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03 三层技术-IP业务配置指导

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07-DHCPv6配置

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07-DHCPv6配置


1 DHCPv6简介

1.1  DHCPv6概述

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:

·              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。

1.2  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

图1-1 地址/前缀快速分配过程

 

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。

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1-2所示。

图1-2 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表1-1

表1-1 交互四个消息的分配过程

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

 

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。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

 

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

 

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。

说明

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”。

 

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。

说明

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”。

 

1.4.2  DHCPv6无状态配置过程

图1-5 DHCPv6无状态配置工作过程

 

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。

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客户端配置

2.1  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。

2.2  配置DHCPv6客户端

2.2.1  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。

2.2.2  配置步骤

表2-1 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

 

说明

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”。

 

2.3  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2-2 配置DHCPv6客户端发送的DHCPv6报文的DSCP优先级

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

配置DHCPv6客户端发送的DHCPv6报文的DSCP优先级

ipv6 dhcp client dscp dscp-value

可选

缺省情况下,DHCPv6客户端发送的DHCPv6报文的DSCP优先级为56

 

2.4  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2-3 DHCPv6客户端显示和维护

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 ]

 

2.5  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2-1 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

# 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

Packets Sent                  :  5

        Solicit               :  0

        Request               :  0

        Confirm               :  0

        Renew                 :  0

        Rebind                :  0

        Information-request   :  5

        Release               :  0

        Decline               :  0

 


3 DHCPv6 Snooping配置

说明

·          设备只有位于DHCPv6客户端与DHCPv6服务器之间,或DHCPv6客户端与DHCPv6中继之间时,DHCPv6 Snooping功能配置后才能正常工作;设备位于DHCPv6服务器与DHCPv6中继之间时,DHCPv6 Snooping功能配置后不能正常工作。

·          DHCPv6 Snooping中对于接口的相关配置,目前只能在二层以太网端口或二层聚合接口上进行。关于聚合接口的详细介绍,请参见“二层技术-以太网交换配置指导”中的“以太网链路聚合”。

 

3.1  DHCPv6 Snooping简介

DHCPv6 Snooping是DHCPv6的一种安全特性,具有如下功能:

·              保证客户端从合法的服务器获取IPv6地址。

·              记录DHCPv6客户端IPv6地址与MAC地址的对应关系。

1. 保证客户端从合法的服务器获取IPv6地址

网络中如果存在私自架设的伪DHCPv6服务器,则可能导致DHCPv6客户端获取错误的IPv6地址和网络配置参数,无法正常通信。为了使DHCPv6客户端能通过合法的DHCPv6服务器获取IPv6地址,DHCPv6 Snooping安全机制允许将端口设置为信任端口(Trusted Port)和不信任端口(Untrusted Port):

·              信任端口正常转发接收到的DHCPv6报文。

·              不信任端口接收到DHCPv6服务器发送的应答报文后,丢弃该报文。

图3-1 信任端口和非信任端口

 

连接DHCPv6服务器、DHCPv6中继或其他DHCPv6 Snooping设备的端口需要设置为信任端口,其他端口设置为不信任端口,从而保证DHCPv6客户端只能从合法的DHCPv6服务器获取地址,私自架设的伪DHCPv6服务器无法为DHCPv6客户端分配地址。如图3-1中,将连接DHCPv6服务器的端口设置为信任端口,其他端口设置为非信任端口。

2. 记录DHCPv6客户端IPv6地址与MAC地址的对应关系

DHCPv6 Snooping通过监听DHCPv6报文,记录DHCPv6 Snooping表项,其中包括客户端的MAC地址、获取到的IPv6地址、与DHCPv6客户端连接的端口及该端口所属的VLAN等信息。网络管理员可以通过display ipv6 dhcp snooping user-binding dynamic命令查看客户端获取的IPv6地址信息,以便了解用户上网时所用的IPv6地址,并对其进行管理和监控。

3.2  使能DHCPv6 Snooping

使能DHCPv6 Snooping功能,必须首先在系统视图下全局使能DHCPv6 Snooping功能。全局使能DHCPv6 Snooping功能,并正确地配置信任端口和非信任端口后,可以保证客户端从合法的服务器获取IPv6地址。但是,此时不会记录DHCPv6 Snooping表项。

如果需要记录DHCPv6 Snooping表项,则需要在全局使能DHCPv6 Snooping功能的基础上,在VLAN视图下使能VLAN内的DHCPv6 Snooping功能。使能VLAN内的DHCPv6 Snooping功能,还可以实现DHCPv6 Snooping设备接收到该VLAN内客户端发送的请求报文后,只通过该VLAN内的信任端口转发该请求报文,不会通过其他非信任端口转发请求报文,以减轻网络负担。

表3-1 使能DHCPv6 Snooping

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

全局使能DHCPv6 Snooping功能

ipv6 dhcp snooping enable

必选

缺省情况下,DHCPv6 Snooping功能处于关闭状态

进入VLAN视图

vlan vlan-id

-

在VLAN内使能DHCPv6 Snooping功能

ipv6 dhcp snooping vlan enable

可选

缺省情况下,VLAN内DHCPv6 Snooping功能处于关闭状态

 

3.3  配置DHCPv6 Snooping信任端口

DHCPv6 Snooping将端口分为两种:

·              信任端口:正常转发接收到的DHCPv6报文。

·              不信任端口:接收到DHCPv6服务器发送的应答报文后,丢弃该报文。

使能VLAN内的DHCPv6 Snooping功能,DHCPv6 Snooping设备接收到该VLAN内客户端发送的请求报文后,只通过该VLAN内的信任端口转发该请求报文,不会通过其他非信任端口转发请求报文,以减轻网络负担。

表3-2 配置DHCPv6 Snooping信任端口

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

-

配置端口为信任端口

ipv6 dhcp snooping trust

必选

缺省情况下,全局使能DHCPv6 Snooping功能后,设备的所有端口均为不信任端口

 

说明

·          为了使DHCPv6客户端能从合法的DHCPv6服务器获取IPv6地址,必须将与合法DHCPv6服务器相连的端口设置为信任端口,且设置的信任端口和与DHCPv6客户端相连的端口必须在同一个VLAN内。

·          如果二层以太网端口加入了聚合组,则加入聚合组之前和加入聚合组之后在该接口上进行的DHCPv6 Snooping相关配置不会生效;该接口退出聚合组后,DHCPv6 Snooping的配置才会生效。

 

3.4  配置接口动态学习DHCPv6 Snooping表项的最大数目

通过本配置可以限制接口动态学习DHCPv6 Snooping表项的最大数目,以防止接口学习到大量DHCPv6 Snooping表项,占用过多地系统资源。

表3-3 配置接口动态学习DHCPv6 Snooping表项的最大数目

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

-

配置接口动态学习DHCPv6 Snooping表项的最大数目

ipv6 dhcp snooping max-learning-num number

可选

缺省情况下,不限制接口动态学习DHCPv6 Snooping表项的数目

 

3.5  配置DHCPv6 Snooping支持Option 18和Option 37

Option 18称为接口ID选项(Interface ID)、Option 37称为远程ID选项(Remote ID),DHCPv6 Snooping设备接收到DHCPv6客户端发送给DHCPv6服务器的请求报文后,在该报文中添加Option 18或 Option 37,并转发给DHCPv6服务器。

图3-2 Option 18选项格式

 

图3-3 Option 37选项格式

 

说明

选项格式中的Second Vlan字段为可选,如果报文中不含有Second Vlan,则Option 18或Option 37中也不包含Second Vlan内容。

 

表3-4 配置DHCPv6 Snooping支持Option 18和Option 37

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

全局使能DHCPv6 Snooping功能

ipv6 dhcp snooping enable

必选

缺省情况下,DHCPv6 Snooping功能处于关闭状态

进入VLAN视图

vlan vlan-id

-

在VLAN内使能DHCPv6 Snooping功能

ipv6 dhcp snooping vlan enable

必选

缺省情况下,VLAN内DHCPv6 Snooping功能处于关闭状态

进入二层以太网端口视图或二层聚合接口视图

interface interface-type interface-number

-

使能DHCPv6 Snooping支持Option 18功能

ipv6 dhcp snooping option interface-id enable

必选

缺省情况下,禁止DHCPv6 Snooping支持Option 18功能

配置Option 18选项中的DUID

ipv6 dhcp snooping option interface-id string interface-id

可选

缺省情况下,Option 18选项中的DUID为本设备的DUID

使能DHCPv6 Snooping支持Option 37功能

ipv6 dhcp snooping option remote-id enable

必选

缺省情况下,禁止DHCPv6 Snooping支持Option 37功能

配置Option 37选项中的DUID

ipv6 dhcp snooping option remote-id string remote-id

可选

缺省情况下,Option 37选项中的DUID为本设备的DUID

 

3.6  DHCPv6 Snooping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DHCPv6 Snooping的配置情况,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 Snooping表项信息。

表3-5 DHCPv6 Snooping显示和维护

操作

命令

显示DHCPv6 Snooping信任端口信息

display ipv6 dhcp snooping trust [ | { begin | exclude | include } regular-expression ]

显示DHCPv6 Snooping表项信息

display ipv6 dhcp snooping user-binding { ipv6-address | dynamic } [ | { begin | exclude | include } regular-expression ]

清除DHCPv6 Snooping表项

reset ipv6 dhcp snooping user-binding { ipv6-address | dynamic }

 

3.7  DHCPv6 Snooping典型配置举例

1. 组网需求

Switch通过以太网端口Ethernet1/0/1连接到DHCPv6服务器,通过以太网端口Ethernet1/0/2、Ethernet1/0/3连接到DHCPv6客户端。Ethernet1/0/1、Ethernet1/0/2和Ethernet1/0/3都属于VLAN 2。

要求:

·              与DHCPv6服务器相连的端口可以转发DHCPv6服务器的响应报文,而其他端口不转发DHCPv6服务器的响应报文。

·              记录DHCPv6客户端IPv6地址及MAC地址的绑定关系。

2. 组网图

图3-4 DHCPv6 Snooping组网示意图

 

3. 配置步骤

# 全局使能DHCPv6 Snooping功能。

<Switch> system-view

[Switch] ipv6 dhcp snooping enable

# 将端口Ethernet1/0/1、Ethernet1/0/2和Ethernet1/0/3加入VLAN 2。

[Switch] vlan 2

[Switch-vlan2] port Ethernet 1/0/1 Ethernet 1/0/2 Ethernet 1/0/3

# 在VLAN 2内使能DHCPv6 Snooping功能。

[Switch-vlan2] ipv6 dhcp snooping vlan enable

[Switch] quit

# 配置Ethernet1/0/1端口为信任端口。

[Switch] interface Ethernet 1/0/1

[Switch-Ethernet1/0/1] ipv6 dhcp snooping trust

# 验证配置结果。

配置完成后,通过Ethernet1/0/2连接DHCPv6客户端、Ethernet1/0/1连接DHCPv6服务器,则可以发现DHCPv6客户端能够从DHCPv6服务器获取IPv6地址。通过display ipv6 dhcp snooping user-binding命令可以查看生成的DHCPv6 Snooping表项。如果Ethernet1/0/3连接私自架设的伪DHCPv6服务器,则该服务器无法为DHCPv6客户端分配IPv6地址。

 

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