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09-DHCPv6配置
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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：
l 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。
l 为设备分配前缀，便于全网络的自动配置和管理。
l 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。
DHCPv6服务器为客户端分配地址/前缀的过程分为两类：
l 交互两个消息的快速分配过程
l 交互四个消息的分配过程
图1-1 地址/前缀快速分配过程
如图1-1所示，地址/前缀快速分配过程为：
(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“1.2.2 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如图1-2所示。
交互四个消息分配过程的简述如表1-1。
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步骤 |
发送的消息 |
说明 |
|
(1) |
Solicit |
DHCPv6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 |
|
(2) |
Advertise |
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 |
|
(3) |
Request |
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 |
|
(4) |
Reply |
DHCPv6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 |
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 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1-3 通过Renew更新地址/前缀租约
如图1-3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。
图1-4 通过Rebind更新地址/前缀租约
如图1-4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。
有效生命期和首选生命期的详细介绍请参见“三层技术-IP业务配置指导”中的“IPv6基础”。
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。
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。详细介绍请参见“三层技术-IP业务配置指导”的“IPv6基础”。
图1-5 DHCPv6无状态配置工作过程
如图1-5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。
与DHCPv6相关的协议规范有：
l RFC 3736：Stateless Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) Service for IPv6
l RFC 3315：Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)
l RFC 2462：IPv6 Stateless Address Autoconfiguration
l RFC 3633：IPv6 Prefix Options for Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) version 6
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。
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。
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。
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。
表2-1 配置DHCPv6中继
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操作 |
命令 |
说明 |
|
进入系统视图 |
system-view |
- |
|
进入接口视图 |
interface interface-type interface-number |
- |
|
配置接口工作在DHCPv6中继模式，并指定DHCPv6服务器的地址 |
ipv6 dhcp relay server-address ipv6-address [ interface interface-type interface-number ] |
必选 缺省情况下，接口未工作在DHCPv6中继模式，也未指定任何DHCPv6服务器 |
l 通过多次执行ipv6 dhcp relay server-address命令可以指定多个DHCPv6服务器，一个接口下最多可以指定8个DHCPv6服务器。DHCPv6中继接收到DHCPv6客户端报文后，将其转发给所有的DHCPv6服务器。
l 如果指定的DHCPv6服务器地址为链路本地地址或链路范围的组播地址，则必须通过ipv6 dhcp relay server-address命令的interface参数指定出接口，否则报文可能会无法到达服务器。
l 通过undo ipv6 dhcp relay server-address命令删除接口上指定的全部DHCPv6服务器后，该接口不再工作在DHCPv6中继模式。
l 建议不要在一个接口上同时配置DHCPv6中继和DHCPv6客户端功能。
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2-2 DHCPv6中继显示和维护
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操作 |
命令 |
|
显示本设备DUID |
display ipv6 dhcp duid [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
|
显示DHCPv6中继指定的DHCPv6服务器地址信息 |
display ipv6 dhcp relay server-address { all | interface interface-type interface-number } [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
|
显示DHCPv6中继的报文统计信息 |
display ipv6 dhcp relay statistics [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
|
清除DHCPv6中继的报文统计信息 |
reset ipv6 dhcp relay statistics |
l 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。
l Switch A作为DHCPv6中继，为客户端和服务器转发报文。
l 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。
图2-3 DHCPv6中继组网图
(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
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。
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。
表3-1 配置DHCPv6客户端
|
操作 |
命令 |
说明 |
|
进入系统视图 |
system-view |
- |
|
使能IPv6报文转发功能 |
ipv6 |
必选 |
|
进入接口视图 |
interface interface-type interface-number |
- |
|
使能IPv6地址无状态自动配置功能 |
ipv6 address auto |
必选 |
l ipv6 address auto命令的详细介绍请参见“三层技术-IP业务命令参考”中的“IPv6基础”。
l 建议不要在一个接口上同时配置DHCPv6客户端和DHCPv6中继功能。
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3-2 DHCPv6客户端显示和维护
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操作 |
命令 |
|
显示DHCPv6客户端的信息 |
display ipv6 dhcp client [ interface interface-type interface-number ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
|
显示DHCPv6客户端的统计信息 |
display ipv6 dhcp client statistics [ interface interface-type interface-number ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
|
显示本设备DUID |
display ipv6 dhcp duid [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
|
清除DHCPv6客户端的统计信息 |
reset ipv6 dhcp client statistics [ interface interface-type interface-number ] |
l Switch A通过DHCPv6无状态配置获取域名服务器、域名等信息；
l Switch B作为网关，周期性发布RA消息。
图3-1 DHCPv6无状态配置组网图
(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。
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
Packets Received : 1
Reply : 1
Advertise : 0
Reconfigure : 0
Invalid : 0
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Confirm : 0
Renew : 0
Rebind : 0
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