（參考華為官網資料）

IPv6地址配置有兩種：

• 無狀態地址自動配置
• 有狀態地址自動配置協議 -- DHCPv6協議

無狀態地址自動配置的過程

1. IPv6主機首先通過路由器發現功能來獲取地址前綴信息
2. 通過向接口已有的48bitMAC地址中插入16bit的FFFE生成接口ID
3. 在生成了IPv6地址後會通過重復地址檢測來確認地址是否唯一

無狀態地址自動配置

• 主機可通過路由器獲取到IPv6前綴並自動生成接口ID。
• 實現流程：
  • 網絡節點向相連的路由器發送RS，請求地址前綴信息。
  • 路由器通過發送路由器通告RA，回復地址前綴信息。

• RA報文：
  • 每臺路由器為了讓二層網絡上的主機和其他路由器知道自己的存在，定期以組播方式發送攜帶網絡配置參數的RA報文。
  • RA報文的Type字段值為134.
• RS報文：
  • 主機接入網絡後可以主動發送RS報文。
  • RA報文是由路由器定期發送的，但是如果主機希望能夠盡快收到RA報文，他可以立刻主動發送RS報文給路由器。
  • 網絡上的路由器收到該RS報文後會立即向相應的主機單播回應RA報文，告知主機該網段的默認路由器和相關配置參數。
  • RS報文的Type字段值為133.

無狀態地址DAD檢查

• DAD：重復地址檢測
• 試驗地址：一個IPv6單播地址在分配給一個接口之後，還未通過DAD的地址
• Solicited-node組播組：由單播或任播地址的後24位加上地址前綴FF02:0:0:0:0:1:FF00::/104組成。
  • 例如本示例中配置的試驗地址為2000::1，該地址被加入Solicited-node組播組FF02::1:FF00:1。
• 當為接口配置IPv6地址時，DAD在本地鏈路範圍內檢測將要使用的IPv6地址是否唯一。

• 節點使用的自己的試驗地址，並向所在的Solicited-node組播組發送一個請求，該請求是以該試驗地址為目標地址的鄰居請求（ NS） 報文。
• 如果收到某個其它站點回應的鄰居通告（ NA）報文， 就證明該地址已被網絡上使用， 節點將不能使用該試驗地址進行通信。
• 這種情況下， 網絡管理員需要手動為該節點分配另外一個地址。

EUI-64規範

• 獲取有效IPv6地址有三種方式可以用來配置IPv6地址的接口ID
  • 網絡管理員手動配置
  • 通過系統軟件生成
  • 采用擴展唯一標識符（EUI-64）格式生成，也是最常用的方式
• IEEE EUI-64標準采用接口的MAC地址生成IPv6接口ID。
• MAC地址只有48位，而接口ID卻要求64。
• MAC地址的前24位代表廠商ID，後24位代表制造商分配的唯一擴展標識。
• MAC地址的第七高位是一個U/L位
  • 值為1時表示MAC地址全局唯一
  • 值為0時表示MAC地址本地唯一
• 接口ID和路由分配的網絡前綴一起組成IPv6地址。
• MAC地址向EUI-64格式轉換過程
  • MAC地址的前24位和後24位之間插入了16bit的FFFE
  • 將U/L位的值從0變成了1
• 這樣就成了一個64bit的接口ID，且接口ID的值全局唯一。

IPv6地址：
fe80::1c4b:b8ff:fe16:91c4

mac地址：
1e4b:b816:91c4 
--> 1e4b:b8ff:fe16:91c4 (在中間插入fffe)
--> 1c4b:b8ff:fe16:91c4 (更改第七位1為0)

有狀態地址自動配置協議 -- DHCPv6協議

• 無狀態地址自動配置
  • 路由器並不記錄主機的IPv6地址信息， 可管理性差
  • IPv6主機無法獲取DNS服務器地址等網絡配置信息
• 有狀態地址自動配置協議 -- DHCPv6協議
  • DHCPv6服務器為主機分配一個完整的IPv6地址
  • 並提供DNS服務器地址等其他配置信息
  • 對已經分配的IPv6地址和客戶端進行集中管理

• DHCPv6服務器與客戶端之間使用UDP協議來交互DHCPv6報文
  • 客戶端使用的UDP端口號是546
  • 服務器使用的UDP端口號是547。

DHCPv6基本協議架構

• DHCPv6客戶端
  • 通過與DHCPv6服務器進行交互，獲取IPv6地址前綴和網絡配置信息，完成自身的地址配置功能。
• DHCPv6中繼
  • 負責轉發來自客戶端方向或服務器方向的DHCPv6報文
  • 協助DHCPv6客戶端和DHCPv6服務器完成地址配置功能。
  • 只有當DHCPv6客戶端和DHCPv6服務器不在同一鏈路範圍內，或者DHCPv6客戶端和DHCPv6服務器無法單播交互的情況下，才需要DHCPv6中繼的參與。
• DHCPv6服務器
  • 負責處理來自客戶端或中繼的地址分配、地址續租、地址釋放等請求
  • 為客戶端分配IPv6地址/前綴和其他網絡配置信息。

• 客戶端發送DHCPv6請求報文來獲取IPv6地址等網絡配置參數，使用的源地址為客戶端接口的鏈路本地地址，目的地址為ff02::1:2。
• ff02::1:2表示的是所有DHCPv6服務器和中繼， 這個地址是鏈路範圍的。

DUID

• DHCPv6 Unique Identifier
• 標識一臺DHCPv6服務器或客戶端
• DUID采用以下兩種方式生成：
  • 基於鏈路層地址（LL）--即采用鏈路層地址方式來生成DUID。
  • 基於鏈路層地址與時間組合（LLT）--即采用鏈路層地址和時間組合方式來生成DUID。

DHCPv6分配地址

• DHCPv6有狀態自動分配
  • DHCPv6服務器為客戶端分配IPv6地址及其他網絡配置參數
• DHCPv6無狀態自動分配
  • 主機的IPv6地址仍然通過路由通告方式自動生成，DHCPv6服務器只分配除IPv6地址以外的配置參數。
• DHCPv6客戶端在向DHCPv6服務器發送請求報文之前，會發送RS報文，在同一鏈路範圍的路由器接收到此報文後會回復RA報文。
• 在RA報文中包含管理地址配置標記M和有狀態配置標記O。
  • 當M取值為1時，啟用DHCPv6有狀態地址配置，
  • 當M取值為0時，則啟用IPv6無狀態地址自動分配方案。
  • 當O取值為1時，用來定義客戶端需要通過有狀態的DHCPv6來獲取其它網絡配置參數，如DNS、NIS、SNTP服務器地址等，
  • 當O取值為0時，啟用IPv6無狀態地址自動分配方案。
    
    
    

DHCPv6有狀態自動分配

DHCPv6四步交互地址分配過程如下：

1. DHCPv6客戶端發送Solicit報文，請求DHCPv6服務器為其分配IPv6地址和網絡配置參數。
2. DHCPv6服務器回復Advertise報文，該報文中攜帶了為客戶端分配的IPv6地址以及其它網絡配置參數。
3. DHCPv6客戶端如果接收到了多個服務器回復的Advertise報文，則會根據Advertise報文中的服務器優先級等參數來選擇優先級最高的一臺服務器，並向所有的服務器發送Request組播報文。
4. 被選定的DHCPv6服務器回復Reply報文，確認將IPv6地址和網絡配置參數分配給客戶端使用。

DHCPv6無狀態自動分配

DHCPv6無狀態工作過程如下：

1. DHCPv6客戶端以組播方式向 DHCPv6服務器發送 InformationRequest報文。該報文中攜帶 Option Request選項， 用來指定DHCPv6客戶端需要從DHCPv6服務器獲取的配置參數
2. DHCPv6服務器收到Information-Request報文後， 為DHCPv6客戶端分配網絡配置參數，並單播發送Reply報文，將網絡配置參數返回給DHCPv6客戶端。
3. DHCPv6客戶端根據收到的Reply報文中提供的參數，完成DHCPv6客戶端無狀態配置。

IPv6二進制轉換表

02-IPv6地址配置