利用DHCPCD客户端Hook机制实现DDNS[树莓派][DNSpod][IPV6]

目录

一、系统环境

二、实现功能

三、前提条件

四、实现原理分析

（一）dhcpcd-run-hooks执行过程

（二）DHCPCD的事件reason的值有哪些？

（三）一些可用的环境变量

五、具体实现过程

（一）新建要写入脚本代码的文件

（二） 加入更新DDNS的代码

（三）dhcpcd.exit-hook文件修改说明

六、修改DHCPCD的配置（重要）

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一、系统环境

树莓派4B-4GB/raspberrypi OS(32位，内核版本5.10.63)/dhcpcd客户端（8.1.2）

二、实现功能

1.当系统获取到新的IPV6地址时，自动更新地址到DNSpod解析记录。

2.无需添加常驻后台的系统服务或监控IP地址变化的后台程序；不需要使用系统cron定时执行定期执行更新脚本，保证系统轻量化运行。

3.IPV4同样适用。

三、前提条件

1. DHCP服务器必须配置为有状态获取IPV6地址。

路由或光猫的ipv6RA消息配置应打开M位（即真正的dhcpv6），关闭O位（O位用于无状态配置时获取DNS等其他信息），且不能为无状态自动配置（SLAAC）（M位和O位均关闭）。

至于为什么？因为无状态自动配置是客户端自己生成地址，不会触发特定事件，也就不能利用dhcpcd的hook机制。

2. 只能由dhcpcd接管分配系统网络地址

在/etc/network/interfaces网络接口配置文件中不能出现指定静态IP地址的static或dhcp字样。否则dhcpcd就会退出。详见/usr/lib/dhcpcd5/dhcpcd这个文件。其代码实现如下：

#!/bin/sh -e

DHCPCD=/sbin/dhcpcd
INTERFACES=/etc/network/interfaces

if grep -q -E "^[[:space:]]*iface[[:space:]]*.*[[:space:]]*inet[[:space:]]*(dhcp|static)" \
                $INTERFACES; then
        echo "Not running dhcpcd because $INTERFACES"
        echo "defines some interfaces that will use a"
        echo "DHCP client or static address"
        exit 6
fi

exec $DHCPCD $@

四、实现原理分析

在raspberrypi OS系统中，没有使用systemd-networkd，Network-manager，netctl，dhclient (已弃用)等常见客户端来管理网络地址，默认安装并使用了dhcpcd客户端来管理网络地址。

原dhclient 和现在的dhcp客户端dhcpcd 都提供了在发生特定事件时执行任意代码和脚本的选项（hook机制）,以帮助用户实现特定需求。

我们就可以通过捕获reason这个变量的值来做一些自己想做的事情 。本文就是利用上述机制，实现触发更新IP地址事件时执行更新DDNS的脚本。当然，你也可以利用这个机制做点其他事情。

（一）dhcpcd-run-hooks执行过程

1.  dhcpcd 客户端会自动与dhcp服务器协商网络地址，并进行相应网络地址配置。在这个过程中，dhcpcd客户端会因为某些特定事件调用执行/usr/lib/dh​​cpcd/dhcpcd-run-hooks这个脚本，这些事件名称会以reason作为环境变量传入/usr/lib/dh​​cpcd/dhcpcd-run-hooks中。

2. /usr/lib/dh​​cpcd/dhcpcd-run-hooks这个脚本又会调用执行 /etc/dhcpcd.enter-hook 和在 /usr/lib/dh​​cpcd/dhcpcd-hooks 中的一系列脚本，最后执行 /etc/dhcpcd.exit-hook这个脚本。 并向 /etc/resolv.conf 写入DNS信息。

3. 每一次 dhcpcd-run-hooks被调用， $interface会被设置为当前接口名称，如：eth0。 dhcpcd会设置$reason 的值说明为什么 dhcpcd-run-hooks会被调用。 要被配置的 DHCP 信息保存在以new_开头的变量中，旧的 DHCP 信息保存在以old_ 开头的变量中。命令dhcpcd -V 可查看支持的完整变量列表 。

/usr/lib/dh​​cpcd/dhcpcd-run-hooks脚本最后的内容如下（前面定义了一些函数）：

# 导入下列脚本
for hook in \
	/etc/dhcpcd.enter-hook \
	/lib/dhcpcd/dhcpcd-hooks/* \
	/etc/dhcpcd.exit-hook
do
# 过滤掉一些脚本
	for skip in $skip_hooks; do
		case "$hook" in
			*/*~)				continue 2;;
			*/"$skip")			continue 2;;
			*/[0-9][0-9]"-$skip")		continue 2;;
			*/[0-9][0-9]"-$skip.sh")	continue 2;;
		esac
	done
# 通过. 脚本路径 来执行脚本
	if [ -f "$hook" ]; then
		. "$hook"
	fi
done

（二）DHCPCD的事件reason的值有哪些？

上小节中要执行的一系列 shell脚本并不是单独调用执行的，而是/usr/lib/dh​​cpcd/dhcpcd-run-hooks脚本中导入到自己的进程中执行。因此，使用shell 内置函数 exit, exec或类似的会导致 dhcpcd-run-hooks退出。

据dhcpcd文档描述，可触发dhcpcd客户端调用 dhcpcd-run-hooks的原因有这些：

序号	reason值	说明
1	PREINIT	dhcpcd 启动，初始化完成。
2	CARRIER	dhcpcd 已检测到网卡已启用。 这通常只是一个通知，无需采取任何行动，
3	NOCARRIER	dhcpcd 丢失了载体。 电缆可能已拔下或无线已断开。
4	NOCARRIER_ROAMING	dhcpcd 丢失了载体，但接口配置仍然存在。.
5	INFORM | INFORM6	dhcpcd 地址声明消息，将其地址告知 DHCP 服务器并获取其他 配置细节。.