ipv6 无状态地址管理

最新推荐文章于 2025-03-17 15:41:30 发布

conwayoung

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分类专栏：数据通信文章标签： tcp/ip windows java

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IPv6无状态地址配置允许设备自动获取全局和本地链路地址，无需DHCP。本地链路地址以fe80::/10开始，全局地址通过路由器下发的前缀与EUI-64网络唯一号结合生成。路由器通过RA报文发送前缀信息，主机发送RS请求加速获取。RA报文中的M和O位标记是否使用DHCPv6，而L和A位则指示前缀用途。

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一、ipv6 无状态地址管理

与IPv4通过DHCP下发地址方式不同的是，IPv6地址可以不通过DHCP方式获取。归功于IPv6所支持的无状态地址配置机制，由RFC4862定义。

1.1 IPv6的两种单播地址类型

1）本地链路地址

IPv6的地址类型。IPv6单播地址可以分为本地链路地址和全局地址。

IPv6本地链路地址以fe80::/10开头，通常由系统自动为每个网络设备生成。例如下图中的fe80::250:56ff:fe86:1b10就是IPv6 link local地址。

有了这个地址，在同一个交换机下面的机器就能直接通过这个地址通讯啦，不需要再配置别的地址。
在这里插入图片描述
2）全局地址

全局地址是通过IPv6前缀下发所拿到的一个全局可达的IPv6地址，例如下图中的fd4d:e0f1:f1db::250:56ff:fe86:1b10。有了这个全局IPv6地址，就能跟世界上任何一个IPv6全局地址通讯了，类似于通俗说的公网地址。所以IPv6本地链路地址只有本地链路可达，而IPv6全局地址则所有IPv6网络都可达。

1.2 IPv6无状态地址配置

1）EUI-64网络唯一号

如果仔细观察两个地址，会发现两个地址的后64位完全一样，都是250:56ff:fe86:1b10！这可不是巧合，这就是IPv6的一种地址生成机制。后面这串64位的地址叫EUI-64网络唯一号。这个地址就是通过mac地址和一定的规则变换来的。

转换规则如下，再加上fe80::/64前缀就是本地链路地址fe80::250:56ff:fe86:1b10
在这里插入图片描述

2）IPv6无状态地址配置

既然知道IPv6地址后64bit的网络唯一号是如何生成的之后，看看这前64bit的前缀是怎么下发的了。首先当这个网络设备启动之后，会向路由器发送一个路由请求RS(Router Solicitation)。地址都没配好呢怎么知道路由器在哪？其实这个请求发往的目标IP地址是FF02::2，这是一个路由器多播地址，是一个约定俗成的地址，如果是一个IPv6路由器，就得监听这个多播地址。那这个地址对应的mac是33:33:00:00:00:02，这也是根据规定来的，多播地址mac开头都是33:33，后面则是多播地址的最后32位。路由器受到RS请求之后，会回复一个RA(Router Advertisement)消息，这个消息里面就会带有一个IPv6地址前缀啦，然后系统会把前缀和EUI64合并生成一个全局IPv6地址。

总结：主机或路由器从RA报文里获得64位前缀，然后通过EUI-64规范自动生成64bit的接口标识，然后得到IPV6单播地址。默认情况下，路由器发布RA报文是处于抑制状态（也就是不发送），避免占用链路带宽。需要使用命令undo ipv6 nd ra halt，解除抑制RA报文发送。路由器发现示例：如下图

1.3 无状态地址配置两种情况

主动（RA），被动（RS）

1.3.1 路由器通告RA（router advertisement）

报文：路由器周期组播发送RA报文，报文中会含有网络的前缀消息，以及其他标志位信息。RA报文type字段值=134.

在R1接口在配置了IPV6单播地址2012::/64，并且开启接口RA报文。type=134.路由器会周期发送RA报文，里面包含前缀2012：：/64。
报文的源IP为AR1的G0/0/0的链路本地地址，目的IPV6地址为FF02：：1所有节点组播地址；源MAC是AR1的MAC，目的MAC是，目的IP对应的组播MAC（3333-0000-0001）

RA报文中的Flags字段：其中的含义

M位：表示是否需要使用DHCPv6来获取IPV6单播地址