2. DUID

DUID（DHCP Unique Identifier，DHCP唯一标识符）是一台DHCPv6设备（包括客户端、服务器和中继）的唯一标识。在DHCPv6报文交互过程中，DHCPv6客户端、服务器和中继通过在报文中添加DUID来标识自己。

图1-1 DUID-LL结构

DUID的类型有多种。目前，设备只支持RFC 3315中规定的DUID-LL（DUID Based on Link-layer Address，基于链路层地址的DUID）类型的DUID。DUID-LL的结构如图1-1所示。

·              DUID type：DUID类型。目前，设备只支持类型为DUID-LL的DUID，类型取值为0x0003。

·              Hardware type：硬件类型。设备支持的硬件类型为以太网，取值为0x0001。

·              Link layer address：链路层地址。取值为设备的桥MAC地址。

3. IA

IA（Identity Association，标识联盟）用于管理分配给客户端的一组地址和前缀等信息，通过IAID标识。一个客户端可以有多个IA，如客户端的每个接口拥有一个IA，用来管理该接口获取的地址和前缀等信息。

4. IAID

IAID是IA的标识符，由客户端选择。在一个客户端上不同IA的IAID不能相同。

5. 绑定

绑定是DHCPv6服务器上记录的为DHCPv6客户端分配的地址、前缀、网络参数等信息。绑定信息中包括IPv6地址或前缀、客户端DUID、IAID、有效生命期、首选生命期、租约过期时间等。

6. PD

PD（Prefix Delegation，前缀授权）是DHCPv6服务器为分配的前缀创建的绑定信息。前缀绑定信息中包括IPv6前缀、客户端DUID、IAID、有效生命期、首选生命期、租约过期时间等信息。

1.2  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

1.2.1  交互两个消息的快速分配过程

交互两个消息的分配过程如图1-2所示。

图1-2 地址/前缀快速分配过程

交互两个消息分配过程的简述如表1-1。

表1-1 交互两个消息的分配过程

1.2.2  交互四个消息的分配过程

交互四个消息的分配过程如图1-3所示。

图1-3 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表1-2。

表1-2 交互四个消息的分配过程

1.3  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，该租借期限称为租约。租约由有效生命期（Valid Lifetime）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。

图1-4 通过Renew更新地址/前缀租约

如图1-4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。

图1-5 通过Rebind更新地址/前缀租约

如图1-5所示，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，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。

1.4  DHCPv6无状态配置

1.4.1  DHCPv6无状态配置简介

DHCPv6服务器可以为已经具有IPv6地址/前缀的客户端分配其他网络配置参数，该过程称为DHCPv6无状态配置。

DHCPv6客户端通过地址无状态自动配置功能成功获取IPv6地址后，如果接收到的RA（Router Advertisement，路由器通告）报文中M标志位（Managed address configuration flag，被管理地址配置标志位）为0、O标志位（Other stateful configuration flag，其他配置标志位）为1，则DHCPv6客户端会自动启动DHCPv6无状态配置功能，以获取除地址/前缀外的其他网络配置参数。

1.4.2  DHCPv6无状态配置过程

图1-6 DHCPv6无状态配置工作过程

如图1-6所示，DHCPv6无状态配置的具体过程为：

(1)      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。

(2)      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。

(3)      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；否则，忽略该参数。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。

1.5  协议规范

与DHCPv6相关的协议规范有：

·              RFC 3736：Stateless Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) Service for IPv6

·              RFC 3315：Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)

·              RFC 2462：IPv6 Stateless Address Autoconfiguration

·              RFC 3633：IPv6 Prefix Options for Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) version 6

2 DHCPv6中继

2.1  DHCPv6中继简介

2.1.1  应用环境

图2-1 DHCPv6中继应用组网图

DHCPv6客户端通常通过链路本地范围的组播地址与DHCPv6服务器通信，以获取IPv6地址和其他网络配置参数。如图2-1所示，服务器和客户端不在同一个链路范围内时，服务器和客户端无法直接通信，需要通过DHCPv6中继来转发报文。部署DHCPv6中继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。

2.1.2  DHCPv6中继的工作过程

图2-2 DHCPv6中继的工作过程

如图2-2所示，以交互两个消息的快速分配过程为例，DHCPv6客户端通过DHCPv6中继，从DHCPv6服务器获取IPv6地址和其他网络配置参数的过程为：

(1)      DHCPv6客户端向所有DHCPv6服务器和中继的组播地址FF02::1:2发送携带Rapid Commit选项的Solicit消息；

(2)      DHCPv6中继接收到Solicit消息后，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；

(3)      DHCPv6服务器从Relay-forward报文中解析出客户端的Solicit消息，为客户端选取IPv6地址和其他参数，构造Reply消息，将Reply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；

(4)      DHCPv6中继从Relay-reply报文中解析出服务器的Reply消息，转发给DHCPv6客户端，以便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。

2.2  配置DHCPv6中继

工作在DHCPv6中继模式的接口接收到DHCPv6客户端发来的报文后，将其封装在Relay-forward报文中，并发送给指定的DHCPv6服务器，由DHCPv6服务器为客户端分配IPv6地址和其他网络配置参数。

2.2.1  配置准备

配置DHCPv6中继之前，需要通过系统视图下的ipv6命令使能IPv6报文的转发功能。

2.2.2  配置步骤

表2-1 配置DHCPv6中继

2.3  配置DHCPv6中继发送的DHCPv6报文的DSCP优先级

在IPv6报文头中，包含一个8bit的Traffic class字段，用于标识IP报文的服务类型。RFC 2474对这8个bit进行了定义，将前6个bit定义为DSCP优先级，最后2个bit作为保留位。在报文传输的过程中，DSCP优先级可以被网络设备识别，并作为报文传输优先程度的参考。

用户可以对DHCPv6中继发送的DHCPv6报文的DSCP优先级进行配置。

表2-2 配置DHCPv6中继发送的DHCPv6报文的DSCP优先级

2.4  DHCPv6中继显示和维护

在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后DHCPv6中继的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。

在用户视图下执行reset命令可以清除DHCPv6中继的统计信息。

表2-3 DHCPv6中继显示和维护

2.5  DHCPv6中继典型配置举例

1. 组网需求

·              DHCPv6客户端所在网络地址为1::/64，DHCPv6服务器的地址为2::2/64。客户端和服务器不在同一个链路，需要通过DHCPv6中继转发报文。

·              Switch A作为DHCPv6中继，为客户端和服务器转发报文。

·              Switch A同时作为1::/64网络的网关设备，通过RA消息中的M标志位和O标志位指定该网络中的主机通过DHCPv6获取IPv6地址和其他网络配置参数。

2. 组网图

图2-3 DHCPv6中继组网图

3. 配置步骤

(1)      配置Switch A作为DHCPv6中继

# 使能IPv6报文转发功能。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] ipv6

# 配置VLAN接口2和VLAN接口3的IPv6地址。

[SwitchA] interface vlan-interface 2

[SwitchA-Vlan-interface2] ipv6 address 2::1 64

[SwitchA-Vlan-interface2] quit

[SwitchA] interface vlan-interface 3

[SwitchA-Vlan-interface3] ipv6 address 1::1 64

# 配置VLAN接口3工作在DHCPv6中继模式，并指定DHCPv6服务器地址。

[SwitchA-Vlan-interface3] ipv6 dhcp relay server-address 2::2

(2)      配置Switch A作为网关

# 配置发布RA消息，并配置M和O标志位。

[SwitchA-Vlan-interface3] undo ipv6 nd ra halt

[SwitchA-Vlan-interface3] ipv6 nd autoconfig managed-address-flag

[SwitchA-Vlan-interface3] ipv6 nd autoconfig other-flag

(3)      验证配置结果

# 完成上述配置后，查看DHCPv6中继指定的DHCPv6服务器的地址信息。

[SwitchA-Vlan-interface3] display ipv6 dhcp relay server-address all

Interface: Vlan3

Server address(es)                             Output Interface

2::2

# 查看DHCPv6中继转发报文的统计信息。

[SwitchA-Vlan-interface3] display ipv6 dhcp relay statistics

Packets dropped               :  0

    Error                     :  0

    Excess of rate limit      :  0

Packets received              :  14

    SOLICIT                   :  0

    REQUEST                   :  0

    CONFIRM                   :  0

    RENEW                     :  0

    REBIND                    :  0

    RELEASE                   :  0

    DECLINE                   :  0

    INFORMATION-REQUEST       :  7

    RELAY-FORWARD             :  0

    RELAY-REPLY               :  7

Packets sent                  :  14

    ADVERTISE                 :  0

    RECONFIGURE               :  0

    REPLY                     :  7

    RELAY-FORWARD             :  7

    RELAY-REPLY               :  0

3 DHCPv6客户端

3.1  DHCPv6客户端简介

设备作为DHCPv6客户端时，只支持DHCPv6无状态配置，即只能通过DHCPv6获取除地址/前缀外的其他网络配置参数，不能获取IPv6地址和前缀。

DHCPv6客户端通过地址无状态自动配置功能成功获取IPv6地址后，如果接收到的RA报文中M标志位为0、O标志位为1，则设备会自动启动DHCPv6无状态配置功能，以获取除地址/前缀外的其他网络配置参数。

3.2  配置DHCPv6客户端

3.2.1  配置准备

为了使客户端能够通过DHCPv6无状态配置成功获取网络配置参数，需要确保DHCPv6服务器可用。

3.2.2  配置步骤

表3-1 配置DHCPv6客户端

3.3  配置DHCPv6客户端发送的DHCPv6报文的DSCP优先级

在IPv6报文头中，包含一个8bit的Traffic class字段，用于标识IP报文的服务类型。RFC 2474对这8个bit进行了定义，将前6个bit定义为DSCP优先级，最后2个bit作为保留位。在报文传输的过程中，DSCP优先级可以被网络设备识别，并作为报文传输优先程度的参考。

用户可以对DHCPv6客户端发送的DHCPv6报文的DSCP优先级进行配置。

表3-2 配置DHCPv6客户端发送的DHCPv6报文的DSCP优先级

3.4  DHCPv6客户端显示和维护

在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后DHCPv6客户端的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。

在用户视图下执行reset命令可以清除DHCPv6客户端的统计信息。

表3-3 DHCPv6客户端显示和维护

3.5  DHCPv6无状态配置典型配置举例

1. 组网需求

·              Switch A通过DHCPv6无状态配置获取域名服务器、域名等信息；

·              Switch B作为网关，周期性发布RA消息。

2. 组网图

图3-1 DHCPv6无状态配置组网图

3. 配置步骤

(1)      配置网关Switch B

# 使能IPv6报文转发功能。

<SwitchB> system-view

[SwitchB] ipv6

# 配置VLAN接口2的IPv6地址。

[SwitchB] interface vlan-interface 2

[SwitchB-Vlan-interface2] ipv6 address 1::1 64

# 配置RA消息中O标志位为1。

[SwitchB-Vlan-interface2] ipv6 nd autoconfig other-flag

# 配置允许发送RA消息。

[SwitchB-Vlan-interface2] undo ipv6 nd ra halt

(2)      配置DHCPv6客户端Switch A

# 使能IPv6报文转发功能。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] ipv6

# 在VLAN接口2上使能IPv6地址无状态自动配置功能。

[SwitchA] interface vlan-interface 2

[SwitchA-Vlan-interface2] ipv6 address auto

执行此命令后，如果VLAN接口2下没有配置地址，Switch A会自动生成本地链路地址，并主动发送RS（Router Solicitation，路由器请求）报文，请求网关Switch B立即回应RA报文。

4. 验证配置结果

如果收到的RA报文中M标志位为0、O标志位为1，Switch A就会启动DHCPv6客户端无状态配置。

# 可以通过display ipv6 dhcp client命令查看当前客户端的配置信息，如果从服务器成功获取了配置，将会有类似的显示信息。

[SwitchA-Vlan-interface2] display ipv6 dhcp client interface vlan-interface 2

Vlan-interface2 is in stateless DHCPv6 client mode

State is OPEN

Preferred Server:

    Reachable via address     :  FE80::213:7FFF:FEF6:C818

    DUID                      :  0003000100137ff6c818

    DNS servers               :  1:2:3::5

                                 1:2:4::7

    Domain names              :  abc.com

                                 Sysname.com

# 可以通过display ipv6 dhcp client statistics命令查看当前客户端的统计信息。

[SwitchA-Vlan-interface2] display ipv6 dhcp client statistics

Interface                     :  Vlan-interface2

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