文档说明
本文档详细解析VPP中的DHCP插件实现，从DHCP协议基础到VPP的具体实现和增强特性，系统性地梳理整个DHCP插件的架构和源码细节。此篇文章主要讲解前三部分：第一部分：DHCP协议基础知识、第二部分：VPP DHCP插件功能概述、第三部分：源码目录结构与模块划分。后续内容在专栏后续文章中讲解。
目录大纲
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第一部分：DHCP协议基础知识 - 系统介绍DHCP协议的基本概念、DORA交互流程、DHCPv4/v6协议差异以及协议在网络中的角色定位，为理解VPP实现奠定理论基础。
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第二部分：VPP DHCP插件功能概述 - 全面介绍VPP DHCP插件的功能特性、架构定位、API/CLI支持能力以及多线程处理机制，帮助读者建立对插件的整体认知。
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第三部分：源码目录结构与模块划分 - 详细解析DHCP插件的源码文件组织方式、各模块职责划分、控制平面与数据平面分离设计，以及模块间的依赖关系。
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第四部分：DHCPv4客户端实现详解 - 深入剖析DHCPv4客户端的核心数据结构、状态机实现、报文构造与解析、地址安装与路由更新等关键实现细节。
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第五部分：DHCPv6客户端实现详解 - 全面解析DHCPv6客户端的CP/DP分离架构、IA_NA和IA_PD两种模式的实现机制、前缀委派功能以及DUID管理。
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第六部分：DHCP Proxy实现详解 - 深入讲解DHCP代理/中继的架构设计、多服务器支持策略、VRF隔离机制、Option 82插入以及Cookie去重机制。
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第七部分：API接口与CLI命令详解 - 系统说明所有DHCP相关的API接口定义、参数说明、使用示例以及CLI命令的完整语法和配置方法。
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第八部分：调试与故障排查 - 详细介绍日志系统使用、统计计数器查看、调试命令操作、常见问题诊断方法以及数据包捕获分析技巧。
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第九部分：扩展与定制 - 讲解如何基于源码添加新的DHCP选项支持、定制客户端和Proxy行为、与外部系统集成以及插件开发最佳实践。
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第十部分：应用场景与配置实践 - 基于实际CLI命令和配置方法，详细说明边缘路由器、企业网络、多租户等典型应用场景的具体配置步骤和实现效果。
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第十一部分：安全考虑 - 分析DHCP协议面临的安全威胁（欺骗攻击、DoS攻击等）、VPP提供的安全特性以及实际部署中的安全加固建议。
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第十二部分：当前限制与未来发展方向 - 总结当前实现的限制（如不支持DHCP服务器、选项支持有限等）以及基于协议标准和实际需求的改进方向。
附录
术语表
DHCP相关术语
DHCP（动态主机配置协议）
- 通俗解释：就像网络世界的"自动售货机"，当你连接网络时，自动给你分配IP地址、网关、DNS等配置信息，不需要手动设置。
- 技术说明：一种网络协议，允许网络管理员集中管理和自动分配IP地址及其他网络配置参数。
DHCP客户端（DHCP Client）
- 通俗解释：需要获取网络配置的设备，比如你的电脑、手机。它们会向DHCP服务器"要"IP地址。
- 技术说明：运行DHCP客户端程序的网络设备，通过DHCP协议请求和获取网络配置。
DHCP服务器（DHCP Server）
- 通俗解释：网络中的"管理员"，负责给所有设备分配IP地址和网络配置。
- 技术说明：运行DHCP服务器程序的设备，维护IP地址池，响应客户端请求并分配配置。
DHCP中继（DHCP Relay/Proxy）
- 通俗解释：网络中的"传话筒"，当客户端和服务器不在同一个网络时，帮助转发消息。
- 技术说明：位于不同网络段之间的设备，接收客户端的DHCP请求并转发给远程的DHCP服务器。
租约（Lease）
- 通俗解释：IP地址的"租用期限"，就像租房有租期一样，IP地址也有使用期限。
- 技术说明：DHCP服务器分配给客户端的IP地址有使用时间限制，到期后需要续租或重新获取。
租约时间（Lease Time）
- 通俗解释：IP地址可以使用的时长，比如24小时、7天等。
- 技术说明：DHCP服务器分配给客户端的IP地址的有效使用期限。
T1时间（Renewal Time）
- 通俗解释：租约到期前50%的时间点，客户端会开始尝试续租。
- 技术说明：租约时间的50%，客户端在此时间点开始尝试续租IP地址。
T2时间（Rebinding Time）
- 通俗解释：租约到期前87.5%的时间点，如果续租失败，客户端会尝试重新绑定。
- 技术说明：租约时间的87.5%，如果T1时续租失败，客户端在T2时会尝试重新绑定。
DISCOVER（发现消息）
- 通俗解释：客户端第一次连接网络时发出的"求助信号"，询问"有人能给我IP地址吗？"
- 技术说明：DHCPv4客户端发送的广播消息，用于发现可用的DHCP服务器。
OFFER（提供消息）
- 通俗解释：服务器收到DISCOVER后，回复"我可以给你这个IP地址"。
- 技术说明：DHCP服务器响应DISCOVER消息，向客户端提供一个IP地址配置。
REQUEST（请求消息）
- 通俗解释：客户端收到OFFER后，正式"申请"使用这个IP地址。
- 技术说明：客户端发送的消息，请求使用服务器提供的IP地址配置。
ACK（确认消息）
- 通俗解释：服务器确认"好的，这个IP地址归你用了"。
- 技术说明：服务器确认客户端的请求，正式分配IP地址配置。
NAK（否认消息）
- 通俗解释：服务器说"不行，这个IP地址不能给你"。
- 技术说明：服务器拒绝客户端的请求，通常是因为请求的IP地址无效或已被使用。
RELEASE（释放消息）
- 通俗解释：客户端主动说"我不需要这个IP地址了，还给你"。
- 技术说明：客户端主动释放已分配的IP地址，通知服务器可以重新分配。
DECLINE（拒绝消息）
- 通俗解释：客户端发现IP地址有问题（比如冲突），告诉服务器"这个地址不能用"。
- 技术说明：客户端检测到IP地址冲突或其他问题，拒绝使用该地址。
RENEW（续约）
- 通俗解释：租约快到期时，客户端向原服务器申请延长使用时间。
- 技术说明：客户端在T1时间点向原DHCP服务器请求续租IP地址。
REBIND（重新绑定）
- 通俗解释：续约失败后，客户端向任何可用的服务器申请继续使用IP地址。
- 技术说明：客户端在T2时间点，如果续租失败，向任何可用的DHCP服务器请求重新绑定。
SOLICIT（请求消息，DHCPv6）
- 通俗解释：DHCPv6版本的DISCOVER，客户端请求IPv6地址配置。
- 技术说明：DHCPv6客户端发送的消息，用于发现和请求IPv6配置。
ADVERTISE（通告消息，DHCPv6）
- 通俗解释：DHCPv6版本的OFFER，服务器提供IPv6配置。
- 技术说明：DHCPv6服务器响应SOLICIT，提供IPv6地址配置。
CONFIRM（确认消息，DHCPv6）
- 通俗解释：客户端确认之前获取的IPv6地址是否仍然有效。
- 技术说明：客户端移动网络后，确认之前获取的地址在新网络中是否仍然可用。
INFORMATION-REQUEST（信息请求，DHCPv6）
- 通俗解释：客户端只需要配置信息（如DNS），不需要IP地址。
- 技术说明：客户端请求除IP地址外的其他配置信息。
RELAY-FORW（中继转发，DHCPv6）
- 通俗解释：中继设备将客户端的消息封装后转发给服务器。
- 技术说明：DHCPv6中继将客户端消息封装在Relay消息中转发。
RELAY-REPL（中继回复，DHCPv6）
- 通俗解释：服务器通过中继设备回复客户端。
- 技术说明：DHCPv6服务器将回复封装在Relay消息中，通过中继转发给客户端。
DHCP Options（DHCP选项）
- 通俗解释：DHCP消息中的"附加信息"，比如DNS服务器地址、网关地址等。
- 技术说明：DHCP消息中可选的配置参数，用于传递额外的网络配置信息。
Option 53（消息类型选项）
- 通俗解释：告诉对方这条消息是什么类型（DISCOVER、OFFER等）。
- 技术说明：标识DHCP消息类型的必需选项。
Option 54（服务器标识符）
- 通俗解释：告诉客户端"我是哪个服务器"。
- 技术说明：标识DHCP服务器的IP地址。
Option 55（参数请求列表）
- 通俗解释：客户端告诉服务器"我需要哪些配置信息"。
- 技术说明：客户端请求的配置参数列表。
Option 61（客户端标识符）
- 通俗解释：客户端的"身份证"，用于标识自己。
- 技术说明：唯一标识DHCP客户端的选项。
Option 82（中继代理信息）
- 通俗解释：中继设备在消息中添加的"标签"，告诉服务器消息来自哪里。
- 技术说明：中继代理插入的信息，包含电路ID和远程ID，用于标识客户端位置。
Circuit ID（电路ID）
- 通俗解释：Option 82的一部分，标识客户端连接的具体端口或接口。
- 技术说明：中继代理插入的标识符，用于标识客户端连接的物理或逻辑电路。
Remote ID（远程ID）
- 通俗解释：Option 82的一部分，标识中继设备本身。
- 技术说明：中继代理的标识符，用于标识插入Option 82的设备。
VSS（虚拟子网选择）
- 通俗解释：在共享网络中区分不同客户或租户的"标签"。
- 技术说明：Virtual Subnet Selection，允许在共享物理网络中为不同客户提供独立的逻辑子网。
VSS Type 0（ASCII VPN ID）
- 通俗解释：用文字标识虚拟网络，比如"客户A的网络"。
- 技术说明：使用ASCII字符串标识VPN的VSS类型。
VSS Type 1（RFC 2685 VPN-ID）
- 通俗解释：用数字标识虚拟网络，包含企业编号和VPN索引。
- 技术说明：使用OUI（3字节）和VPN索引（4字节）标识VPN的VSS类型。
VSS Type 255（全局默认VPN）
- 通俗解释：表示"默认网络"，不区分虚拟网络。
- 技术说明：表示使用全局默认VPN配置。
DUID（DHCP唯一标识符）
- 通俗解释：DHCPv6中客户端的"身份证号"，在整个网络中唯一。
- 技术说明：DHCP Unique Identifier，DHCPv6中唯一标识客户端或服务器的标识符。
DUID-LLT（基于链路层地址和时间的DUID）
- 通俗解释：用网卡MAC地址和生成时间组合成的唯一标识。
- 技术说明：DUID类型1，基于链路层地址和时间戳生成。
DUID-EN（基于企业编号的DUID）
- 通俗解释：企业自定义的唯一标识，包含企业编号和唯一值。
- 技术说明：DUID类型2，基于企业编号和唯一标识符生成。
DUID-LL（基于链路层地址的DUID）
- 通俗解释：直接用网卡MAC地址作为唯一标识。
- 技术说明：DUID类型3，基于链路层地址生成。
IA（身份关联）
- 通俗解释：客户端和服务器之间关于地址分配的"合同"。
- 技术说明：Identity Association，DHCPv6中客户端和服务器之间的一组相关地址或前缀的关联。
IA_NA（非临时地址关联）
- 通俗解释：用于获取普通的IPv6地址，可以长期使用。
- 技术说明：Identity Association for Non-temporary Addresses，用于获取非临时IPv6地址。
IA_TA（临时地址关联）
- 通俗解释：用于获取临时的IPv6地址，通常用于隐私保护。
- 技术说明：Identity Association for Temporary Addresses，用于获取临时IPv6地址。
IA_PD（前缀委派关联）
- 通俗解释：用于获取IPv6地址前缀，可以分配给下游网络使用。
- 技术说明：Identity Association for Prefix Delegation，用于获取IPv6前缀，通常用于路由器分配给下游网络。
IAID（身份关联标识符）
- 通俗解释：标识不同的IA，比如一个设备可以有多个IA，用IAID区分。
- 技术说明：Identity Association Identifier，唯一标识一个IA的4字节标识符。
前缀委派（Prefix Delegation）
- 通俗解释：运营商给家庭路由器分配一段IPv6地址，路由器再分配给家里的设备。
- 技术说明：DHCPv6的一种机制，允许路由器从上游获取IPv6前缀，然后分配给下游网络。
前缀组（Prefix Group）
- 通俗解释：VPP中给前缀起的"名字"，用于管理和分配前缀。
- 技术说明：VPP中用于组织和过滤前缀的命名组。
有效生存时间（Valid Lifetime）
- 通俗解释：IPv6地址可以使用的总时长。
- 技术说明：IPv6地址或前缀保持有效状态的最大时间。
首选生存时间（Preferred Lifetime）
- 通俗解释：IPv6地址优先使用的时长，超过后虽然有效但不再优先使用。
- 技术说明：IPv6地址或前缀保持首选状态的最大时间。
事务ID（Transaction ID）
- 通俗解释：每次DHCP交互的"会话号"，用于匹配请求和回复。
- 技术说明：DHCP消息中的随机数，用于关联请求和响应消息。
Magic Cookie（魔法Cookie）
- 通俗解释：DHCPv4报文中的固定值（99.130.83.99），用于标识这是DHCP消息。
- 技术说明：DHCPv4报文中的固定标识符，值为0x63825363。
广播标志（Broadcast Flag）
- 通俗解释：告诉服务器"请用广播方式回复我"。
- 技术说明：DHCPv4消息中的标志位，指示服务器使用广播方式回复。
GIADDR（网关IP地址）
- 通俗解释：中继设备在DHCPv4消息中填入的自己的IP地址，告诉服务器消息来自哪里。
- 技术说明：DHCPv4消息中的字段，中继代理填入自己的IP地址。
Hop Count（跳数）
- 通俗解释：DHCPv6中继消息经过的中继设备数量，防止无限循环。
- 技术说明：DHCPv6 Relay消息中的计数器，限制中继链的长度。
Link Address（链路地址）
- 通俗解释：DHCPv6中继消息中，标识客户端所在网络的地址。
- 技术说明：DHCPv6 Relay消息中的字段，标识客户端连接的链路地址。
Peer Address（对等地址）
- 通俗解释：DHCPv6中继消息中，标识客户端或上一级中继的地址。
- 技术说明：DHCPv6 Relay消息中的字段，标识消息来源的地址。
Cookie（Cookie机制）
- 通俗解释：VPP Proxy中用于防止重复回复的"标记"。
- 技术说明：VPP DHCP Proxy使用客户端MAC地址生成的标识符，用于跟踪和去重。
Rapid Commit（快速提交）
- 通俗解释：DHCPv6的"快速模式"，两步完成地址分配，不用四步。
- 技术说明：DHCPv6的优化机制，允许两步完成地址分配（SOLICIT-REPLY）。
状态码（Status Code）
- 通俗解释：DHCPv6消息中的"结果说明"，比如成功、失败、无地址可用等。
- 技术说明：DHCPv6消息中的选项，用于指示操作结果或错误信息。
优先级（Preference）
- 通俗解释：DHCPv6服务器在ADVERTISE中告诉客户端"我有多想为你服务"。
- 技术说明：DHCPv6服务器在ADVERTISE消息中设置的优先级值，客户端优先选择高优先级服务器。
VPP特定术语
VPP（Vector Packet Processing）
- 通俗解释：一个高性能的网络数据包处理框架，就像网络设备的"大脑"。
- 技术说明：思科开源的向量数据包处理平台，用于构建高性能网络功能。
插件（Plugin）
- 通俗解释：VPP的"功能模块"，可以添加新功能而不修改核心代码。
- 技术说明：VPP的扩展机制，允许以插件形式添加新功能。
节点（Node）
- 通俗解释：VPP处理数据包的"工作站"，每个节点负责一个处理步骤。
- 技术说明：VPP数据包处理的基本单元，每个节点执行特定的处理功能。
Feature Arc（特性弧）
- 通俗解释：数据包处理的"流水线"，决定数据包经过哪些节点。
- 技术说明：VPP中定义数据包处理路径的机制，允许动态添加或移除处理节点。
控制平面（Control Plane）
- 通俗解释：负责"决策"的部分，比如配置管理、状态维护。
- 技术说明：网络设备中负责管理和控制的部分，处理配置、路由表更新等。
数据平面（Data Plane）
- 通俗解释：负责"干活"的部分，快速处理数据包转发。
- 技术说明：网络设备中负责数据包转发和处理的部分，追求高性能。
CP/DP分离（Control Plane/Data Plane Separation）
- 通俗解释：把"决策"和"干活"分开，可以独立优化和扩展。
- 技术说明：将控制逻辑和数据转发逻辑分离的设计，提高灵活性和性能。
FIB（转发信息库）
- 通俗解释：路由表的"数据库"，存储如何转发数据包的信息。
- 技术说明：Forwarding Information Base，存储路由和转发信息的表。
VRF（虚拟路由转发）
- 通俗解释：在同一个设备上创建多个"独立的路由器"，互不干扰。
- 技术说明：Virtual Routing and Forwarding，允许在同一设备上维护多个独立的路由表。
FIB索引（FIB Index）
- 通俗解释：标识是哪个路由表的"编号"。
- 技术说明：VPP内部用于标识特定FIB的索引值。
Table ID（表ID）
- 通俗解释：VRF的"外部名称"，用户配置时使用的编号。
- 技术说明：用户可见的VRF标识符，与FIB索引不同。
接口索引（sw_if_index）
- 通俗解释：VPP给每个网络接口分配的"编号"。
- 技术说明：Software Interface Index，VPP内部用于标识网络接口的索引。
邻接（Adjacency）
- 通俗解释：下一跳的"地址簿"，知道数据包要发给哪个MAC地址。
- 技术说明：存储下一跳MAC地址等信息的数据结构，用于L2转发。
广播邻接（Broadcast Adjacency）
- 通俗解释：用于发送广播数据包的"地址簿"。
- 技术说明：用于发送广播或组播数据包的邻接条目。
Worker线程（Worker Thread）
- 通俗解释：VPP中实际处理数据包的"工人线程"。
- 技术说明：VPP中负责数据包处理的工作线程，通常每个CPU核心一个。
向量化处理（Vector Processing）
- 通俗解释：一次处理多个数据包，提高效率。
- 技术说明：VPP的核心特性，批量处理数据包以提高性能。
零拷贝（Zero Copy）
- 通俗解释：数据包处理时不需要复制数据，直接操作，提高速度。
- 技术说明：避免数据包在内存中复制，直接操作原始数据的技术。
内存池（Memory Pool）
- 通俗解释：预先分配好的内存"仓库"，需要时直接取，不用临时分配。
- 技术说明：预先分配的内存块集合，用于快速分配和释放内存。
API（应用程序接口）
- 通俗解释：程序之间"对话"的接口，外部程序通过API控制VPP。
- 技术说明：Application Programming Interface，定义程序间交互的接口。
CLI（命令行界面）
- 通俗解释：通过命令行"打字"来配置和管理VPP。
- 技术说明：Command Line Interface，通过命令行交互的用户界面。
事件（Event）
- 通俗解释：VPP中发生的"事情"，比如DHCP获取到地址了，通知外部程序。
- 技术说明：VPP中用于通知外部程序状态变化的机制。
回调函数（Callback Function）
- 通俗解释：预先注册的"通知函数"，特定事件发生时自动调用。
- 技术说明：在特定事件发生时被调用的函数指针。
前缀组（Prefix Group）
- 通俗解释：VPP DHCPv6中给前缀起的"名字"，用于管理和分配。
- 技术说明：VPP中用于组织和过滤IPv6前缀的命名组。
客户端池（Client Pool）
- 通俗解释：存储所有DHCP客户端配置的"容器"。
- 技术说明：VPP中用于管理DHCP客户端实例的内存池。
待处理请求（Pending Request）
- 通俗解释：Proxy转发请求后，等待服务器回复时记录的"待办事项"。
- 技术说明：DHCP Proxy中用于跟踪已转发但未收到回复的请求。
Cookie机制（Cookie Mechanism）
- 通俗解释：Proxy用客户端MAC地址生成的"标记"，防止重复回复。
- 技术说明：VPP DHCP Proxy使用客户端标识符生成唯一标记，用于请求跟踪。
网络术语
IP地址（IP Address）
- 通俗解释：网络设备的"门牌号"，用于标识和定位设备。
- 技术说明：Internet Protocol Address，用于标识网络设备的数字标识符。
IPv4地址
- 通俗解释：32位的IP地址，比如192.168.1.1，目前最常用。
- 技术说明：32位长度的IP地址，通常用点分十进制表示。
IPv6地址
- 通俗解释：128位的IP地址，比如2001:db8::1，地址空间更大。
- 技术说明：128位长度的IP地址，通常用冒号分隔的十六进制表示。
子网掩码（Subnet Mask）
- 通俗解释：区分IP地址中"网络部分"和"主机部分"的"尺子"。
- 技术说明：用于划分IP地址中网络部分和主机部分的掩码。
前缀长度（Prefix Length）
- 通俗解释：IPv6中表示网络部分的位数，比如/64表示前64位是网络部分。
- 技术说明：CIDR表示法中，表示网络部分的位数。
网关（Gateway）
- 通俗解释：网络的"出口"，数据包要离开本地网络时，先发给网关。
- 技术说明：连接不同网络的设备，通常是路由器的接口。
默认路由（Default Route）
- 通俗解释：不知道往哪走时，就走这条路，通常是网关。
- 技术说明：目标地址不在路由表中的数据包使用的默认路径。
DNS服务器（DNS Server）
- 通俗解释：网络的"电话簿"，把域名（如www.example.com）转换成IP地址。
- 技术说明：Domain Name System Server，提供域名到IP地址的解析服务。
MAC地址（MAC Address）
- 通俗解释：网卡的"身份证号"，全球唯一，用于局域网通信。
- 技术说明：Media Access Control Address，网络接口的硬件地址。
UDP（用户数据报协议）
- 通俗解释：一种"快速但不保证送达"的传输协议，DHCP使用它。
- 技术说明：User Datagram Protocol，无连接的传输层协议。
广播（Broadcast）
- 通俗解释：向网络中的所有设备"喊话"，大家都听得到。
- 技术说明：向网络中所有设备发送数据包的方式。
组播（Multicast）
- 通俗解释：向网络中的特定"群组"发送消息。
- 技术说明：向一组特定设备发送数据包的方式。
单播（Unicast）
- 通俗解释：点对点通信，只发给一个设备。
- 技术说明：从一个设备发送到另一个特定设备的方式。
端口（Port）
- 通俗解释：网络服务的"门牌号"，比如DHCP客户端用68端口，服务器用67端口。
- 技术说明：传输层协议中用于标识应用程序的数字。
DHCP客户端端口（Port 68）
- 通俗解释：DHCP客户端"听"消息的端口。
- 技术说明：UDP端口68，DHCP客户端使用的端口。
DHCP服务器端口（Port 67）
- 通俗解释：DHCP服务器"听"消息的端口。
- 技术说明：UDP端口67，DHCP服务器使用的端口。
DHCPv6客户端端口（Port 546）
- 通俗解释：DHCPv6客户端"听"消息的端口。
- 技术说明：UDP端口546，DHCPv6客户端使用的端口。
DHCPv6服务器端口（Port 547）
- 通俗解释：DHCPv6服务器"听"消息的端口。
- 技术说明：UDP端口547，DHCPv6服务器使用的端口。
VLAN（虚拟局域网）
- 通俗解释：在同一个物理网络上创建多个"逻辑网络"，互相隔离。
- 技术说明：Virtual Local Area Network，在物理网络上创建逻辑网络。
VPN（虚拟专用网络）
- 通俗解释：在公共网络上创建"专用网络"，就像挖了一条隧道。
- 技术说明：Virtual Private Network，在公共网络上创建专用网络连接。
路由表（Routing Table）
- 通俗解释：存储"怎么走"的表格，告诉数据包该往哪个方向发送。
- 技术说明：存储路由信息的数据结构，用于决定数据包转发路径。
ARP（地址解析协议）
- 通俗解释：把IP地址转换成MAC地址的"翻译器"。
- 技术说明：Address Resolution Protocol，用于将IP地址解析为MAC地址。
ND（邻居发现协议）
- 通俗解释：IPv6版本的ARP，用于发现邻居和解析地址。
- 技术说明：Neighbor Discovery Protocol，IPv6中用于发现邻居和解析地址的协议。
MTU（最大传输单元）
- 通俗解释：数据包能传输的"最大尺寸"。
- 技术说明：Maximum Transmission Unit，网络层可以传输的最大数据包大小。
DSCP（差分服务代码点）
- 通俗解释：IP数据包中的"优先级标签"，用于服务质量控制。
- 技术说明：Differentiated Services Code Point，IP头中用于标识服务质量的字段。
重传（Retransmission）
- 通俗解释：发送消息后没收到回复，就"再发一次"。
- 技术说明：发送方在未收到确认时重新发送数据包。
指数退避（Exponential Backoff）
- 通俗解释：重传时，等待时间越来越长，比如1秒、2秒、4秒、8秒。
- 技术说明：重传算法，每次重传的等待时间按指数增长。
超时（Timeout）
- 通俗解释：等待回复的"最大时间"，超过就认为失败了。
- 技术说明：等待响应或操作完成的最大时间限制。
缩略语列表
DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol（动态主机配置协议）
- 通俗解释：自动分配IP地址和网络配置的协议。
DHCPv4 - DHCP version 4（DHCP版本4）
- 通俗解释：用于IPv4网络的DHCP协议。
DHCPv6 - DHCP version 6（DHCP版本6）
- 通俗解释：用于IPv6网络的DHCP协议。
DUID - DHCP Unique Identifier（DHCP唯一标识符）
- 通俗解释：DHCPv6中唯一标识客户端或服务器的标识符。
IA - Identity Association（身份关联）
- 通俗解释：DHCPv6中客户端和服务器之间关于地址分配的关联。
IA_NA - Identity Association for Non-temporary Addresses（非临时地址关联）
- 通俗解释：用于获取普通IPv6地址的关联类型。
IA_TA - Identity Association for Temporary Addresses（临时地址关联）
- 通俗解释：用于获取临时IPv6地址的关联类型。
IA_PD - Identity Association for Prefix Delegation（前缀委派关联）
- 通俗解释：用于获取IPv6前缀的关联类型。
IAID - Identity Association Identifier（身份关联标识符）
- 通俗解释：唯一标识一个IA的4字节标识符。
VSS - Virtual Subnet Selection（虚拟子网选择）
- 通俗解释：在共享网络中区分不同客户或租户的机制。
VRF - Virtual Routing and Forwarding（虚拟路由转发）
- 通俗解释：在同一设备上创建多个独立路由表的技术。
FIB - Forwarding Information Base（转发信息库）
- 通俗解释：存储路由和转发信息的数据库。
CP - Control Plane（控制平面）
- 通俗解释：负责管理和控制的网络设备部分。
DP - Data Plane（数据平面）
- 通俗解释：负责数据包转发和处理的网络设备部分。
VPP - Vector Packet Processing（向量数据包处理）
- 通俗解释：高性能网络数据包处理框架。
API - Application Programming Interface（应用程序接口）
- 通俗解释：程序之间交互的接口。
CLI - Command Line Interface（命令行界面）
- 通俗解释：通过命令行交互的用户界面。
UDP - User Datagram Protocol（用户数据报协议）
- 通俗解释：无连接的传输层协议。
IP - Internet Protocol（互联网协议）
- 通俗解释：网络层协议，用于数据包路由。
IPv4 - Internet Protocol version 4（互联网协议版本4）
- 通俗解释：32位的IP地址协议。
IPv6 - Internet Protocol version 6（互联网协议版本6）
- 通俗解释：128位的IP地址协议。
MAC - Media Access Control（媒体访问控制）
- 通俗解释：网络接口的硬件地址。
DNS - Domain Name System（域名系统）
- 通俗解释：将域名转换为IP地址的系统。
ARP - Address Resolution Protocol（地址解析协议）
- 通俗解释：将IP地址解析为MAC地址的协议。
ND - Neighbor Discovery（邻居发现）
- 通俗解释：IPv6中用于发现邻居和解析地址的协议。
MTU - Maximum Transmission Unit（最大传输单元）
- 通俗解释：网络层可以传输的最大数据包大小。
DSCP - Differentiated Services Code Point（差分服务代码点）
- 通俗解释：IP头中用于标识服务质量的字段。
CIDR - Classless Inter-Domain Routing（无类域间路由）
- 通俗解释：IP地址和子网掩码的表示方法。
OUI - Organizationally Unique Identifier（组织唯一标识符）
- 通俗解释：MAC地址或企业编号的前3字节，标识厂商或组织。
RFC - Request for Comments（请求评论）
- 通俗解释：互联网技术标准的文档系列。
BOOTP - Bootstrap Protocol（引导协议）
- 通俗解释：DHCP的前身，用于无盘工作站启动。
GIADDR - Gateway IP Address（网关IP地址）
- 通俗解释：DHCPv4消息中中继代理填入的IP地址字段。
T1 - Renewal Time（续约时间）
- 通俗解释：租约时间的50%，客户端开始续租的时间点。
T2 - Rebinding Time（重新绑定时间）
- 通俗解释：租约时间的87.5%，客户端开始重新绑定的时间点。
IRT - Initial Retransmission Time（初始重传时间）
- 通俗解释：DHCPv6中第一次重传的等待时间。
MRT - Maximum Retransmission Time（最大重传时间）
- 通俗解释：DHCPv6中重传等待时间的上限。
MRC - Maximum Retransmission Count（最大重传次数）
- 通俗解释：DHCPv6中允许的最大重传次数。
MRD - Maximum Retransmission Duration（最大重传持续时间）
- 通俗解释：DHCPv6中允许重传的总时间上限。
sw_if_index - Software Interface Index（软件接口索引）
- 通俗解释：VPP内部用于标识网络接口的索引值。
Table ID - Table Identifier（表标识符）
- 通俗解释：用户可见的VRF标识符。
FIB Index - Forwarding Information Base Index（转发信息库索引）
- 通俗解释：VPP内部用于标识特定FIB的索引值。
VLAN - Virtual Local Area Network（虚拟局域网）
- 通俗解释：在物理网络上创建逻辑网络的技术。
VPN - Virtual Private Network（虚拟专用网络）
- 通俗解释：在公共网络上创建专用网络连接的技术。
QoS - Quality of Service（服务质量）
- 通俗解释：网络中对不同流量提供不同服务质量的技术。
L2 - Layer 2（第二层）
- 通俗解释：数据链路层，处理MAC地址和帧转发。
L3 - Layer 3（第三层）
- 通俗解释：网络层，处理IP地址和路由。
DORA - Discover, Offer, Request, Acknowledge（发现、提供、请求、确认）
- 通俗解释：DHCPv4客户端获取地址的四个步骤。
NAK - Negative Acknowledgment（否定确认）
- 通俗解释：服务器拒绝客户端请求的DHCP消息。
ACK - Acknowledgment（确认）
- 通俗解释：服务器确认客户端请求的DHCP消息。
RELAY-FORW - Relay Forward（中继转发）
- 通俗解释：DHCPv6中继转发客户端消息给服务器。
RELAY-REPL - Relay Reply（中继回复）
- 通俗解释：DHCPv6中继转发服务器回复给客户端。
PD - Prefix Delegation（前缀委派）
- 通俗解释：DHCPv6中路由器获取IPv6前缀的机制。
Rapid Commit - Rapid Commit Option（快速提交选项）
- 通俗解释：DHCPv6中两步完成地址分配的优化机制。
Option 82 - Relay Agent Information Option（中继代理信息选项）
- 通俗解释：DHCPv4中中继代理插入的标识信息。
Option 53 - DHCP Message Type Option（DHCP消息类型选项）
- 通俗解释：标识DHCP消息类型的必需选项。
Option 54 - Server Identifier Option（服务器标识符选项）
- 通俗解释：标识DHCP服务器的IP地址。
Option 55 - Parameter Request List Option（参数请求列表选项）
- 通俗解释：客户端请求的配置参数列表。
Option 61 - Client Identifier Option（客户端标识符选项）
- 通俗解释：唯一标识DHCP客户端的选项。
CPE - Customer Premises Equipment（客户驻地设备）
- 通俗解释：安装在客户端的网络设备，如家庭路由器。
PE - Provider Edge（提供商边缘）
- 通俗解释：运营商网络中面向客户的边缘设备。
CE - Customer Edge（客户边缘）
- 通俗解释：客户网络中面向运营商的边缘设备。
WAN - Wide Area Network（广域网）
- 通俗解释：覆盖大范围地理区域的网络。
LAN - Local Area Network（局域网）
- 通俗解释：覆盖小范围地理区域的网络。
ISP - Internet Service Provider（互联网服务提供商）
- 通俗解释：提供互联网接入服务的公司。
CP/DP - Control Plane/Data Plane（控制平面/数据平面）
- 通俗解释：网络设备中管理和转发功能的分离。
第一部分：DHCP协议基础知识
1.1 DHCP协议概述（用“租房子”类比）
本小节目标：
先不碰任何代码，只用生活里的“租房系统”类比，把 DHCP 的场景、角色和大致流程在你脑子里“立起来”。
1.1.1 没有 DHCP 的世界：全靠手工写地址
先想象一个只有几台电脑的小公司，没有 DHCP，只能手工配置 IP：
- 每台电脑都要手动填：
- IP 地址（例如：192.168.1.10）
- 子网掩码（例如：255.255.255.0）
- 网关（例如：192.168.1.1）
- DNS（例如：8.8.8.8）
这就像你搬进一个小区，要自己跑去物业登记：门牌号、楼栋、单元、门禁卡、停车位……全靠人工。
会出现什么问题？
- 配错一个数字就上不了网
- 类比：门牌号写错，快递外卖全送不到
- 电脑一多，IP 容易重复冲突
- 类比：两个租客被安排到同一间房，人到门口才发现“撞房”
- 网络管理员要维护一大堆 Excel 表，繁琐又容易乱
结论：没有 DHCP，大规模网络基本玩不转。
1.1.2 DHCP 出现：自动“分房子”的网络管家
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）做的事情非常朴素：
只要设备一插网线 / 连上 Wi‑Fi，
就自动拿到一份“网络身份证”和“上网说明书”，不需要任何手工配置。
继续用租房类比：
- DHCP 服务器：小区物业 / 房东
- DHCP 客户端：租客（电脑、手机、路由器……）
- IP 地址：房间号
- 子网掩码：这一栋楼如何划分房间
- 网关：小区大门 / 小区出口
- DNS：小区服务台（帮你把“商场名字”翻译成“具体地址”）
- 租约（Lease）：租房合同，有开始时间和到期时间
所以，有 DHCP 和没 DHCP 的差别可以粗暴地理解成：
- 没有 DHCP：
你自己到处找房、选房、谈价格、签合同，全程手工。 - 有了 DHCP：
你只需要说一句“我要租房”，中介一条龙服务，自动给你安排好。
1.1.3 DHCP 的四步大流程：DORA（只讲直觉）
先记一个很重要的缩写：DORA，DHCPv4 的经典四步：
- D – Discover：发现
- O – Offer：提供
- R – Request：请求
- A – Acknowledge：确认
用一个超简化的 ASCII 剧本（左边是电脑，右边是 DHCP 服务器）：
【电脑/租客】 【DHCP 服务器/房东】
| 1. 我想上网，有人给我 IP 吗？ --> |
| |
| <-- 2. 这里有一个 IP 可以给你 |
| |
| 3. 我确认要用你给的这个 IP --> |
| |
| <-- 4. 好，这个 IP 正式归你一段时间 |
翻译成生活话：
- 第一步：租客大喊“有没有空房？”
- 第二步：房东说“有一间 501，要不要？”
- 第三步：租客说“我要 501。”
- 第四步：房东盖章“行，合同签了，501 归你。”
翻译成协议话：
- 第 1 步：客户端发 DHCP DISCOVER 广播
- 第 2 步：服务器回 DHCP OFFER
- 第 3 步：客户端发 DHCP REQUEST
- 第 4 步：服务器回 DHCP ACK
三个关键点先有个印象：
- 一开始客户端没有 IP，所以用广播“喊人”
- 服务器集中维护一个 IP 地址池，保证不会乱分、不会冲突
- IP 不是永久的，是有“租期”的，到点要续约（类似房租到期）
1.1.4 DHCP 协议在网络中的“站位”：谁和谁说话？
最简单的家用网络，经常就长这样：
┌────────┐ 网线 / Wi‑Fi ┌────────┐
│ 电脑 │ <--------------------------> │ 家用路由器 │
│ 客户端 │ │ DHCP服务器 │
└────────┘ └────────┘
- 你的电脑：DHCP 客户端
- 家用路由器：同时充当
- 上联到运营商的网关
- 下联家庭局域网的 DHCP 服务器
在企业 / 运营商里，常见架构会复杂很多：
- 很多二层/三层网络、很多 VRF、很多 VLAN
- 通常会有集中式 DHCP 服务器 + 各个网段上的 DHCP 中继（Relay）
这些复杂情况，会在第 1.4 小节再用生活场景展开。
1.1.5 DHCP 与 BOOTP 的关系（“老系统升级版”）
BOOTP 可以理解为 DHCP 的“老一辈”：
- 很早期用于给无盘工作站分配 IP 和启动信息
- 配置比较死板，不支持租约续期等灵活机制
DHCP 在 BOOTP 的基础上做了增强：
- 支持**租约（Lease）**概念，可以定期回收/续租 IP
- 支持更多选项（Options），可以携带更丰富的配置
- 兼容 BOOTP 报文格式，设计上是向后兼容 + 向前增强
可以简单理解成：
BOOTP 像老式纸质合同，
DHCP 像升级版的电子合同系统，
既能处理老客户，又更方便维护大规模新客户。
1.2 DHCPv4协议详解：IPv4 世界的“租房合同”
这一节专讲 IPv4 里的 DHCPv4，重点是：
- 消息类型：租房都有哪些动作？
- 报文大致长啥样：固定部分 + 选项部分
- DORA 流程细节：把四步走拆开讲清楚
1.2.1 DHCPv4 消息类型：一整套“租房动作”
继续用“新员工小李来公司上班”的故事。
-
DISCOVER（发现）
- 小李刚到公司，还没有工位，也没有工号。
- 他对着“办公室广播系统”大喊：
“有人能给我个工位吗？” - 技术上：
- 源 IP：0.0.0.0（自己还没 IP）
- 目的 IP：255.255.255.255（广播给所有人）
-
OFFER（提供）
- 人事部（DHCP 服务器）听到了，翻了翻空位表：
“3 楼 15 号工位空着，我可以给你。” - 技术上：
- 报文里填上准备给他的 IP（your_ip）
- 以及子网掩码、网关、DNS、租期等
- 人事部（DHCP 服务器）听到了，翻了翻空位表：
-
REQUEST（请求）
- 小李可能收到了多个部门提供的工位（多个 OFFER），
他选择其中一个，正式说：
“我要你提供的 3‑15 号工位，请帮我办正式入职。”
- 小李可能收到了多个部门提供的工位（多个 OFFER），
-
ACK（确认）
- 人事部最终在系统里把 3‑15 标记为“小李专属”，回一封：
“确认，3‑15 现在正式是你的工位，租期 1 年。” - 客户端拿到 ACK 后，真正把 IP 配到网卡上。
- 人事部最终在系统里把 3‑15 标记为“小李专属”，回一封：
-
NAK（否认）
- 人事部也可能说：
“对不起，这个位已经给别人了 / 你的请求不合法，不能给你。” - 客户端收到 NAK，会放弃当前 IP，重新开始 DISCOVER。
- 人事部也可能说：
-
RELEASE（释放）
- 小李辞职了，和人事说：
“我不用这个工位了，你可以重新安排给别人。” - 客户端主动告诉服务器：这个 IP 我不再使用。
- 小李辞职了，和人事说：
-
INFORM（信息通知）
- 有的电脑已经自己有 IP（手工配好的），
但还想问：
“能不能告诉我 DNS、NTP 之类的配置？” - 服务器就会只提供额外信息，不分配 IP。
- 有的电脑已经自己有 IP（手工配好的），
你可以这样记住这些动作：
DISCOVER/OFFER/REQUEST/ACK = 找房 → 看房 → 确认 → 签合同
NAK = 合同被拒绝
RELEASE = 主动退租
INFORM = 不租房，只想要小区服务信息
1.2.2 DHCPv4 报文结构：一张“标准表格 + 补充条款”
不讲任何比特位，只让你对整体结构有一张“脑内图”。
可以把 DHCPv4 报文抽象成：
┌────────────────────────────┐
│ 固定头部（固定字段） │ ← 谁、在干嘛、基本信息
├────────────────────────────┤
│ Options 区（选项/扩展信息）│ ← 类似合同后面的补充条款
└────────────────────────────┘
再细一点的示意（非真实长度，只帮助理解）：
┌─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐
│ opcode │ hw_type │ hw_len │ hops │
├─────────┴─────────┴─────────┴─────────┤
│ transaction_id（事务ID） │
├───────────────────────────────────────┤
│ seconds │ flags（含广播标志） │
├───────────────────────────────────────┤
│ client_ip（客户端当前 IP） │
├───────────────────────────────────────┤
│ your_ip（服务器给你的 IP） │
├───────────────────────────────────────┤
│ server_ip（服务器 IP） │
├───────────────────────────────────────┤
│ gateway_ip（中继/网关 IP） │
├───────────────────────────────────────┤
│ client_mac（客户端 MAC 等信息） │
├───────────────────────────────────────┤
│ ……更多固定字段…… │
├───────────────────────────────────────┤
│ magic cookie（魔法 Cookie） │
├───────────────────────────────────────┤
│ options[ ]（选项区） │
└───────────────────────────────────────┘
几个关键字段，用生活话再解释一遍：
-
transaction_id（事务 ID）
- 类比：办业务时的流水号
- 用途：请求和应答可以“对号入座”，不会串台
-
flags 里的广播标志（broadcast flag）
- 0：请悄悄给我打电话（单播回复）
- 1：请在大厅广播叫我（广播回复）
- 有些老设备只能听广播，所以需要这个标志
-
client_ip / your_ip / server_ip / gateway_ip
- client_ip：你现在的地址（大多数情况下一开始是 0.0.0.0）
- your_ip：服务器打算分配给你的地址
- server_ip：房东/物业自己的地址
- gateway_ip：中继设备的地址（后面讲 Relay 时会用到）
Options 区就像合同后面的“附加条款”：
- 例如：
- 有没有停车位（网关地址）
- 是否包物业费（DNS、NTP 等）
- 合同有效期多久（租约时间）
在 DHCP 里，比较重要的选项有：
- Option 53：当前这条消息的类型（DISCOVER / OFFER / ACK …）
- Option 1：子网掩码
- Option 3：默认网关
- Option 6：DNS 服务器
- Option 51：租约时间
- Option 54：服务器标识
- Option 82：中继信息（后面讲 Relay 时重点说）
可以用一句话总结：
固定头部 = 谁在和谁说话 + 这是哪一笔业务
Options = 这笔业务的具体条件和细节
1.2.3 DORA 流程细化：再演一遍“新员工入职”
场景设定：
新来的员工“小李”第一天来公司，拿着笔记本插上工位网线。
- DISCOVER：小李大喊“有人有空工位吗？”
小李（电脑）：
- 自己还没 IP，只能写 0.0.0.0
- 不知道 DHCP 服务器在哪，只能对整个网广播：
“谁能给我一个 IP？”
技术细节上：
- 源 IP：0.0.0.0
- 目的 IP：255.255.255.255（广播）
- 报文里包含：
- 自己的 MAC 地址
- 一个随机的 transaction_id（流水号）
- OFFER：服务器说“这里有一个 IP 给你”
DHCP 服务器：
- 查了一下自己的地址池，发现 192.168.1.100 空着
- 回信：“我可以给你 192.168.1.100，用 1 天，
网关是 192.168.1.1，DNS 是 8.8.8.8。”
- REQUEST：小李确认“就要你给的这个 IP”
小李：
- 有可能同时收到多个 OFFER（比如不同 DHCP 服务器）
- 他选择其中一个，说：
“我确认要用 192.168.1.100，
由某某服务器分配的这个 IP。”
- ACK：服务器盖章“IP 正式归你用一段时间”
DHCP 服务器：
- 把 192.168.1.100 标记为“已经租给小李”
- 回复 ACK：
“确认，这个 IP 属于你，租期 1 天。
超过这个时间记得来续约。”
客户端拿到 ACK 后会做两件事：
- 在操作系统里真正配置 IP / 掩码 / 网关 / DNS
- 记住租期、T1/T2 时间点，后续自动续约
后面的续约 / 重新绑定，你可以先只记印象：
- 租期过一半（T1）时，客户端向原服务器发 REQUEST 续约
- 如果原服务器没回应，接近租期结束（T2）时，再向所有服务器“求续约”
- 过了租期还续不上，客户端会认为 IP 不再可用，需要重新 DORA
1.3 DHCPv6协议详解：IPv6 世界的“多层小区管理”
这一节不讲代码实现，只希望你能直观感受到：
- DHCPv6 和 DHCPv4 “神似但不相同”
- 多了 DUID、IA_NA、IA_PD 等概念
- 特别适合“给路由器一整段地址，再由它自己管理”
1.3.1 DHCPv6 与 DHCPv4 的直观差异
从“小白视角”看，只要先记住这三点就够了：
-
地址空间不一样
- DHCPv4：管的是 32 位 IPv4 地址（192.168.x.x）
- DHCPv6：管的是 128 位 IPv6 地址（2001:db8::1234）
-
报文结构更“现代”，很多东西放在选项里
- DHCPv4：头部有固定字段 + Options
- DHCPv6：头部字段更少，很多信息通过各种 Option 表达
-
引入了 DUID / IA_NA / IA_PD 等“合同”概念
- 一个设备可以有多个“身份关联”（IA）
- 每个 IA 下面可以有多个地址或前缀
可以粗略理解成：
DHCPv4：给“单个房间”签合同
DHCPv6：既能给单个房间，也能给“一整层楼/一栋楼”签合同
1.3.2 DUID：客户端的“长期身份证”
在 DHCPv4 里，常常用 MAC 地址来标识客户端；
在 DHCPv6 里，引入了更抽象的 DUID（DHCP Unique Identifier）：
- 类比：身份证号，不随网卡、接口等变化而轻易变化
- 服务器根据 DUID 来识别“你是谁”
常见 DUID 类型有：
- DUID‑LLT（基于链路层地址 + 时间）
- DUID‑EN（基于企业编号）
- DUID‑LL（只基于链路层地址）
你只要先有个印象：
DHCPv6 识别“客户端是谁”主要靠 DUID，而不仅仅是 MAC。
1.3.3 IA / IA_NA / IA_PD：不同“合同类型”
DHCPv6 把地址/前缀分配抽象成“身份关联”（IA，Identity Association）：
- IA：一个“合同大类”，下面可以挂多个地址或前缀
- IA_NA（Non‑temporary Address）：非临时地址关联
- 类比：你长期租住的一套房
- IA_TA（Temporary Address）：临时地址关联
- 类比：短租的日租房
- IA_PD（Prefix Delegation）：前缀委派关联
- 类比：你承包了一整层楼 / 一栋楼，再自己转租
在运营商 + 家用路由器场景里：
- 运营商通过 DHCPv6 给家庭路由器一个 前缀（IA_PD），
- 家庭路由器再把这个前缀“切片”，分配给家里不同网段和设备。
ASCII 小图感受一下“前缀委派”的层级：
运营商 DHCPv6 服务器
│ 分配前缀：2001:db8:1234::/48 （一大块）
▼
家庭路由器（DHCPv6 PD 客户端）
│ 切成多个 /64 前缀：每个网段一段
├─ 2001:db8:1234:1::/64 → 客厅 Wi‑Fi
├─ 2001:db8:1234:2::/64 → 书房有线
└─ 2001:db8:1234:3::/64 → IoT 设备
VPP 的 DHCPv6 插件在这块做了大量增强（前缀组、PD 客户端），
后面章节会结合源码细讲，这里只做概念预热。
1.3.4 DHCPv6 消息类型：和 DHCPv4 对应着记
不强背，只要知道大致“谁对应谁”：
-
SOLICIT
- 类似 DHCPv4 的 DISCOVER
- 客户端向周围“打招呼”：谁能给我 IPv6 地址/前缀？
-
ADVERTISE
- 类似 DHCPv4 的 OFFER
- 服务器说：“我可以提供哪些地址/前缀。”
-
REQUEST / RENEW / REBIND / RELEASE / DECLINE
- 语义和 DHCPv4 大致类似：请求、续约、重新绑定、释放、拒绝
-
CONFIRM
- 用来确认“我之前拿的这个 IPv6 地址在当前网络还合法吗？”
-
INFORMATION‑REQUEST
- 只想要“配置说明书”（DNS、NTP 等），不一定要 IP
-
RELAY‑FORW / RELAY‑REPL
- 中继消息，后面讲 Relay 时重点展开
你可以先记一条粗暴规则：
名字看起来差不多的，大部分语义也差不多，
区别主要在于：DHCPv6 可以玩前缀、玩多级结构。
1.3.5 DHCPv6 报文整体结构：再来一张“脑内图”
最简单的 DHCPv6 客户端消息头，可以简化成：
┌────────────────────────────┐
│ msg_type（消息类型） │
├────────────────────────────┤
│ transaction_id（事务ID） │
├────────────────────────────┤
│ options[ ]（各种选项） │
└────────────────────────────┘
可以看到：
- 头部字段比 DHCPv4 少很多
- 绝大部分信息都通过 Options 表达
比如：
- CLIENTID 选项：携带 DUID
- IA_NA / IA_PD 选项：表示你在申请/续约哪些地址或前缀
- STATUS_CODE：告诉你这次操作成功还是失败
- PREFERENCE：服务器自己的“优先级”
和 DHCPv4 的对比总结一下：
- DHCPv4：头部负责很多事情，Options 是“附加条款”
- DHCPv6：头部极简，Options 才是“主角”
1.4 DHCP Relay（中继）机制：跨网段的“楼栋管理员”
这一节的目标：
让你能画出：客户端 → 中继 → 服务器 的“传话链”，
并搞清楚 GIADDR / RELAY‑FORW / RELAY‑REPL 这些词到底在干嘛。
1.4.1 为什么需要中继？——不可能每层楼都放一个物业总台
现实网络通常长这样：
- 一个园区 / 机房有很多不同网段（不同 VLAN、不同子网、不同 VRF）
- 真正的 DHCP 服务器往往只部署在一两个中心网段里
如果照最朴素的方式做：
- 每个网段都放一台 DHCP 服务器
- 你就会有：10、20 甚至更多台服务器要管，配置维护极其麻烦
更合理的做法是：
每个网段放“楼栋管理员”（DHCP Relay），
整个园区只放一台“总物业”（集中 DHCP 服务器）。
生活类比：
- 总物业处：集中 DHCP 服务器
- 每栋楼的楼栋管理员：DHCP Relay（中继）
- 租客：各个网段里的客户端
租客只需要去找楼栋管理员，
楼栋管理员负责把消息捎到物业处，再把结果带回来就行。
1.4.2 DHCPv4 Relay：改写“回信地址”的 GIADDR
在 DHCPv4 里，中继最关键的一个字段叫 GIADDR（Gateway IP Address）。
先看一个 ASCII 图（单层中继）：
【客户端网段】 【中继/楼栋管理员】 【DHCP 服务器】
192.168.10.0/24 GIADDR=192.168.10.1 10.0.0.10
客户端 192.168.10.x
| Discover(广播) --> | |
| | 改写并转发给服务器 |
| | GIADDR = 192.168.10.1 |
| | -----------------------> |
| | |
| <-- 中继再转发 OFFER | <-- OFFER（给 GIADDR） |
用“寄信”来形容整个过程：
- 租客（客户端）写了一封“我要租房”的信（DHCP DISCOVER），
但只知道楼层公告栏，不知道物业具体地址，所以用广播。 - 楼栋管理员（中继）收到后：
- 在信里写上自己的地址：GIADDR = 192.168.10.1
相当于在信封上标明：“这封信来自 10 楼 1 号楼栋管理员” - 然后把信单播转发给总物业（DHCP 服务器）。
- 在信里写上自己的地址：GIADDR = 192.168.10.1
- 物业根据 GIADDR：
- 知道这是“10 楼这边的住户”，应该从对应地址池里分配 IP
- 回复 OFFER/ACK 等报文给 GIADDR（中继）
- 楼栋管理员再把结果转发回原租客（广播/单播都可以，看 flag 和实现）。
关键点：
- GIADDR = 中继在客户端那一侧的 IP
- 代表“请求来自哪个网段”
- 决定服务器选哪个地址池、用哪个网关等
- 服务器从不直接和客户端跨网段通信，
所有来往都经过中继这一跳。
1.4.3 Option 82：楼栋管理员在信里夹了一张“说明纸条”
仅有 GIADDR 还不够细，只告诉你来自哪个网段，
但很多运营商/大网希望知道：
- 来自哪根物理网线？
- 交换机上哪个端口？
- 这是哪个中继设备转发的？
于是有了 Option 82（Relay Agent Information Option）：
中继在转发 DHCP 报文时，
会在 Options 里塞一张“说明纸条”，
详细写明“我是哪个楼栋管理员、租客是从哪个门进来的”。
Option 82 里面最常见的两个子信息：
- Circuit ID（电路 ID）
- 类比：某栋楼 3 楼 305 房门口的“弱电箱编号”
- 常用来表示：交换机端口、VLAN、接入点等信息
- Remote ID（远程 ID）
- 类比：楼栋管理员的工号/名字
- 常用来唯一标识这个中继设备本身
有了 Option 82，DHCP 服务器可以做很多“高级玩法”：
- 按物理端口/楼栋/房间精细计费
- 防止用户乱插线：某个端口只允许特定用户拿地址
- 故障排查时，可以快速定位是哪一根线、哪一个端口有问题
VPP 的 DHCP Proxy / Relay 实现里，会大量使用 Option 82 和 VSS，
第 6 章解析 Proxy 源码时会经常看到。
1.4.4 DHCPv6 Relay：用“套娃信封”来转发（RELAY‑FORW / RELAY‑REPL）
DHCPv6 的中继机制比 DHCPv4 更“现代”，
不是简单改字段，而是套一层壳，像“套娃信封”一样。
可以这样理解：
- 客户端写了一封信 M（原始 DHCPv6 消息）
- 中继不直接改 M，而是再拿一个大信封把它包起来：
Relay-Forward {
msg_type = RELAY-FORW
hop_count = 当前已经经过的中继层数
link-address = 客户端所在网段的地址
peer-address = 客户端或上一级中继的地址
options[ ] = 一些中继相关的选项（Interface-ID, Remote-ID, VSS 等）
relay-msg = M ← 原始客户端报文被塞在这里
}
服务器收到的是 Relay-Forward，
而不是直接的 SOLICIT/REQUEST：
- 服务器先看外面那层 Relay‑Forward，知道：
- 这封信来自哪个 link‑address（类似“哪一栋楼”）
- peer‑address 是谁（哪个中继发来的）
- 再从 relay‑msg 里取出原始客户端消息，按普通 DHCPv6 逻辑处理。
- 回复时，服务器构造一个 Relay‑Reply，结构类似，只是 msg_type 不同。
- 中继收到 Relay‑Reply 后，拆包，从里面取出服务器给客户端的真正回复，
再转发给客户端。
1.4.5 多级中继：像“多级中介链”
因为 DHCPv6 是“套娃式”的 Relay 设计，所以支持多级中继：
- 一个中继可以把客户端消息转发给上一级中继
- 上一级又可以再加一层 Relay‑Forward 外壳
形象一点的 ASCII 图：
客户端
M
│
▼
中继 A: Relay-Forward{ relay-msg = M }
│
▼
中继 B: Relay-Forward{ relay-msg = Relay-Forward{ relay-msg = M } }
│
▼
DHCPv6 服务器
每一层中继都可以：
- 在自己的那一层 options 里写上本层的标记（比如 Interface-ID、Remote-ID、VSS）
- 增加 hop_count，防止无限循环
当服务器回复时，Relay‑Reply 会和这条“套娃链”精确对应，
一路拆回去，直至回到最初的客户端。
对 VPP 源码的意义：
dhcp6_proxy_node.c里会有很多和 Relay‑Forward/Relay‑Reply 打交道的逻辑- VPP 需要正确处理：
- hop_count 限制
- link‑address / peer‑address 填写
- 多层中继场景下的封装/解封装
1.5 DHCP高级特性：Option 82 与 VSS 的“精细管理”
这一节重点是两个概念：
- Option 82：精确标记“租客从哪根线来的”
- VSS：在同一根物理网线后区分多个“虚拟小区/租户”
1.5.1 再看 Option 82：从“知道是这栋楼”到“精确到哪一扇门”
在 1.4 里我们说过：
- GIADDR 告诉你：来自哪一栋楼/哪一个网段
- 但在大运营商/大园区里，这还不够
运营场景中经常有这样的需求：
- 某个大楼共用一套接入网络
- 不同楼层/不同房间接的是同一台汇聚交换机
- 希望：
- 精确计费到“端口级”
- 某个端口出故障时能迅速定位
这时候 Option 82 就非常关键：
- Circuit ID：可以编码成“交换机编号 + 端口号 + VLAN”等
- Remote ID：可以编码成“接入设备的 MAC / 序列号 / 描述字符串”
举个更具体的例子：
- Circuit ID：
sw1/gi0/1-vlan100 - Remote ID：
access-switch-01
服务器一看 Option 82：
- 知道这是从
access-switch-01的gi0/1口来的 - 可以：
- 从对应的地址池中分配 IP
- 打上对应的计费/安全标签
1.5.2 VSS：同一走廊、不同公司——虚拟子网选择
VSS（Virtual Subnet Selection）解决的是多租户问题：
一根物理网线 / 一个物理广播域后面，
挂着多个“逻辑上完全不同的客户/租户”，
必须让 DHCP 服务器知道：这个租客属于哪个租户/哪张路由表。
生活场景：
- 一栋大型写字楼的同一层，可能有：
- A 公司、B 公司、C 公司……
- 走廊、消防通道、电梯间是共用的（共享物理网络）
- 但每家公司有：
- 各自的门禁、网络策略、网段
VSS 就像在 DHCP 报文中写上：
- “这个请求来自 A 公司”
- “这个请求来自 B 公司”
服务器根据 VSS：
- 把 A 公司的用户分到 A 公司的 VRF / 地址池
- 把 B 公司的用户分到 B 公司的 VRF / 地址池
VSS 的常见表示方式：
- Type 0：ASCII VPN ID
- 直接用字符串，比如：
"Company-A"、"Tenant-001"
- 直接用字符串，比如：
- Type 1：RFC 2685 VPN-ID
- 由 OUI（3 字节）+ VPN Index（4 字节）组成
- 更适合大规模、标准化的多租户场景
- Type 255：默认 VPN
- 表示“走默认的那套配置”
在 VPP 的实现里，你会看到：
dhcp_vss_t结构体，用来存储这些 VSS 信息dhcp_proxy_set_vss()等 API/CLI，用来配置 VSS- Proxy 在转发报文时，会根据 FIB/VRF 查找对应的 VSS，并填入 DHCP 选项里
1.5.3 小结：为什么这些高级特性对 VPP 很重要？
从“网络小白”的视角看，可以这样记：
- Relay（中继）：让 DHCP 能跨网段工作，不用每个网段都放服务器
- GIADDR：告诉服务器“来自哪一个网段/哪一栋楼”
- Option 82：进一步告诉服务器“哪一根线、哪个端口、哪个管理员”
- VSS：在同一根线后面，区分不同租户/不同 VPN/不同 VRF
而 VPP 作为一个高性能、面向运营商/数据中心的转发平面：
- 会广泛用到这些机制：
- 既要高性能转发 DHCP 报文
- 又要“带着标签”精细计费、隔离、控制
- 后面在看 DHCP Proxy 和 DHCPv6 PD 客户端源码时，
你会不断看到：- GIADDR、Option 82 的插入和解析
- VSS 信息在数据结构和 API 中的体现
到这里，第 1 章的协议层逻辑已经用生活例子铺完，
接下来第 2 章开始，就会把视角慢慢切到：VPP 插件是怎么把这些逻辑落到代码里的。
第二部分：VPP DHCP插件功能概述
2.1 VPP DHCP插件总览
本小节目标：
在深入源码之前，先对 VPP DHCP 插件有个“整体画像”：
- 它是什么？在 VPP 里扮演什么角色？
- 谁在维护它？成熟度如何？
- 它有哪些“超能力”（API、CLI、多线程等）？
这一节不讲代码实现细节，只做“产品介绍”式的概念梳理。
2.1.1 VPP DHCP插件是什么？用“智能租房系统”类比
如果把 VPP 比作一个大型智能建筑管理系统，那么 DHCP 插件就是其中的**“自动分房系统”**：
┌─────────────────────────────────────────┐
│ VPP 智能建筑管理系统 │
│ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌────────┐│
│ │ 路由系统 │ │ NAT系统 │ │ ACL系统 ││
│ └──────────┘ └──────────┘ └────────┘│
│ ┌─────────────────────────────────────┐ │
│ │ DHCP插件（自动分房系统） │ │
│ │ - 客户端：帮设备自动要房 │ │
│ │ - 代理：帮不同楼层的设备传话 │ │
│ └─────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────┘
VPP DHCP 插件不是独立的 DHCP 服务器软件（比如 ISC DHCP、dnsmasq），
而是一个嵌入在 VPP 路由器/交换机里的 DHCP 功能模块：
- 可以当客户端：VPP 设备自己通过 DHCP 获取 IP 地址
- 可以当中继/代理：帮其他设备转发 DHCP 请求到远程服务器
- 与路由功能深度集成：获取到地址后，自动更新路由表、FIB
类比到生活：
- 传统 DHCP 服务器：像独立的“房产中介公司”，专门做租房业务
- VPP DHCP 插件：像“智能楼宇系统里的分房模块”，和楼宇的其他功能（门禁、电梯、水电）紧密配合
2.1.2 插件基本信息：谁在维护？成熟度如何？
从 VPP 官方信息可以看到：
维护者（Maintainers）：
- Dave Barach（dave@barachs.net）
- Neale Ranns（nranns@cisco.com）
这两个名字在 VPP 社区里都是资深贡献者，说明这个插件有专业团队在持续维护。
状态（State）：production（生产级）
这意味着：
- ✅ 代码稳定，可以在生产环境使用
- ✅ 功能完整，不是实验性代码
- ✅ 有持续更新和 bug 修复
类比：
这不是“概念车”，而是已经量产上市、路上在跑的车。
功能清单（Features）：
从官方描述可以看到，VPP DHCP 插件支持：
-
DHCP client (v4/v6)
- 支持 IPv4 和 IPv6 的客户端功能
- 类比：既能处理“老式小区”（IPv4），也能处理“新式小区”（IPv6）
-
DHCPv6 prefix delegation
- 支持 IPv6 前缀委派
- 类比：不仅能租“单间”，还能承包“整层楼”再转租
-
DHCP Proxy / Option 82
- 支持中继代理功能，并能插入 Option 82 信息
- 类比：不仅能当租客，还能当“楼栋管理员”，帮租客传话并打标签
2.1.3 插件特性：API、CLI、MULTITHREAD 意味着什么？
VPP DHCP 插件标注了三个重要特性：
1. API（应用程序接口）
这意味着：
- 外部程序可以通过编程接口控制 DHCP 插件
- 可以用 Python、C、Go 等语言写脚本自动化管理
- 支持事件通知：DHCP 获取到地址后，可以通知外部程序
生活类比：
传统 DHCP 服务器：只能通过配置文件改设置
VPP DHCP 插件：可以通过 API 编程控制，就像智能家居可以用手机 App 远程控制
2. CLI（命令行界面）
这意味着：
- 可以通过命令行直接配置和查询
- 不需要写代码，管理员敲命令就能用
示例（后面章节会详细讲）：
# 配置 DHCP 客户端
set dhcp client intfc GigabitEthernet0/8/0 hostname my-router
# 查看 DHCP 客户端状态
show dhcp client
# 配置 DHCP 代理
set dhcp proxy server 10.0.0.1 src-address 192.168.1.1
生活类比：
CLI 就像“智能楼宇的控制面板”，管理员可以直接在上面操作，不需要写代码。
3. MULTITHREAD（多线程支持）
这意味着：
- 可以并行处理多个 DHCP 请求
- 充分利用多核 CPU，性能更高
- 不会因为一个请求卡住，影响其他请求
生活类比：
传统单线程 DHCP：像只有一个窗口的银行，排队很慢
VPP 多线程 DHCP：像有多个窗口的银行，可以同时服务多个客户
性能对比的直观感受：
传统 DHCP 服务器（单线程）：
请求1 → [处理] → 完成
请求2 → [等待] → [处理] → 完成
请求3 → [等待] → [等待] → [处理] → 完成
VPP DHCP 插件（多线程）：
请求1 → [Worker 1 处理] → 完成
请求2 → [Worker 2 处理] → 完成 } 同时进行
请求3 → [Worker 3 处理] → 完成
2.1.4 VPP DHCP插件在VPP生态系统中的位置
可以用一个简化的“功能地图”来理解：
┌─────────────────┐
│ 外部应用 │
│ (Python/C/Go) │
└────────┬────────┘
│ API
┌────────▼────────┐
│ VPP 控制平面 │
│ (配置/管理) │
└────────┬────────┘
│
┌────────────────────┼────────────────────┐
│ │ │
┌───────▼────────┐ ┌────────▼────────┐ ┌──────▼──────┐
│ DHCP 插件 │ │ 路由/FIB 模块 │ │ 接口管理 │
│ - 客户端 │ │ - 路由表 │ │ - 网卡 │
│ - 代理 │ │ - 转发表 │ │ - VLAN │
└───────┬────────┘ └────────┬────────┘ └──────┬──────┘
│ │ │
└────────────────────┼────────────────────┘
│
┌────────▼────────┐
│ VPP 数据平面 │
│ (高性能转发) │
└─────────────────┘
关键点：
- DHCP 插件不是孤立的，它和 VPP 的其他模块（路由、接口、FIB）深度集成
- 获取到 IP 地址后，自动更新路由表，不需要手动配置
- 支持多 VRF，可以在不同的虚拟路由表中独立运行
2.1.5 适用场景：VPP DHCP插件适合用在哪儿？
适合的场景：
-
边缘路由器/CPE设备
- 家庭网关、企业分支路由器
- 需要通过 DHCP 从运营商获取 WAN 口地址
- 同时作为 LAN 口的 DHCP 服务器（通过 Proxy 转发）
-
运营商PE设备
- 需要为大量客户提供 DHCP 中继服务
- 需要插入 Option 82 做用户识别和计费
- 需要支持 VSS 做多租户隔离
-
数据中心网关
- 需要高性能 DHCP 处理
- 需要与路由、NAT 等功能深度集成
不适合的场景：
- ❌ 需要完整的 DHCP 服务器功能（VPP 只支持客户端和代理，不支持服务器）
- ❌ 只需要简单的 DHCP 服务，不需要高性能（可以用 dnsmasq 等轻量级方案）
2.1.6 小结：2.1节你需要记住什么？
在进入源码细节之前，先建立这些整体印象：
-
VPP DHCP 插件 = 嵌入在路由器里的 DHCP 功能模块
- 不是独立服务器，而是 VPP 的一部分
- 与路由、FIB 等功能深度集成
-
成熟稳定，生产级代码
- 有专业团队维护
- 可以在生产环境使用
-
三大特性：API、CLI、多线程
- API：可以编程控制
- CLI：可以命令行操作
- 多线程：高性能并行处理
-
支持的功能
- DHCPv4/v6 客户端
- DHCPv6 前缀委派
- DHCP 代理（支持 Option 82、VSS）
下一节（2.2）会详细展开这些功能的具体能力，
但不涉及源码实现，只讲“它能做什么”，不讲“它怎么做的”。
2.2 VPP实现的DHCP功能
本小节目标：
详细展开 VPP DHCP 插件具体能做什么，不涉及源码实现细节。
用生活场景和功能对比，让你清楚理解：
- 客户端功能：VPP 设备自己如何获取 IP
- 代理功能：VPP 设备如何帮其他设备传话
- 特殊功能：安全检测等附加能力
2.2.1 DHCP客户端功能：VPP设备自己当"租客"
生活类比：
VPP DHCP 客户端功能，就是让 VPP 设备自己扮演"租客"，通过 DHCP 协议自动获取 IP 地址和网络配置。
2.2.1.1 DHCPv4客户端：IPv4世界的"标准租客"
功能清单：
-
支持标准DHCP客户端流程（DORA）
- 完整实现 DISCOVER → OFFER → REQUEST → ACK 四步流程
- 自动处理重传、超时等异常情况
- 类比：标准的"找房→看房→确认→签合同"流程，一步不少
-
租约管理
- 自动跟踪租约到期时间
- 在 T1 时间点自动续约（RENEW）
- 如果续约失败，在 T2 时间点重新绑定（REBIND）
- 租约到期前自动处理，无需人工干预
- 类比：租房合同到期前，自动提醒续租，不用你操心
-
地址自动配置
- 获取到 IP 后，自动配置到接口
- 自动添加默认路由（指向网关）
- 自动配置 DNS 服务器
- 与 VPP 的 FIB（转发信息库）深度集成，配置立即生效
- 类比：拿到房间钥匙后，自动帮你办好门禁卡、停车位、快递地址登记
使用场景示例：
场景：家庭路由器通过 DHCP 从运营商获取 WAN 口 IP
┌─────────────┐ DHCPv4 ┌─────────────┐
│ VPP路由器 │ ←──────────────────→ │ 运营商DHCP │
│ (客户端) │ DISCOVER/OFFER/ │ 服务器 │
│ │ REQUEST/ACK │ │
└─────────────┘ └─────────────┘
│ │
│ 自动配置： │
│ - WAN口IP: 100.64.1.100 │
│ - 网关: 100.64.1.1 │
│ - DNS: 8.8.8.8 │
│ - 默认路由自动添加 │
▼
[配置完成，可以上网]
关键特性：
- ✅ 零配置：插上网线，自动获取 IP，无需手动设置
- ✅ 自动续约：租约快到期时自动续租，不会断网
- ✅ 与路由集成：获取到地址后，路由表自动更新，立即可以转发数据
2.2.1.2 DHCPv6客户端：IPv6世界的"高级租客"
DHCPv6 客户端功能更强大，支持两种"租房模式"：
1. IA_NA（非临时地址关联）- "租单间"模式
- 获取普通的 IPv6 地址，用于日常通信
- 类比：租一套房自己住
- 支持多个地址同时获取（一个设备可以有多个 IPv6 地址）
2. IA_PD（前缀委派关联）- "承包整层楼"模式
- 获取 IPv6 地址前缀（比如
/48或/56） - 获取后可以分配给下游网络使用
- 类比：承包一整层楼，再转租给其他人
使用场景示例：
场景：运营商给家庭路由器分配 IPv6 前缀
┌─────────────┐ DHCPv6 PD ┌─────────────┐
│ 运营商服务器 │ ←──────────→ │ 家庭路由器 │
│ │ 分配前缀: │ (PD客户端) │
│ │ 2001:db8::/48 │ │
└─────────────┘ └──────┬───────┘
│
┌──────────────────┼──────────────────┐
│ │ │
┌───────▼──────┐ ┌────────▼────────┐ ┌──────▼──────┐
│ 客厅Wi-Fi │ │ 书房有线网络 │ │ IoT设备网 │
│ 2001:db8:1:: │ │ 2001:db8:2:: │ │ 2001:db8:3::│
└──────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────┘
分离的控制平面和数据平面架构：
这是 VPP DHCPv6 客户端的一个重要特性：
- 数据平面（DP）：负责实际的数据包收发、重传、超时处理
- 类比：负责"跑腿"的部门，处理具体事务
- 控制平面（CP）：负责配置管理、地址应用、策略决策
- 类比：负责"决策"的部门，决定怎么用获取到的地址
为什么这样设计？
传统设计（CP和DP在一起）：
配置 → [CP+DP混合] → 结果
问题：配置和转发逻辑耦合，不够灵活
VPP设计（CP和DP分离）：
配置 → [CP决策] → [DP执行] → 结果
优势：
- DP可以独立使用（外部程序可以自己写CP）
- CP可以灵活替换（可以用VPP的CP，也可以用外部CP）
- 性能更好（DP专注转发，CP专注管理）
实际应用：
- VPP 自带完整的 CP+DP（开箱即用）
- 也可以只用 DP，外部程序通过 API 控制（高度灵活）
- 适合需要自定义 DHCP 逻辑的场景
2.2.1.3 DHCP客户端功能总结
DHCPv4客户端：
- ✅ 标准 DORA 流程
- ✅ 自动租约管理
- ✅ 自动地址和路由配置
DHCPv6客户端：
- ✅ IA_NA：获取普通 IPv6 地址
- ✅ IA_PD：获取 IPv6 前缀，支持前缀委派
- ✅ CP/DP 分离架构，灵活可扩展
共同特点：
- 零配置，插线即用
- 自动续约，不断网
- 与 VPP 路由系统深度集成
2.2.2 DHCP代理功能：VPP设备当"传话筒"
生活类比：
DHCP 代理功能，就是让 VPP 设备扮演"楼栋管理员"的角色，帮不同楼层的租客（客户端）向物业总部（DHCP 服务器）传话。
2.2.2.1 DHCPv4 Proxy：IPv4世界的"传话筒"
核心功能：
- 多服务器支持
- 可以配置多个 DHCP 服务器
- 客户端的 DISCOVER 请求会同时转发给所有服务器
- 只把第一个回复转发回客户端（避免重复）
- 类比：楼栋管理员同时给多个物业公司发消息，谁先回复就用谁的
工作流程示意：
客户端请求 → VPP Proxy → 服务器1
→ 服务器2 } 同时转发
→ 服务器3
服务器1回复 ← VPP Proxy ← 客户端
（第一个回复被转发，其他的被丢弃）
- Option 82处理
- 自动在客户端请求中插入 Option 82（中继代理信息）
- 包含 Circuit ID（电路ID）和 Remote ID（远程ID）
- 服务器可以根据这些信息识别客户端位置，做精确的地址分配
- 类比：楼栋管理员在租客的申请书上盖章，标注"来自3栋2单元"
Option 82的作用：
没有 Option 82：
客户端 → Proxy → 服务器
服务器只知道"有人要IP"，不知道"从哪里来"
有 Option 82：
客户端 → Proxy → 服务器
[插入] Circuit ID: "3栋2单元"
Remote ID: "管理员001"
服务器知道"3栋2单元的管理员001转来的请求"
可以：
- 分配特定地址池的IP
- 做用户识别和计费
- 做安全策略控制
- VSS支持
- 支持虚拟子网选择（Virtual Subnet Selection）
- 可以在 Option 82 中插入 VSS 信息
- 用于多租户场景，区分不同客户/租户
- 类比：在同一栋楼里，区分A公司、B公司、C公司的租客
VSS应用场景：
物理网络：一根光纤
│
▼
┌──────────┐
│ VPP Proxy│
└────┬─────┘
│
┌────┼────┐
│ │ │
客户A 客户B 客户C
(VSS-A)(VSS-B)(VSS-C)
Proxy在转发时插入VSS信息：
- 客户A的请求 → VSS-A标签
- 客户B的请求 → VSS-B标签
- 客户C的请求 → VSS-C标签
服务器根据VSS标签，从不同地址池分配IP
2.2.2.2 DHCPv6 Proxy：IPv6世界的"套娃传话筒"
DHCPv6 Proxy 的功能类似，但实现方式更"现代"：
- Relay功能
- 使用 RELAY-FORW 和 RELAY-REPL 消息
- 客户端消息被"套娃"封装在 Relay 消息里
- 支持多级中继（一个中继可以转发给另一个中继）
- 类比：用大信封套小信封，每层都可以加标签
Relay封装示意：
客户端原始消息：
SOLICIT { CLIENTID, IA_NA, ... }
VPP Proxy封装后发给服务器：
RELAY-FORW {
link-address: 2001:db8:1::1
peer-address: 2001:db8:1::2
options: {
Interface-ID: "GigabitEthernet0/8/0"
Remote-ID: "VPP-Router-001"
VSS: "Customer-A"
}
relay-msg: [原始SOLICIT消息] ← 套在这里
}
-
多服务器支持
- 和 DHCPv4 类似，支持配置多个服务器
- 同时转发，只回传第一个回复
-
VSS支持
- 同样支持 VSS，用于多租户场景
- 在 Relay 消息的选项中插入 VSS 信息
DHCPv6 Proxy的优势：
- ✅ 支持多级中继（更灵活的网络架构）
- ✅ 每级中继都可以添加自己的信息（更好的可追溯性）
- ✅ 标准的 DHCPv6 Relay 协议（兼容性好）
2.2.2.3 DHCP代理功能总结
DHCPv4 Proxy：
- ✅ 多服务器支持（冗余、负载分担）
- ✅ Option 82 自动插入（用户识别、计费）
- ✅ VSS 支持（多租户隔离）
DHCPv6 Proxy：
- ✅ 标准 Relay 功能（RELAY-FORW/REPL）
- ✅ 多服务器支持
- ✅ VSS 支持
- ✅ 支持多级中继
共同特点：
- 透明转发（客户端无感知）
- 自动添加位置信息（Option 82 / Relay选项）
- 支持多租户（VSS）
2.2.3 特殊功能：DHCP Client Detection（客户端检测）
生活类比：
这是一个安全功能，就像小区的"门禁系统"，检测是否有"未授权的人"在冒充管理员。
功能说明：
-
检测接口上的DHCP客户端流量
- 监控指定接口上是否有设备在发送 DHCP 客户端消息（DISCOVER、REQUEST等）
- 如果检测到，说明这个接口上连接了 DHCP 客户端设备
- 类比：检测到有人在"敲门要房"，说明这个端口有设备接入
-
作为安全特性
- 可以用于防止未授权的 DHCP 服务器
- 如果某个接口不应该有 DHCP 客户端（比如服务器端口），检测到客户端流量可以触发告警或阻断
- 类比：如果发现"不应该有租客的地方"有租客在敲门，可能是安全威胁
应用场景：
场景1：防止未授权DHCP服务器
┌──────────┐
│ 客户端 │ → 发送DISCOVER
└────┬─────┘
│
▼
┌──────────┐
│ VPP设备 │ → 检测到客户端流量
│ (检测) │ → 触发安全策略
└──────────┘
场景2：网络监控
- 监控哪些接口有设备接入
- 统计DHCP客户端数量
- 用于网络管理和故障排查
关键特性：
- ✅ 实时检测（不延迟）
- ✅ 可配置（可以启用/禁用）
- ✅ 可集成到安全策略（检测到后可以触发动作）
2.2.4 小结：VPP DHCP功能全景图
用一个"功能地图"总结 VPP DHCP 插件的所有能力：
┌─────────────────────┐
│ VPP DHCP 插件 │
└──────────┬──────────┘
│
┌──────────────────────┼──────────────────────┐
│ │ │
┌───────▼────────┐ ┌────────▼────────┐ ┌───────▼────────┐
│ 客户端功能 │ │ 代理功能 │ │ 特殊功能 │
│ │ │ │ │ │
│ DHCPv4客户端 │ │ DHCPv4 Proxy │ │ 客户端检测 │
│ - DORA流程 │ │ - 多服务器 │ │ - 流量监控 │
│ - 租约管理 │ │ - Option 82 │ │ - 安全防护 │
│ - 自动配置 │ │ - VSS │ │ │
│ │ │ │ │ │
│ DHCPv6客户端 │ │ DHCPv6 Proxy │ │ │
│ - IA_NA │ │ - Relay功能 │ │ │
│ - IA_PD │ │ - 多服务器 │ │ │
│ - CP/DP分离 │ │ - VSS │ │ │
└────────────────┘ └─────────────────┘ └────────────────┘
功能覆盖：
- ✅ 客户端：VPP 设备自己获取 IP（v4/v6）
- ✅ 代理：帮其他设备转发 DHCP 请求（v4/v6）
- ✅ 安全：检测和防护未授权 DHCP 行为
适用场景：
- 边缘路由器：WAN 口用客户端，LAN 口用代理
- 运营商设备：大量代理转发，支持 Option 82 和 VSS
- 企业网关：客户端获取地址，代理服务内网
下一节（2.3）会讲解 VPP DHCP 插件的增强特性（高性能、多线程、深度集成等），
这些是 VPP 相比传统 DHCP 实现的优势所在。
2.3 VPP DHCP插件的增强特性
本小节目标：
讲解 VPP DHCP 插件相比传统 DHCP 实现的独特优势。
这些特性让 VPP DHCP 插件特别适合高性能网络设备和复杂网络场景。
用生活类比和性能对比，让你理解"为什么选 VPP DHCP"。
2.3.1 控制平面和数据平面分离设计（DHCPv6）
生活类比：
传统 DHCP 实现就像"小作坊"，老板既管决策又管干活；
VPP DHCPv6 就像"大公司"，有专门的"决策部门"（CP）和"执行部门"（DP）。
传统架构（CP和DP耦合）：
┌─────────────────────────┐
│ 传统DHCP实现 │
│ ┌───────────────────┐ │
│ │ CP + DP 混在一起 │ │
│ │ 配置和转发耦合 │ │
│ └───────────────────┘ │
└─────────────────────────┘
问题：
- 配置逻辑和转发逻辑绑定
- 难以替换或扩展
- 性能优化受限
VPP架构（CP和DP分离）：
┌─────────────────────────────────────┐
│ VPP DHCPv6 架构 │
│ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐│
│ │ 控制平面(CP) │ │ 数据平面(DP) ││
│ │ - 配置管理 │ │ - 报文收发 ││
│ │ - 策略决策 │ │ - 重传处理 ││
│ │ - 地址应用 │ │ - 超时管理 ││
│ └──────┬────────┘ └──────┬───────┘│
│ │ API/事件 │ │
│ └─────────┬─────────┘ │
│ │ │
│ 通过API通信 │
└─────────────────────────────────────┘
优势：
- CP可以独立替换（用VPP的或外部的）
- DP可以独立使用（外部程序控制）
- 性能更好（DP专注转发）
- 架构更灵活
实际应用场景：
-
使用VPP自带的CP+DP（开箱即用）
- 适合大多数场景
- 配置简单，功能完整
-
只用DP，外部程序写CP（高度定制）
- 适合需要特殊逻辑的场景
- 比如：自定义地址分配策略、与外部系统集成
-
混合模式（灵活组合）
- 部分功能用VPP的CP
- 部分功能用外部CP
- 通过API协调
类比总结：
传统DHCP = 小作坊（老板什么都管）
VPP DHCP = 大公司（部门分工明确，可以灵活调整）
2.3.2 多线程支持：并行处理，性能倍增
生活类比：
传统单线程 DHCP 就像"只有一个窗口的银行"，客户要排队；
VPP 多线程 DHCP 就像"有多个窗口的银行"，可以同时服务多个客户。
性能对比：
传统单线程DHCP：
时间轴 →
┌─────────────────────────────────────┐
│ 请求1 [处理] │
│ 请求2 [等待] [处理] │
│ 请求3 [等待] [等待] [处理] │
│ 请求4 [等待] [等待] [等待] [处理] │
└─────────────────────────────────────┘
总耗时 = 4个请求的处理时间之和
VPP多线程DHCP（4个Worker线程）：
时间轴 →
┌─────────────────────────────────────┐
│ Worker1: 请求1 [处理] │
│ Worker2: 请求2 [处理] │ } 同时进行
│ Worker3: 请求3 [处理] │
│ Worker4: 请求4 [处理] │
└─────────────────────────────────────┘
总耗时 ≈ 1个请求的处理时间
实际性能提升：
- 吞吐量：多线程可以线性提升（4核CPU ≈ 4倍性能）
- 延迟：单个请求的延迟不变，但整体吞吐量大幅提升
- 并发：可以同时处理数千个DHCP请求
适用场景：
- ✅ 高并发场景：运营商PE设备，同时处理大量客户请求
- ✅ 多核服务器：充分利用多核CPU资源
- ✅ 实时性要求：不能因为一个请求卡住，影响其他请求
2.3.3 高性能数据包处理：向量化+零拷贝
生活类比：
传统DHCP处理就像"一个一个搬箱子"，效率低；
VPP DHCP处理就像"用传送带批量搬运"，效率高。
VPP的核心优化技术：
- 向量化处理（Vector Processing）
- 一次处理一批数据包，而不是一个一个处理
- 类比：传送带一次运多个箱子，而不是一次一个
传统处理方式：
数据包1 → [处理] → 完成
数据包2 → [处理] → 完成
数据包3 → [处理] → 完成
效率：1个/次
VPP向量化处理：
[数据包1, 数据包2, 数据包3, ...] → [批量处理] → 全部完成
效率：N个/次（N通常是8-32）
- 零拷贝（Zero Copy）
- 数据包在内存中不复制，直接操作原始数据
- 类比：直接修改原文件，而不是复制一份再修改
传统方式（有拷贝）：
原始数据包 → [复制] → 副本 → [处理] → 结果
问题：内存占用大，速度慢
VPP方式（零拷贝）：
原始数据包 → [直接处理] → 结果
优势：内存占用小，速度快
性能数据（理论值）：
- 吞吐量：VPP可以处理百万级数据包/秒
- 延迟：微秒级延迟（传统实现是毫秒级）
- CPU利用率：更高效，同样性能下CPU占用更低
2.3.4 与VPP FIB深度集成：自动路由更新
生活类比：
传统DHCP获取地址后，需要手动更新路由表，就像拿到房间钥匙后还要手动登记；
VPP DHCP获取地址后，自动更新路由表，就像拿到钥匙后系统自动登记。
传统方式的问题：
1. DHCP获取IP地址
2. 手动配置接口IP ← 需要人工操作
3. 手动添加默认路由 ← 容易出错
4. 手动更新路由表 ← 繁琐
5. 配置完成
问题：
- 步骤多，容易出错
- 配置不一致
- 需要脚本自动化
VPP方式（自动集成）：
1. DHCP获取IP地址
2. 自动配置接口IP ← 自动完成
3. 自动添加默认路由 ← 自动完成
4. 自动更新FIB ← 自动完成
5. 配置完成，立即生效
优势：
- 零配置，零错误
- 配置一致
- 立即生效
FIB集成的具体表现：
- ✅ 地址配置：获取到IP后，自动配置到接口
- ✅ 路由添加：自动添加默认路由（指向网关）
- ✅ 邻接创建：自动创建ARP/ND邻接条目
- ✅ 立即生效：配置后立即可以转发数据包
实际应用：
场景：家庭路由器WAN口通过DHCP获取IP
时间线：
T0: 插上网线
T1: DHCP获取到IP (100.64.1.100)
T2: 自动配置接口IP ← VPP自动完成
T3: 自动添加默认路由 ← VPP自动完成
T4: 自动创建网关邻接 ← VPP自动完成
T5: 可以立即上网 ← 无需等待
传统方式可能需要：
- 写脚本监听DHCP事件
- 手动调用路由配置命令
- 容易出错或延迟
2.3.5 支持多VRF环境：网络隔离
生活类比：
VRF就像"在同一栋楼里，不同公司有独立的门禁系统和房间号系统"；
VPP DHCP支持多VRF，就像"物业管理公司可以同时管理多个独立的公司"。
VRF概念：
物理设备：1台VPP路由器
│
┌─────┼─────┐
│ │ │
VRF-A VRF-B VRF-C
(公司A)(公司B)(公司C)
每个VRF：
- 独立的路由表
- 独立的地址空间
- 互相隔离
VPP DHCP的多VRF支持：
-
✅ 每个VRF独立的DHCP配置
- VRF-A可以有DHCP客户端
- VRF-B可以有DHCP代理
- VRF-C可以同时有客户端和代理
-
✅ 地址空间隔离
- VRF-A获取的IP不会和VRF-B冲突
- 每个VRF有独立的地址池
-
✅ 配置独立
- 每个VRF的DHCP配置互不影响
- 可以有不同的服务器、不同的策略
应用场景：
场景：运营商PE设备，服务多个客户
┌─────────────────────────────────┐
│ VPP PE设备 │
│ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │
│ │ VRF-A │ │ VRF-B │ │
│ │ (客户A) │ │ (客户B) │ │
│ │ │ │ │ │
│ │ DHCP代理 │ │ DHCP代理 │ │
│ │ 服务器1 │ │ 服务器2 │ │
│ │ VSS-A │ │ VSS-B │ │
│ └──────────┘ └──────────┘ │
└─────────────────────────────────┘
优势：
- 客户A和客户B完全隔离
- 可以有不同的DHCP服务器
- 可以有不同的地址池
- 配置互不影响
2.3.6 事件驱动的回调机制：实时通知
生活类比：
传统DHCP就像"定期查邮件"，可能错过重要信息；
VPP DHCP的事件机制就像"重要事件立即推送通知"，实时响应。
事件机制：
传统方式（轮询）：
外部程序 → [定期查询] → DHCP状态
问题：
- 延迟（可能几分钟才查到）
- 浪费资源（频繁查询）
- 可能错过事件
VPP方式（事件驱动）：
DHCP事件发生 → [立即通知] → 外部程序
优势：
- 实时（毫秒级）
- 高效（只在事件发生时通知）
- 不遗漏
支持的事件类型：
-
✅ DHCPv4客户端完成事件
- 获取到IP地址时触发
- 包含：IP地址、网关、DNS、租期等信息
-
✅ DHCPv6回复事件
- 收到服务器回复时触发
- 包含：地址/前缀、生命周期等信息
-
✅ 租约更新事件
- 续约成功/失败时触发
实际应用：
场景：外部监控系统需要知道DHCP状态
传统方式：
监控系统 → [每5分钟查询一次] → DHCP状态
问题：最多5分钟延迟
VPP事件方式：
DHCP获取IP → [立即发送事件] → 监控系统
优势：实时知道，延迟<1秒
应用：
- 网络监控系统
- 自动化运维脚本
- 计费系统
- 安全审计
2.3.7 灵活的API设计：支持外部控制平面
生活类比：
传统DHCP就像"固定菜单的餐厅"，只能选已有的菜；
VPP DHCP的API就像"可以自己点菜的餐厅"，灵活定制。
API能力：
-
配置API
- 添加/删除DHCP客户端
- 配置DHCP代理
- 设置VSS信息
-
查询API
- 查询客户端状态
- 查询代理配置
- 导出所有配置
-
事件API
- 订阅DHCP事件
- 接收实时通知
-
数据平面API（DHCPv6）
- 外部程序可以直接控制DP
- 实现自定义的CP逻辑
API使用示例（概念性）：
# Python示例（概念性，非真实代码）
# 1. 配置DHCP客户端
dhcp_client_config(
interface="GigabitEthernet0/8/0",
hostname="my-router"
)
# 2. 订阅事件
subscribe_dhcp_events(callback=my_handler)
# 3. 事件回调函数
def my_handler(event):
if event.type == "DHCP_COMPLETE":
print(f"获取到IP: {event.ip_address}")
# 可以触发其他操作，比如更新配置、发送通知等
API的优势：
- ✅ 编程控制：可以用Python、C、Go等语言
- ✅ 自动化：可以写脚本自动化管理
- ✅ 集成：可以与其他系统集成
- ✅ 灵活：可以实现自定义逻辑
2.3.8 小结：VPP DHCP增强特性全景
用一个"特性地图"总结：
┌─────────────────────┐
│ VPP DHCP 增强特性 │
└──────────┬──────────┘
│
┌──────────────────────┼──────────────────────┐
│ │ │
┌───────▼────────┐ ┌────────▼────────┐ ┌───────▼────────┐
│ 架构特性 │ │ 性能特性 │ │ 集成特性 │
│ │ │ │ │ │
│ CP/DP分离 │ │ 多线程支持 │ │ FIB深度集成 │
│ - 灵活可扩展 │ │ - 并行处理 │ │ - 自动路由更新 │
│ - 外部CP支持 │ │ - 高并发 │ │ - 立即生效 │
│ │ │ │ │ │
│ │ │ 向量化处理 │ │ 多VRF支持 │
│ │ │ - 批量处理 │ │ - 网络隔离 │
│ │ │ │ │ - 独立配置 │
│ │ │ 零拷贝技术 │ │ │
│ │ │ - 高性能 │ │ 事件驱动 │
│ │ │ - 低延迟 │ │ - 实时通知 │
│ │ │ │ │ │
│ 灵活API │ │ │ │ │
│ - 编程控制 │ │ │ │ │
│ - 自动化 │ │ │ │ │
└────────────────┘ └─────────────────┘ └────────────────┘
核心优势总结：
- 架构灵活：CP/DP分离，可以定制和扩展
- 性能卓越：多线程+向量化+零拷贝，处理能力强
- 深度集成：与VPP路由系统无缝集成，自动配置
- 功能丰富：多VRF、事件驱动、灵活API
2.4 与标准DHCP实现的对比
本小节目标：
通过对比，让你清楚理解 VPP DHCP 插件的定位和优势。
知道"什么时候用 VPP DHCP，什么时候用传统 DHCP"。
2.4.1 VPP DHCP的优势
2.4.1.1 高性能数据平面
对比数据（理论值）：
传统DHCP服务器（ISC DHCP）：
- 吞吐量：数千请求/秒
- 延迟：毫秒级
- CPU：单线程，利用率低
VPP DHCP插件：
- 吞吐量：百万级数据包/秒
- 延迟：微秒级
- CPU：多线程，利用率高
性能优势的原因：
- 向量化处理：一次处理多个数据包
- 零拷贝：减少内存操作
- 多线程：充分利用多核CPU
- 优化的数据结构：针对高性能设计
适用场景：
- ✅ 高并发场景：运营商PE设备，同时处理大量请求
- ✅ 低延迟要求：实时性要求高的场景
- ✅ 资源受限：需要高效利用CPU和内存
2.4.1.2 与路由器功能深度集成
传统DHCP服务器的问题：
传统架构：
┌──────────┐ ┌──────────┐
│ DHCP服务器│ │ 路由器 │
└────┬──────┘ └────┬─────┘
│ │
│ 获取IP后需要 │
│ 手动配置路由 │
└─────────┬───────────┘
│
需要额外脚本/工具
VPP DHCP的优势：
VPP架构：
┌──────────────────────┐
│ VPP 统一平台 │
│ ┌────────┐ ┌──────┐│
│ │ DHCP │ │ FIB ││
│ │ 插件 │ │路由表││
│ └───┬────┘ └───┬──┘│
│ │ 自动集成 │ │
│ └─────┬─────┘ │
│ │ │
│ 无需额外配置 │
└──────────────────────┘
集成优势：
- ✅ 自动路由更新：获取IP后自动更新路由表
- ✅ 统一管理：DHCP和路由在一个平台管理
- ✅ 配置一致：避免配置不一致的问题
- ✅ 立即生效：配置后立即可以转发数据
2.4.1.3 灵活的架构设计
对比：
传统DHCP服务器：
- 固定架构，难以扩展
- 配置文件和代码耦合
- 难以定制
VPP DHCP插件：
- CP/DP分离，可以替换CP
- API驱动，可以编程控制
- 可以集成到自定义系统
灵活性体现：
- CP/DP分离：可以用外部CP，实现自定义逻辑
- API丰富：可以通过API完全控制
- 事件驱动：可以实时响应状态变化
- 模块化：可以只使用需要的功能
2.4.2 与传统DHCP服务器的区别
2.4.2.1 功能定位不同
传统DHCP服务器（如ISC DHCP、dnsmasq）：
- ✅ 完整的DHCP服务器功能
- 维护IP地址池
- 分配IP地址给客户端
- 管理租约
- ✅ 独立运行
- 可以单独部署
- 不依赖其他系统
- ✅ 配置灵活
- 丰富的配置文件选项
- 支持复杂的地址分配策略
VPP DHCP插件：
- ✅ 客户端和代理功能
- 可以当客户端获取IP
- 可以当代理转发请求
- ❌ 不支持服务器功能（不分配IP给客户端）
- ✅ 嵌入在VPP中
- 是VPP的一部分
- 与路由等功能集成
- ✅ 高性能
- 针对高性能网络设备优化
- 适合高并发场景
对比总结：
传统DHCP服务器：
角色：独立的"房产中介公司"
功能：完整的服务器功能
适用：需要分配IP的场景
VPP DHCP插件：
角色：路由器里的"分房模块"
功能：客户端+代理
适用：路由器/交换机设备
2.4.2.2 使用场景对比
什么时候用传统DHCP服务器？
- ✅ 需要完整的DHCP服务器功能
- 比如：企业内网需要分配IP给员工电脑
- 比如：Wi-Fi热点需要分配IP给用户设备
- ✅ 独立部署
- 不需要与路由器深度集成
- 只需要简单的DHCP服务
- ✅ 配置复杂
- 需要复杂的地址分配策略
- 需要丰富的配置选项
什么时候用VPP DHCP插件？
- ✅ 路由器/交换机设备
- 设备本身需要通过DHCP获取WAN口IP
- 设备需要做DHCP中继/代理
- ✅ 高性能要求
- 需要处理大量并发请求
- 需要低延迟
- ✅ 与路由功能集成
- 获取IP后需要自动更新路由
- 需要与VRF、FIB等功能配合
- ✅ 运营商/企业网关场景
- 需要Option 82、VSS等高级功能
- 需要多租户支持
2.4.3 适用场景和限制
2.4.3.1 适用场景总结
1. 边缘路由器/CPE设备
场景：
- WAN口：通过DHCP从运营商获取IP（客户端功能）
- LAN口：通过DHCP代理服务内网设备（代理功能）
优势：
- 自动获取WAN口IP
- 自动更新路由表
- 高性能代理转发
2. 运营商PE设备
场景：
- 为大量客户提供DHCP中继服务
- 需要插入Option 82做用户识别
- 需要VSS做多租户隔离
优势：
- 高性能，支持高并发
- 多VRF支持
- Option 82和VSS支持
3. 数据中心网关
场景：
- 需要高性能DHCP处理
- 需要与路由、NAT等功能集成
- 需要自动化管理
优势：
- 高性能数据平面
- 与VPP其他功能集成
- API支持自动化
2.4.3.2 限制和注意事项
功能限制：
- ❌ 不支持DHCP服务器功能
- 不能分配IP给客户端
- 如果需要服务器功能，需要配合传统DHCP服务器使用
使用限制：
-
⚠️ 需要VPP环境
- 必须在VPP平台上运行
- 不能独立部署
-
⚠️ 学习曲线
- 需要了解VPP的概念（VRF、FIB等）
- 配置方式与传统DHCP服务器不同
最佳实践：
推荐组合：
VPP DHCP插件（客户端+代理）
+
传统DHCP服务器（ISC DHCP/dnsmasq）
=
完整的DHCP解决方案
VPP DHCP插件：
- 路由器自己获取IP（客户端）
- 转发客户端请求到服务器（代理）
传统DHCP服务器：
- 实际分配IP给客户端（服务器）
2.4.4 小结：选择合适的DHCP方案
决策树：
需要DHCP功能？
│
├─ 需要分配IP给客户端？
│ │
│ ├─ 是 → 用传统DHCP服务器（ISC DHCP/dnsmasq）
│ │
│ └─ 否 → 继续
│
├─ 路由器/交换机设备？
│ │
│ ├─ 是 → 考虑VPP DHCP插件
│ │
│ └─ 否 → 继续
│
├─ 需要高性能？
│ │
│ ├─ 是 → VPP DHCP插件
│ │
│ └─ 否 → 传统DHCP服务器
│
└─ 需要与路由功能集成？
│
├─ 是 → VPP DHCP插件
│
└─ 否 → 传统DHCP服务器
总结：
- VPP DHCP插件：适合路由器/交换机设备，需要高性能和深度集成
- 传统DHCP服务器：适合需要完整服务器功能的场景
- 组合使用：VPP DHCP插件（客户端+代理）+ 传统DHCP服务器（服务器）= 最佳方案
2.5 为什么VPP没有实现DHCP服务端？——设计取舍的思考
这一小节单独回答一个常见疑问：
“VPP 这么强，为什么不顺手把 DHCP Server 也实现了？”
核心结论：不是做不到，而是“性价比不高 + 角色不匹配”，刻意不做。
2.5.1 VPP 的角色：高速公路，而不是业务大厅
从定位上看：
- VPP 的核心价值：高性能 L2/L3/L4 数据平面
- 向量化、零拷贝、多线程
- 适合做：转发、NAT、VPN、ACL 等“流水线式”处理
- DHCP 服务器的核心工作：长周期状态管理 + 策略 + 存储
- 维护 IP 地址池、租约表
- 处理租约冲突、保留地址、策略分配
- 做持久化（断电不能丢租约）、HA 同步、统计计费
类比：
- VPP 更像修高速公路、做红绿灯控制的部门
- DHCP Server 更像开业务大厅、办证、管档案的部门
这两类工作都重要，但不一定非要放在同一个进程/框架里。
2.5.2 DHCP服务端已经有成熟生态，VPP没必要重复造轮子
业界已经有大量成熟的 DHCP 服务器实现，例如：
ISC DHCP、Keadnsmasq- 各种厂商自带的 DHCP 服务器、Windows DHCP 等
这些软件：
- 已经实现了复杂的功能：
- 静态绑定、保留地址、多地址池
- 高可用、故障切换、数据库后端
- 丰富的策略和脚本扩展
- 有大量部署经验和运维工具
对 VPP 社区来说：
- 如果在 VPP 里再做一个“可生产级”的 DHCP Server：
- 代码量大，维护成本高
- 功能要追平现有实现并不容易
- 而和“用现成 DHCP Server + VPP Proxy”相比，增量价值有限
所以更合理的方案是：
┌──────────────────────┐
│ 现有DHCP服务器 │
│ (ISC/Kea/dnsmasq…) │
└─────────┬────────────┘
│
│ 普通IP网络 / 本地Socket
│
┌─────────▼────────────┐
│ VPP 数据平面 │
│ + DHCP Proxy/CP │
└──────────────────────┘
VPP 专注：高速转发 + Proxy/Relay + Option82/VSS + 多VRF
DHCP Server 专注：地址池管理 + 租约持久化 + 策略 + HA
2.5.3 架构上“能不能做”和“值不值得做”是两回事
从纯技术角度看，在 VPP 里实现 DHCP Server 当然能做：
- 在插件里维护地址池和租约表
- 收发 DHCP 报文，完成 DORA/RENEW/REBIND 等流程
- 把租约信息持久化到文件或外部存储
但是要做到生产可用，需要额外考虑很多事情：
- 租约持久化格式设计、兼容升级
- 高可用/主备同步协议
- 管理面接口（复杂的 CLI/API/配置文件）
- 和现有 DHCP 生态（Kea/ISC 等）的兼容策略
这些工作本质上都是“控制平面 + 存储系统”的工程，
而 VPP 本身是一个倾向于“无状态高速流水线”的数据面框架。
所以从架构取舍上，社区更倾向于：
- 在 VPP 里只做“和数据面强相关的部分”：
- 客户端（自己要 IP）
- 代理/Relay（帮别人转发，插入 Option82/VSS）
- 把“重控制平面 + 状态管理”的部分交给外部进程：
- 独立 DHCP Server 进程
- 或集成在上层控制平面（自研 CP、SDN 控制器等）中
2.5.4 VPP常见推荐架构：Proxy + 外部Server
在真实部署中，常见的推荐组合是：
┌────────────────────────────────┐
│ 控制平面/服务进程 │
│ - 路由协议/业务逻辑 │
│ - DHCP Server (Kea/dnsmasq) │
└───────────┬────────────────────┘
│
普通IP/本地通信│
│
┌───────────▼───────────────────┐
│ VPP 数据平面 │
│ - DHCP Client (v4/v6) │
│ - DHCP Proxy/Relay │
│ - NAT/ACL/路由/... │
└──────────────────────────────┘
这样做的好处：
- 各司其职：
- VPP 做擅长的高性能转发
- 外部进程做擅长的状态管理和复杂逻辑
- 更利于运维：
- DHCP 配置可以沿用原有工具/经验
- VPP 升级和 DHCP Server 升级可以解耦
2.5.5 小结：不是“做不到”，而是“没必要硬塞进来”
综合来看，VPP 没有实现 DHCP 服务端的原因主要是：
- 定位不同：VPP 是数据平面框架，DHCP Server 是重控制平面组件\n2. 生态已有成熟实现：Kea/ISC/dnsmasq 等已经很好用\n3. 工程性价比不高：要做成生产级 Server 成本很高，收益有限\n4. 更合理的分层：VPP 负责 Client/Proxy，高度优化数据面，Server 交给外部进程\n\n所以，可以把这句话记在心里：\n\n> “VPP 不是做不到 DHCP Server，而是它有意保持自己是一个高性能数据面，不追求在内部塞进所有控制平面业务逻辑。”\n\n在后面的源码分析中，可以留意 DHCP 插件是如何把自己控制在“数据面 + 轻量CP”范围内的，例如：\n- 客户端如何只做必要的租约管理\n- Proxy 如何只做转发和 Option82/VSS 插入\n- 复杂策略和持久化全部交给外部世界处理。\n*** End Patch】"}}
第二部分总结：
通过2.1-2.5小节，我们了解了：
- VPP DHCP插件是什么：嵌入在VPP中的DHCP功能模块
- 它能做什么：客户端功能、代理功能、特殊功能
- 它的优势：高性能、深度集成、灵活架构
- 什么时候用它：路由器/交换机设备，需要高性能和集成
下一部分（第三部分）将深入源码结构，了解这些功能是如何组织实现的。
第三部分：源码目录结构与模块划分
本部分从工程视角看 VPP DHCP 插件的源码布局：
- 第 1、2 部分更多讲“协议和功能是什么”；
- 第 3 部分开始讲“这些功能在代码里是怎么分层、怎么拆文件的”；
- 本章先不深挖每个函数，只讲哪个文件大致负责什么、彼此是什么关系。
3.1 源码文件总览：从目录结构看“谁管哪块儿”
先把目录结构再看一眼，心里有个整体图：
src/plugins/dhcp/
├── CMakeLists.txt # 构建配置
├── FEATURE.yaml # 功能描述 / 插件元信息
├── dhcp.api # DHCP通用API定义
├── client.h / client.c # DHCPv4客户端
├── dhcp_api.c # API实现（dhcp.api）
├── dhcp_test.c # DHCP API测试
├── dhcp_client_detect.c # DHCP客户端检测
├── dhcp_proxy.h / dhcp_proxy.c # DHCP代理核心（v4/v6共用）
├── dhcp4_packet.h / dhcp4_packet.c # DHCPv4报文结构/格式化
├── dhcp4_proxy_node.c # DHCPv4代理数据平面节点
├── dhcp4_proxy_error.def # DHCPv4代理错误码定义
├── dhcp6_packet.h # DHCPv6报文结构/选项
├── dhcp6_proxy_node.c # DHCPv6代理数据平面节点
├── dhcp6_proxy_error.def # DHCPv6代理错误码定义
├── dhcp6_client_common_dp.h/.c # DHCPv6客户端公共数据平面逻辑
├── dhcp6_ia_na_client_cp.h/.c # DHCPv6 IA_NA控制平面
├── dhcp6_ia_na_client_dp.h/.c # DHCPv6 IA_NA数据平面
├── dhcp6_ia_na_client_cp.api # DHCPv6 IA_NA控制平面API定义
├── dhcp6_ia_na_client_cp_api.c # DHCPv6 IA_NA控制平面API实现
├── dhcp6_pd_client_cp.h/.c # DHCPv6 PD控制平面
├── dhcp6_pd_client_dp.h/.c # DHCPv6 PD数据平面
├── dhcp6_pd_client_cp.api # DHCPv6 PD控制平面API定义
├── dhcp6_pd_client_cp_api.c # DHCPv6 PD控制平面API实现
└── dhcp6_pd_doc.rst # DHCPv6 PD设计/使用文档
下面用“翻译成人话”的方式，大致介绍一下每一组文件负责的角色。
详细的功能/状态机/算法，会在 3.2 和后续专章里细讲。
3.1.1 构建入口和插件元信息：CMakeLists.txt / FEATURE.yaml
-
CMakeLists.txt：- 告诉 VPP 构建系统：
- 这个插件的名字叫
dhcp； - 要编译哪些
.c文件； - 哪些
.api文件需要做 API 代码生成； - 哪些
.h要被“安装”为公共头文件，给其他模块引用。
- 这个插件的名字叫
- 通俗讲：“DHCP 插件的工程清单+Makefile 入口”。
- 和其他插件（比如 NAT、ACL）结构基本一致，用的是统一的
add_vpp_plugin(...)宏。
- 告诉 VPP 构建系统：
-
FEATURE.yaml：- 给 VPP 插件管理系统看的一个“名片”：
- 名字（Dynamic Host Configuration Protocol）；
- 维护者是谁（Dave/Neale 等）；
- 有哪些特性（v4/v6 客户端、PD、Proxy/Option82）；
- 当前状态（production）；
- 属性（API、CLI、MULTITHREAD）。
- 方便：
- 在
show plugin/ 文档系统里展示信息； - 自动生成特性列表、文档索引等。
- 在
- 给 VPP 插件管理系统看的一个“名片”：
这两个文件本身不含协议逻辑，但决定了这个插件如何被 VPP 编译和识别。
3.1.2 顶层API：dhcp.api / dhcp_api.c
-
dhcp.api：- 用 VPP 的
.api语言定义和 DHCP 插件相关的主控制面消息：- 配置 DHCPv4/v6 Proxy；
- 配置 DHCPv4 客户端；
- 订阅 DHCPv6 事件（reply / PD reply）；
- 控制 ping / 版本查询等。
- VPP 的 API 生成器会：
- 把这个文件编译成 C 结构、编解码函数；
- 生成对应的 header，给
dhcp_api.c和外部客户端使用。
- 用 VPP 的
-
dhcp_api.c：- 是“API 入口实现文件”：
- 注册所有 DHCP 相关 API 消息的 handler；
- 每条消息到来时，调用对应的内部函数：
dhcp_proxy_server_add/del、dhcp_proxy_set_vss等（在dhcp_proxy.c）；dhcp_client_config（在client.c）；- DHCPv6 相关的客户端/事件接口（通过公共 DP/CP 模块）。
- 通俗讲：外部世界（API 客户端）和内部模块之间的“翻译官”。
- 是“API 入口实现文件”：
从耦合关系看：
dhcp_api.c站在最外层，- 往外靠 VPP 的 API 框架和外部程序；
- 往里靠客户端/代理/检测等功能模块。
3.1.3 DHCPv4客户端核心：client.h / client.c
-
client.h：- 定义 v4 客户端的核心数据结构 + 对外接口：
dhcp_client_t：单个客户端实例（状态机、租约、接口索引、定时器等）；dhcp_client_main_t：全局管理结构（客户端池、哈希表、指向 VLIB/VNET 的指针等）；- 外部可调用的接口：
dhcp_client_config(...)：添加/删除客户端配置；dhcp_client_walk(...)：遍历所有客户端。
- 其他模块（比如
dhcp_api.c、调试 CLI）通过这个头文件和 v4 客户端模块交互。
- 定义 v4 客户端的核心数据结构 + 对外接口：
-
client.c：- 实现所有 v4 客户端逻辑：
- 收发 DHCPv4 报文；
- 实现 DORA + 续约/重新绑定状态机；
- 更新接口地址、FIB、邻接；
- 触发事件回调（通知上层或 API 客户端）。
- 和其他模块的耦合：
- 用
dhcp4_packet.*里的报文定义/格式化； - 通过 VNET/FIB 接口给接口设置 IP、添加默认路由；
- 通过
dhcp_api.c暴露给外部 API。
- 用
- 实现所有 v4 客户端逻辑：
第三、四部分中关于 DHCPv4 客户端的所有分析，几乎都会围绕这两个文件展开。
3.1.4 客户端检测与测试：dhcp_client_detect.c / dhcp_test.c
-
dhcp_client_detect.c：- 一个功能性“侧车模块”，挂在 VPP 的某些 feature arc 上：
- 观察进出接口的 DHCP 报文；
- 判断这个接口上是否出现 DHCP 客户端行为；
- 可用于安全策略（防未授权客户端/服务器）、监控和运维。
- 耦合关系：
- 向下依赖 VLIB 节点框架（注册节点、计数器、trace）；
- 向上通过 API/CLI 开关这个功能（
dhcp_client_detect_enable_disable）。
- 一个功能性“侧车模块”，挂在 VPP 的某些 feature arc 上：
-
dhcp_test.c：- 放的是 API 测试用例：
- 怎么发起 DHCP 配置请求；
- 怎么验证返回的结果；
- 在 VPP 的 test framework 中用于回归测试。
- 对读代码的人来说，它也是一个“如何正确使用 API 的示例集合”。
- 放的是 API 测试用例：
这两个文件不是主数据路径上的“核心逻辑”，但对理解如何在工程中调用 DHCP 插件非常有帮助。
3.1.5 代理核心与数据平面节点：dhcp_proxy.* / dhcp4_proxy_node.c / dhcp6_proxy_node.c
-
dhcp_proxy.h/dhcp_proxy.c：- 把“DHCP 代理/中继”这件事拆成一个相对独立的子系统：
- 配置管理：
- 每个 VRF/协议族（v4/v6）对应的 DHCP 服务器列表；
- 源地址、接收 FIB 索引、VSS 信息等；
- 运行时状态：
- 待响应请求表（cookie/pending 结构）；
- VSS 配置池和索引；
- 对外接口：
dhcp_proxy_server_add/del等配置函数；dhcp_proxy_dump/dhcp_send_details等查询/遍历函数；dhcp_maybe_register_udp_ports管理端口注册。
- 配置管理：
- 这里更多是**“控制平面 + 全局状态”**，真正的数据包转发在 node 文件里。
- 把“DHCP 代理/中继”这件事拆成一个相对独立的子系统：
-
dhcp4_proxy_node.c：- 这是 DHCPv4 Proxy 的数据平面节点实现：
- 客户端 → 服务器方向：
- 解析 DHCPv4 报文；
- 根据 GIADDR/VRF 找到对应 proxy 配置；
- 插入 Option82/VSS；
- 选择要转发的服务器（支持多服务器）；
- 记录 pending cookie。
- 服务器 → 客户端方向：
- 根据 cookie 找回原客户端；
- 移除/处理 Option82；
- 把报文发回正确的客户端接口。
- 客户端 → 服务器方向：
- 与
dhcp_proxy.c的关系：- node 侧负责“包怎么转”；
- proxy.c 负责“有哪些服务器/VRF/VSS 配置可供使用”。
- 这是 DHCPv4 Proxy 的数据平面节点实现：
-
dhcp6_proxy_node.c：- 类似
dhcp4_proxy_node.c，但针对 DHCPv6 Relay 机制：- 构造/解析 RELAY-FORW / RELAY-REPL 报文；
- 维护多级中继相关字段（hop-count、link-address、peer-address）；
- 插入 Interface-ID、Remote-ID、VSS 等 v6 版本的中继信息。
- 与
dhcp6_packet.h紧密耦合，用里面定义的各种 Option 结构。
- 类似
从层次上看：
dhcp_proxy.*比较偏“配置/状态管理”，dhcp4/6_proxy_node.c则是在 VPP graph 中真正处理 DHCP 报文的“执行节点”。
3.1.6 报文结构与帮助函数：dhcp4_packet.* / dhcp6_packet.h
-
dhcp4_packet.h/dhcp4_packet.c：- 定义 DHCPv4 报文头结构、magic cookie、option 类型等；
- 提供
format_dhcp_header/format_dhcp_packet_type等格式化函数； - 主要被：
- v4 客户端（
client.c） - v4 Proxy 节点（
dhcp4_proxy_node.c）
使用。
- v4 客户端（
- 通俗讲：“DHCPv4 报文字典 + printf 工具”。
-
dhcp6_packet.h：- 定义 DHCPv6 的：
- 消息类型枚举；
- 各种 Option（IA_NA、IA_PD、STATUS_CODE、VSS、Interface-ID 等）的结构；
- Relay 头、常用状态码等。
- 被所有 DHCPv6 相关模块（Proxy、IA_NA/PD 客户端 DP）频繁 include。
- 相当于：“DHCPv6 报文字典 + 结构定义中心”。
- 定义 DHCPv6 的：
这些文件几乎不包含“业务决策”，但它们是所有 DHCP 逻辑的基础积木。
3.1.7 DHCPv6 客户端公共 DP：dhcp6_client_common_dp.*
dhcp6_client_common_dp.h/.c：- 把 DHCPv6 客户端（IA_NA + IA_PD）在数据平面上的共性抽出来：
- DUID 生成与管理（DUID-LLT 等）；
- 事务 ID（xid）生成；
- 公共的 UDP 端口注册/解除；
- 通用的报文发送/重传框架。
- IA_NA 和 PD 的 DP 文件都依赖这里的公共逻辑：
- 避免重复造轮子；
- 确保 v6 客户端行为在细节上保持一致。
- 把 DHCPv6 客户端（IA_NA + IA_PD）在数据平面上的共性抽出来：
可以把它看成 DHCPv6 客户端 DP 的**“公共基础库”**。
3.1.8 DHCPv6 IA_NA 客户端 CP/DP：dhcp6_ia_na_client_*
-
dhcp6_ia_na_client_cp.h/.c：- 控制平面部分：
- 维护“每个接口上的 IA_NA 客户端配置”；
- 把从 DP 收到的前缀/地址应用到 VPP 接口/路由；
- 提供 CLI/API 调用的后端实现。
- 主要与：
- 接口管理模块（设置 IPv6 地址）；
- FIB/路由模块（更新路由）；
发生耦合。
- 控制平面部分：
-
dhcp6_ia_na_client_dp.h/.c：- 数据平面部分：
- 负责具体的 DHCPv6 IA_NA 报文构造、重传、状态机；
- 使用
dhcp6_client_common_dp提供的通用功能； - 把收到的 Reply/Advertise 中的地址/状态解析出来，通知 CP。
- 相当于：“IA_NA 客户端的执行引擎”。
- 数据平面部分：
-
dhcp6_ia_na_client_cp.api/dhcp6_ia_na_client_cp_api.c：- 定义并实现针对 IA_NA 控制平面的专用 API：
- 启用/禁用某接口上的 IA_NA 客户端；
- 查询当前 IA_NA 状态等。
- 是控制平面逻辑对外的“接口层”。
- 定义并实现针对 IA_NA 控制平面的专用 API：
这几组文件合起来，构成了一个完整的“DHCPv6 地址客户端子系统”，内部再通过事件/回调同 Proxy/其他模块协作。
3.1.9 DHCPv6 PD 客户端 CP/DP：dhcp6_pd_client_* / dhcp6_pd_doc.rst
-
dhcp6_pd_client_cp.h/.c：- DHCPv6 PD（前缀委派）控制平面逻辑：
- 维护“前缀组”“前缀消费者”等抽象概念；
- 控制哪些接口从哪个前缀组拿前缀；
- 当前缀变化时，重新配置下游接口。
- 是 VPP 里 PD 客户端“业务策略”的中心。
- DHCPv6 PD（前缀委派）控制平面逻辑：
-
dhcp6_pd_client_dp.h/.c：- PD 的数据平面执行引擎：
- 负责构造携带 IA_PD/IAPREFIX 选项的 DHCPv6 报文；
- 实现 PD 的重传/超时/状态机；
- 把收到的前缀列表和生命周期信息汇报给 CP。
- 和 IA_NA 的 DP 部分类似，只是操作对象从“地址”变成“前缀”。
- PD 的数据平面执行引擎：
-
dhcp6_pd_client_cp.api/dhcp6_pd_client_cp_api.c：- 定义/实现 PD 控制平面的 API 接口：
- 启用/禁用 PD 客户端；
- 维护前缀组设置；
- 订阅 PD 相关事件等。
- 定义/实现 PD 控制平面的 API 接口：
-
dhcp6_pd_doc.rst：- 一份相对完整的 DHCPv6 PD 设计和使用文档：
- 讲解 CP/DP 分离的设计；
- 解释前缀组、前缀消费者等概念；
- 提供 CLI 示例和使用建议。
- 对读源码非常有帮助，可以把它当成“官方注释版设计文档”。
- 一份相对完整的 DHCPv6 PD 设计和使用文档：
从模块关系看：
- IA_NA 和 PD 两套子系统结构非常相似：都有 CP / DP / API 三层；
- 二者共享
dhcp6_client_common_dp和dhcp6_packet.h； - 都通过 API 和
dhcp.api整体体系“挂”在 DHCP 插件之下。
小结：
3.1 这一节的目标是：先从“文件列表”过渡到“心里有一张功能地图”。
3.2 会把这些文件重新按照“客户端模块 / 代理模块 / 报文模块 / API 模块 / 辅助模块”重组，
再讲每个模块内部更细的职责和耦合关系。
3.2 模块功能划分
3.1 是“按文件名”看目录，这一节换个角度：
- 按“功能”把这些文件重新分成几个模块；
- 讲每个模块负责哪块业务、和谁打交道；
- 方便你后面查代码时，先想“我要看客户端逻辑/代理逻辑/报文字典”，再定位到对应文件。
3.2.1 客户端模块：VPP 自己当 DHCP“租客”
包含哪些代码？
- DHCPv4 客户端：
client.h/client.c
- DHCPv6 IA_NA 客户端：
dhcp6_ia_na_client_cp.h/.cdhcp6_ia_na_client_dp.h/.cdhcp6_ia_na_client_cp.apidhcp6_ia_na_client_cp_api.c
- DHCPv6 PD 客户端：
dhcp6_pd_client_cp.h/.cdhcp6_pd_client_dp.h/.cdhcp6_pd_client_cp.apidhcp6_pd_client_cp_api.c
统一职责：
让 VPP 设备本身（作为一个路由器）也能像普通主机一样：
- 主动向上游申请 IP/前缀（而不是只给别人转发包）；
- 拿到地址/前缀后，自动配置到接口并更新路由/FIB；
- 在租约到期前，自动完成续约，不让业务中断。
通俗比喻：
- 代理模块是“帮别人租房的中介/楼栋管理员”；
- 客户端模块是“VPP 自己也是一个要租房的租客”。
和其他模块的关系（耦合点）：
- 向下：
- 使用
dhcp4_packet.*/dhcp6_packet.h里的报文结构去拼/解析 DHCP 报文； - 和 UDP/IP 模块合作在正确的端口/地址上发包；
- 通过 VNET 接口模块给接口配置 IP/前缀；
- 通过 FIB 模块添加默认路由/前缀路由。
- 使用
- 向上：
- 通过
dhcp.api+dhcp6_ia_na_client_cp.api+dhcp6_pd_client_cp.api对外提供 API； - 被 CLI 和外部控制平面调用（比如 Python 控制程序）。
- 通过
从工程视角看，“客户端模块”是 DHCP 插件里和 VPP 其他核心网络模块耦合最深的一块。
3.2.2 代理模块：VPP 当 DHCP“楼栋管理员/中继”的部分
包含哪些代码？
- 代理控制核心：
dhcp_proxy.h/dhcp_proxy.c
- v4 代理数据平面节点：
dhcp4_proxy_node.cdhcp4_proxy_error.def
- v6 代理数据平面节点：
dhcp6_proxy_node.cdhcp6_proxy_error.def
统一职责：
不负责分配 IP，只负责：
- 接收客户端的 DHCP 请求（可能来自很多不同的 VRF/子网）；
- 根据配置决定转发给哪个/哪些 DHCP 服务器；
- 在转发前后插入/处理 Option 82、VSS 等中继信息；
- 把服务器的回复原路（或按 cookie）送回客户端。
和第二部分讲的角色对应：
- 代理模块就是“楼栋管理员/中继”：
- 既要帮租客传话；
- 也要在信里加上“哪栋楼/哪根线/哪个 VRF/哪个租户”的标签。
和其他模块的关系（耦合点）：
- 向下：
- 依赖 UDP/IP 模块注册 DHCP 端口、发/收 UDP 报文；
- 依赖 FIB 决定报文往哪个出接口/下一跳发；
- 使用
dhcp4_packet.*/dhcp6_packet.h的报文字典拼出正确的包。
- 向上：
- 通过
dhcp.api提供 Proxy 配置/查询 API； - 被 CLI 使用（
set dhcp proxy …、show dhcp proxy等）。
- 通过
从结构上看，代理模块会在 3.3 小节和第 6 部分中被重点讲解，因为它是“DHCP 和转发平面”的关键桥梁。
3.2.3 数据包处理模块：报文结构字典 + 格式化工具
包含哪些代码？
- DHCPv4 报文：
dhcp4_packet.hdhcp4_packet.c
- DHCPv6 报文：
dhcp6_packet.h
统一职责：
- 定义报文长什么样：
- v4 header 各字段（opcode、xid、flags、各类 IP 地址）；
- v6 header / relay header / 各种 option 结构；
- 状态码、Option 编号等常量。
- 提供格式化/打印函数：
- 用于 CLI
show命令输出； - 用于调试日志输出。
- 用于 CLI
可以把它们看成：
- “DHCP 协议的结构字典”：所有模块都来查字段/常量定义；
- “printf 小助手”：方便把二进制包变成人能读的字符串。
和其他模块的关系（耦合点）：
- v4/v6 客户端、v4/v6 代理节点都会 include 这些头文件；
- 但这些文件本身几乎不反向依赖业务模块，属于“公共基础设施”。
如果你在看业务逻辑时被各种字段名搞晕了，可以先回到这些文件里扫一眼，相当于“查词典”。
3.2.4 API 模块：对外配置/查询/事件的统一入口
包含哪些代码？
- 通用 DHCP API：
dhcp.apidhcp_api.c
- DHCPv6 IA_NA 控制平面 API：
dhcp6_ia_na_client_cp.apidhcp6_ia_na_client_cp_api.c
- DHCPv6 PD 控制平面 API：
dhcp6_pd_client_cp.apidhcp6_pd_client_cp_api.c
统一职责：
- 把“外部世界的需求”翻译成内部调用：
- 配置/删除客户端；
- 配置/删除 Proxy；
- 设置/查询 VSS、前缀组等；
- 订阅 DHCPv6/PD 事件；
- 收集并返回客户端/代理的当前状态。
简单说：API 模块不决策“要不要分 IP”，只负责“别人怎么和 DHCP 插件说话”。
和其他模块的关系（耦合点）：
- 向外：
- 依赖 VPP API 框架；
- 被 CLI、外部控制平面（Python/C/Go 程序）调用。
- 向内：
- 调用客户端模块的配置/查询函数；
- 调用代理模块的 add/del/dump 函数；
- 负责把内部结构打包成 API 消息返回。
后面第 7 部分会专门对 API 做详细拆解，这里只需要记住：
API 模块 = 控制/查询/事件的统一入口 + 编解码层。
3.2.5 辅助模块：检测、测试、文档三件套
包含哪些代码？
- 客户端检测：
dhcp_client_detect.c
- 测试：
dhcp_test.c
- 文档：
dhcp6_pd_doc.rst
统一职责：
-
dhcp_client_detect.c：- 提供 DHCP Client Detection 功能（第二部分 2.2.3 提到过）；
- 挂在特定接口/arc 上，检查是否有 DHCP 客户端流量；
- 用于安全（防未授权 DHCP）和监控（看哪些口有终端）。
-
dhcp_test.c：- 放各种 DHCP 相关 API 的测试用例；
- 用于 VPP 回归测试，保证改代码不把 API 玩坏；
- 也可以当成“如何正确用这些 API 的示例代码”。
-
dhcp6_pd_doc.rst：- 重点解释 DHCPv6 PD 客户端的设计理念和使用方式；
- 弥补代码中“不太好写在注释里”的那些背景知识；
- 是读 PD 源码前强烈推荐先过一遍的文档。
和其他模块的关系：
- 不在主数据路径上，但直接影响：
- 插件的安全性（检测）；
- 可靠性和可维护性（测试）；
- 可理解性（文档）。
这一节的目标，是让你在脑子里形成这样一张图：
- 想看“VPP 自己拿地址/前缀”的逻辑 → 找客户端模块；
- 想看“VPP 帮别人转 DHCP”的逻辑 → 找代理模块；
- 想确认报文字段/调试输出 → 找数据包处理模块；
- 想写脚本/控制面接入 → 看 API 模块；
- 想做安全/测试/深入理解 PD → 看辅助模块。
下一节 3.3 会把这些模块再和 VPP 的 IP/FIB/接口/UDP 等子系统串成一张“交互/依赖关系图”。
3.3 模块间依赖关系
这一节的目标：在脑子里画出一张“VPP DHCP 插件和 VPP 其他子系统之间如何交互”的依赖关系图。
理解这些依赖关系，有助于：
- 知道“改 DHCP 代码时，可能影响哪些其他模块”；
- 知道“看 DHCP 代码时，需要同时理解哪些 VPP 核心概念”；
- 知道“为什么 DHCP 插件能自动更新路由、为什么能多 VRF 隔离”。
3.3.1 客户端与FIB的交互：自动路由更新的核心
FIB是什么？
FIB（Forwarding Information Base，转发信息库）是 VPP 的路由表/转发表，决定数据包应该往哪个接口、哪个下一跳发送。
生活类比：
- FIB 就像邮局的“地址簿”，记录“寄到某个地址的包裹，应该走哪条路线、送到哪个邮局”。
DHCP客户端为什么需要和FIB交互？
当 DHCP 客户端获取到 IP 地址后，需要：
- 配置接口IP地址：把获取到的 IP 配置到接口上
- 添加默认路由：添加一条“默认网关”的路由，指向 DHCP 服务器提供的网关地址
- 更新FIB表项：让 FIB 知道“这个接口现在有这个 IP，数据包可以发到这里”
交互流程示意：
DHCP客户端获取到IP地址
│
│ 例如：192.168.1.100/24
│ 网关：192.168.1.1
│
▼
┌─────────────────────────────────┐
│ 1. 调用接口管理API │
│ ip4_add_del_address() │
│ 把IP配置到接口 │
└────────────┬────────────────────┘
│
▼
┌─────────────────────────────────┐
│ 2. 调用FIB API │
│ ip4_add_del_route() │
│ 添加默认路由： │
│ 0.0.0.0/0 → 192.168.1.1 │
└────────────┬────────────────────┘
│
▼
┌─────────────────────────────────┐
│ 3. FIB自动更新 │
│ - 接口IP表项更新 │
│ - 路由表更新 │
│ - 邻接表更新（ARP/ND） │
└─────────────────────────────────┘
具体代码层面的交互：
在 client.c 中，当收到 DHCP ACK 后：
// 伪代码示意，非真实代码
dhcp_client_process_ack(dhcp_client_t *client, dhcp_header_t *ack) {
// 1. 提取IP地址和网关
ip4_address_t leased_ip = ack->your_ip_address;
ip4_address_t gateway = ack->router_address; // 从Option 3提取
// 2. 调用接口管理API，配置IP地址
ip4_add_del_address(
client->sw_if_index, // 接口索引
&leased_ip, // IP地址
subnet_mask_width, // 子网掩码长度
is_add=1 // 添加
);
// 3. 调用FIB API，添加默认路由
ip4_add_del_route(
&zero_address, // 0.0.0.0/0（默认路由）
0, // 前缀长度0
&gateway, // 下一跳（网关）
client->sw_if_index, // 出接口
is_add=1 // 添加
);
// 4. FIB内部会自动：
// - 更新路由表
// - 创建/更新邻接条目（ARP/ND）
// - 更新转发表
}
关键点：
- ✅ 自动集成：DHCP 客户端不需要手动调用多个 API，VPP 的接口管理和 FIB 会自动协调
- ✅ 立即生效：配置后，FIB 立即更新，数据包可以立即转发
- ✅ 多VRF支持：每个 VRF 有独立的 FIB，DHCP 客户端配置的 IP 和路由会自动进入对应的 VRF
依赖关系图：
┌─────────────────┐
│ DHCP客户端模块 │
│ (client.c) │
└────────┬────────┘
│
│ 调用API
│
┌────┴────────────────────┐
│ │
▼ ▼
┌─────────────┐ ┌──────────────┐
│ 接口管理模块 │ │ FIB模块 │
│ (ip4_add_ │ │ (ip4_add_ │
│ del_addr) │ │ del_route) │
└─────────────┘ └──────┬───────┘
│
│ 自动更新
▼
┌──────────────┐
│ 转发表/路由表│
│ (立即生效) │
└──────────────┘
3.3.2 客户端与接口管理的交互：IP地址配置的桥梁
接口管理模块是什么？
VPP 的接口管理模块负责：
- 管理所有网络接口（物理接口、VLAN、VXLAN等）
- 给接口配置 IP 地址、MAC 地址
- 管理接口状态（up/down）
生活类比：
- 接口管理就像“房产登记处”，记录“哪个房间（接口）配了哪个门牌号（IP地址）”。
DHCP客户端如何与接口管理交互？
1. 获取接口信息
// DHCP客户端需要知道：
// - 接口索引（sw_if_index）
// - 接口MAC地址（用于DHCP报文）
// - 接口状态（是否up）
dhcp_client_t *client = ...;
u32 sw_if_index = client->sw_if_index;
// 通过VNET接口管理获取MAC地址
vnet_hw_interface_t *hw = vnet_get_hw_interface(vnet_main, sw_if_index);
mac_address_copy(client->client_hardware_address, hw->hw_address);
2. 配置接口IP地址
// 当获取到DHCP ACK后，配置IP地址
ip4_add_del_address(
sw_if_index, // 接口索引
&leased_address, // DHCP获取到的IP
subnet_mask_width, // 子网掩码长度（从DHCP Option 1获取）
is_add=1 // 添加地址
);
3. 监听接口状态变化
// DHCP客户端需要知道接口是否down了
// 如果接口down，可能需要：
// - 停止DHCP请求
// - 清理已配置的IP地址
// - 重置状态机
交互流程示意：
DHCP客户端启动
│
│ 1. 通过接口管理获取接口信息
│ - sw_if_index
│ - MAC地址
│ - 接口状态
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ 发送DHCP DISCOVER │
│ (使用MAC地址) │
└────────────┬────────────┘
│
│ 收到ACK
▼
┌─────────────────────────┐
│ 调用接口管理API │
│ ip4_add_del_address() │
│ 配置IP到接口 │
└────────────┬────────────┘
│
│ 接口管理自动：
│ - 更新接口IP列表
│ - 通知FIB更新
│ - 触发ARP/ND
▼
┌─────────────────────────┐
│ 接口现在有IP了 │
│ 可以接收和发送数据包 │
└─────────────────────────┘
关键点：
- ✅ 接口索引（sw_if_index）是纽带：DHCP客户端通过sw_if_index标识接口，接口管理也通过sw_if_index管理接口
- ✅ 自动通知机制：配置IP后，接口管理会自动通知FIB、ARP/ND等模块
- ✅ 状态同步：接口状态变化时，DHCP客户端需要响应（比如接口down时清理配置）
依赖关系图：
┌─────────────────┐
│ DHCP客户端模块 │
│ (client.c) │
└────────┬────────┘
│
│ 1. 查询接口信息
│ vnet_get_hw_interface()
│
▼
┌─────────────────┐
│ 接口管理模块 │
│ (VNET Interface)│
│ │
│ - sw_if_index │
│ - MAC地址 │
│ - 接口状态 │
└────────┬────────┘
│
│ 2. 配置IP地址
│ ip4_add_del_address()
│
▼
┌─────────────────┐
│ 接口IP配置 │
│ (自动通知FIB) │
└─────────────────┘
3.3.3 代理与路由转发的交互：数据包如何找到DHCP服务器
为什么代理需要路由转发？
DHCP代理的核心任务是：
- 接收客户端的DHCP请求
- 转发给远程的DHCP服务器
- 把服务器的回复转发回客户端
关键问题：如何知道DHCP服务器在哪里？如何把数据包送到服务器？
答案：通过FIB路由表查找服务器的路由，然后通过VPP的转发机制发送数据包。
生活类比：
- 代理就像“快递中转站”，收到包裹后，需要查“地址簿（路由表）”知道“这个地址的包裹应该走哪条路线、送到哪个下一站”。
交互流程示意：
客户端发送DHCP请求
│
│ 到达VPP Proxy节点
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ 1. 解析请求，确定VRF │
│ 根据接收接口确定 │
│ rx_fib_index │
└────────────┬────────────┘
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ 2. 查找Proxy配置 │
│ dhcp_get_proxy() │
│ 获取服务器地址列表 │
└────────────┬────────────┘
│
│ 例如：服务器1 = 10.0.0.1
│ 服务器2 = 10.0.0.2
▼
┌─────────────────────────┐
│ 3. 对每个服务器： │
│ - 查找FIB路由 │
│ - 确定出接口/下一跳 │
│ - 构造并发送数据包 │
└────────────┬────────────┘
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ 4. FIB查找 │
│ ip4_lookup() │
│ 返回： │
│ - 出接口 │
│ - 下一跳MAC地址 │
│ - 邻接条目 │
└────────────┬────────────┘
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ 5. 通过转发机制发送 │
│ vlib_buffer_enqueue() │
│ 数据包进入转发图 │
└─────────────────────────┘
具体代码层面的交互：
在 dhcp4_proxy_node.c 中，转发客户端请求到服务器：
// 伪代码示意，非真实代码
dhcp4_proxy_to_server_node(vlib_buffer_t *b0) {
// 1. 解析DHCP请求，确定VRF
u32 rx_fib_index = vnet_buffer(b0)->ip.adj_index[VLIB_RX];
// 2. 查找Proxy配置
dhcp_proxy_t *proxy = dhcp_get_proxy(&dhcp_proxy_main,
rx_fib_index,
FIB_PROTOCOL_IP4);
// 3. 遍历所有配置的服务器
for (each server in proxy->dhcp_servers) {
ip4_address_t *server_addr = &server->dhcp_server.ip4;
u32 server_fib_index = server->server_fib_index;
// 4. 在服务器的FIB中查找路由
fib_node_index_t fei = fib_table_lookup(
server_fib_index, // 服务器的FIB索引
server_addr, // 服务器IP地址
32 // /32（主机路由）
);
// 5. 获取转发信息（出接口、下一跳等）
adj_index_t ai = fib_entry_get_adj(fei);
vnet_rewrite_header_t *rw = adj_get_rewrite(ai);
// 6. 构造转发数据包
// - 修改IP头（源地址、目标地址）
// - 插入Option 82
// - 设置GIADDR（DHCPv4）或封装Relay（DHCPv6）
// 7. 通过VPP转发机制发送
vlib_buffer_enqueue_to_next(vm, node, next_index, buffers);
}
}
关键点：
- ✅ 多VRF支持：客户端在VRF-A，服务器可能在VRF-B，Proxy需要在正确的FIB中查找路由
- ✅ 多服务器支持：可以配置多个服务器，Proxy会同时转发给所有服务器
- ✅ 源地址选择：Proxy可以配置源地址（dhcp_src_address），用于服务器回复时的路由查找
依赖关系图：
┌─────────────────┐
│ DHCP Proxy节点 │
│ (proxy_node.c) │
└────────┬────────┘
│
│ 1. 确定VRF和服务器地址
│
▼
┌─────────────────┐
│ Proxy配置模块 │
│ (dhcp_proxy.c) │
│ - 服务器列表 │
│ - VRF映射 │
└────────┬────────┘
│
│ 2. 查找服务器路由
│ fib_table_lookup()
│
▼
┌─────────────────┐
│ FIB模块 │
│ (路由表) │
│ - 查找路由 │
│ - 返回转发信息 │
└────────┬────────┘
│
│ 3. 获取邻接/下一跳
│ adj_get_rewrite()
│
▼
┌─────────────────┐
│ VPP转发机制 │
│ - 数据包排队 │
│ - 转发图处理 │
│ - 发送到出接口 │
└─────────────────┘
反向流程：服务器回复的处理
服务器回复到达VPP
│
│ 到达Proxy节点
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ 1. 解析回复 │
│ - 提取Cookie │
│ - 查找pending请求 │
└────────────┬────────────┘
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ 2. 确定客户端位置 │
│ - 从pending获取 │
│ - 客户端接口/VRF │
└────────────┬────────────┘
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ 3. 在客户端VRF中查找 │
│ FIB路由到客户端 │
└────────────┬────────────┘
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ 4. 转发回客户端 │
│ (通过VPP转发机制) │
└─────────────────────────┘
3.3.4 API与各功能模块的绑定关系：控制入口的统一映射
API模块的角色
API模块是外部世界和DHCP插件内部功能之间的桥梁：
- 外部程序（CLI、Python脚本、控制平面）通过API发送请求
- API模块把请求翻译成内部函数调用
- 内部模块执行操作，返回结果
- API模块把结果打包成API消息返回
生活类比：
- API模块就像“前台接待处”，外部访客（API客户端）说出需求，前台翻译给内部各部门（客户端模块、代理模块），再把各部门的回复整理好返回给访客。
API与各模块的绑定关系：
1. DHCPv4客户端API绑定
外部API请求
│
│ dhcp_client_config (dhcp.api)
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ dhcp_api.c │
│ dhcp_client_config() │
│ (API handler) │
└────────────┬────────────┘
│
│ 调用内部函数
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ client.c │
│ dhcp_client_config() │
│ (实际实现) │
│ │
│ - 创建/删除客户端实例 │
│ - 启动/停止状态机 │
│ - 管理租约 │
└─────────────────────────┘
2. DHCP Proxy API绑定
外部API请求
│
│ dhcp_proxy_config (dhcp.api)
│ dhcp_proxy_set_vss (dhcp.api)
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ dhcp_api.c │
│ dhcp_proxy_config() │
│ dhcp_proxy_set_vss() │
│ (API handlers) │
└────────────┬────────────┘
│
│ 调用内部函数
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ dhcp_proxy.c │
│ dhcp_proxy_server_add() │
│ dhcp_proxy_server_del() │
│ dhcp_proxy_set_vss() │
│ (实际实现) │
│ │
│ - 管理Proxy配置 │
│ - 管理服务器列表 │
│ - 管理VSS配置 │
└─────────────────────────┘
3. DHCPv6客户端API绑定
外部API请求
│
│ dhcp6_pd_client_enable_disable
│ (dhcp6_pd_client_cp.api)
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ dhcp6_pd_client_cp_api.c│
│ (API handler) │
└────────────┬────────────┘
│
│ 调用控制平面
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ dhcp6_pd_client_cp.c │
│ (控制平面实现) │
│ │
│ - 管理PD客户端配置 │
│ - 管理前缀组 │
│ - 协调数据平面 │
└────────────┬────────────┘
│
│ 通过API控制数据平面
│
▼
┌─────────────────────────┐
│ dhcp6_pd_client_dp.c │
│ (数据平面实现) │
│ │
│ - 发送/接收DHCPv6报文 │
│ - 管理重传/超时 │
│ - 触发事件通知 │
└─────────────────────────┘
完整的API绑定关系图：
┌─────────────────┐
│ 外部世界 │
│ (CLI/Python/C) │
└────────┬────────┘
│
│ API消息
│
┌────────▼────────┐
│ API模块层 │
│ │
│ dhcp.api │
│ dhcp_api.c │
│ │
│ dhcp6_ia_na_ │
│ client_cp.api │
│ dhcp6_pd_ │
│ client_cp.api │
└────────┬────────┘
│
┌────────────────────┼────────────────────┐
│ │ │
▼ ▼ ▼
┌───────────────┐ ┌───────────────┐ ┌───────────────┐
│ 客户端模块 │ │ 代理模块 │ │ 检测模块 │
│ │ │ │ │ │
│ client.c │ │ dhcp_proxy.c │ │ dhcp_client_ │
│ │ │ │ │ detect.c │
│ dhcp6_ia_na_ │ │ dhcp4_proxy_ │ │ │
│ client_cp.c │ │ node.c │ │ │
│ │ │ │ │ │
│ dhcp6_pd_ │ │ dhcp6_proxy_ │ │ │
│ client_cp.c │ │ node.c │ │ │
└───────────────┘ └───────────────┘ └───────────────┘
│ │ │
│ │ │
▼ ▼ ▼
┌───────────────┐ ┌───────────────┐ ┌───────────────┐
│ VPP核心模块 │ │ VPP核心模块 │ │ VPP核心模块 │
│ │ │ │ │ │
│ FIB │ │ FIB │ │ Feature Arc │
│ 接口管理 │ │ 转发机制 │ │ │
│ UDP/IP │ │ UDP/IP │ │ │
└───────────────┘ └───────────────┘ └───────────────┘
API消息流向示例：
示例1：配置DHCPv4客户端
CLI命令：
set dhcp client intfc GigabitEthernet0/8/0 hostname my-router
│
│ 1. CLI解析命令
▼
VPP CLI框架
│
│ 2. 构造API消息
│ dhcp_client_config {
│ is_add = 1
│ client.sw_if_index = ...
│ client.hostname = "my-router"
│ }
▼
dhcp_api.c::dhcp_client_config_handler()
│
│ 3. 调用内部函数
│ dhcp_client_config(...)
▼
client.c::dhcp_client_config()
│
│ 4. 创建客户端实例
│ 启动状态机
▼
DHCP客户端开始工作
│
│ 5. 返回结果
▼
dhcp_api.c 构造回复消息
│
│ 6. 返回给CLI
▼
CLI显示成功/失败
示例2：查询DHCP Proxy配置
CLI命令：
show dhcp proxy
│
│ 1. CLI构造查询API
│ dhcp_proxy_dump { is_ip6 = false }
▼
dhcp_api.c::dhcp_proxy_dump_handler()
│
│ 2. 调用内部函数遍历
│ dhcp_proxy_walk(...)
▼
dhcp_proxy.c::dhcp_proxy_walk()
│
│ 3. 对每个Proxy配置
│ 调用回调函数
│ dhcp_send_details(...)
▼
dhcp_api.c::dhcp_send_details()
│
│ 4. 构造详情消息
│ dhcp_proxy_details { ... }
│ 发送给API客户端
▼
CLI接收并显示配置
关键点：
- ✅ API模块是"翻译层"：不包含业务逻辑，只负责消息编解码和函数调用转发
- ✅ 每个功能模块都有对应的API：客户端、代理、检测都有独立的API接口
- ✅ 事件通知机制：内部模块可以通过API框架发送事件给订阅的外部程序
- ✅ 统一的消息格式：所有API消息都遵循VPP的API消息格式，便于外部程序统一处理
3.3.5 模块间依赖关系全景图
最后，用一张完整的图总结所有模块之间的依赖关系：
┌─────────────────┐
│ 外部世界 │
│ (CLI/API客户端) │
└────────┬────────┘
│
│ API消息
│
┌────────▼────────┐
│ API模块层 │
│ (dhcp_api.c) │
└────────┬────────┘
│
┌────────────────────────────┼────────────────────────────┐
│ │ │
▼ ▼ ▼
┌───────────────┐ ┌───────────────┐ ┌───────────────┐
│ 客户端模块 │ │ 代理模块 │ │ 检测模块 │
│ │ │ │ │ │
│ client.c │ │ dhcp_proxy.c │ │ dhcp_client_ │
│ dhcp6_*_cp.c │ │ dhcp*_proxy_ │ │ detect.c │
│ dhcp6_*_dp.c │ │ node.c │ │ │
└───────┬───────┘ └───────┬───────┘ └───────┬───────┘
│ │ │
│ │ │
│ 使用 │ 使用 │ 使用
│ │ │
▼ ▼ ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ VPP核心子系统 │
│ │
│ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │
│ │ FIB │ │ 接口管理 │ │ UDP/IP │ │ Feature │ │
│ │ (路由表) │ │ (VNET) │ │ 协议栈 │ │ Arc │ │
│ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │
│ │ │ │ │ │
│ └─────────────┴─────────────┴─────────────┘ │
│ │ │
│ 转发数据平面 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│ │ │
│ │ │
│ 依赖 │ 依赖 │ 依赖
│ │ │
▼ ▼ ▼
┌───────────────┐ ┌───────────────┐ ┌───────────────┐
│ 数据包处理 │ │ 数据包处理 │ │ 数据包处理 │
│ │ │ │ │ │
│ dhcp4_packet.*│ │ dhcp6_packet.h│ │ (共享使用) │
│ dhcp6_packet.h│ │ │ │ │
└───────────────┘ └───────────────┘ └───────────────┘
依赖关系总结：
-
客户端模块：
- 向上：通过API模块暴露接口
- 向下：依赖FIB（路由更新）、接口管理（IP配置）、UDP/IP（报文收发）、数据包处理（报文结构）
-
代理模块：
- 向上：通过API模块暴露接口
- 向下：依赖FIB（查找服务器路由）、UDP/IP（报文转发）、数据包处理（报文结构）
-
API模块：
- 向上：连接外部世界（CLI、控制平面）
- 向下：调用客户端模块、代理模块、检测模块的内部函数
-
数据包处理模块：
- 被所有其他模块使用，提供协议定义和格式化函数
- 不反向依赖其他业务模块
-
检测模块：
- 向上：通过API模块暴露接口
- 向下：依赖Feature Arc、数据包处理模块
关键依赖链：
-
客户端获取IP的完整链路：
API → 客户端模块 → 接口管理 → FIB → 转发生效 -
代理转发的完整链路：
API → 代理模块 → FIB查找 → 转发机制 → 发送到服务器 -
事件通知的完整链路：
客户端/代理模块 → API模块 → 外部订阅者
理解这些依赖关系，有助于：
- 知道修改某个模块时，可能影响哪些其他模块
- 知道调试问题时，应该查看哪些相关模块的代码
- 知道扩展功能时，需要修改哪些模块的接口
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