初識IPv6 有狀態無狀態位址相關協議

ipv6位址中分為本地鏈路位址（link-local address）與全域性單播位址（global address）。

本地鏈路位址根據mac等資訊通過指定演算法得到，不需要從路由器獲取。以fe80:開頭

全域性單播位址從需要和路由器進行協商獲取，可以與公網通訊。

如下圖中有三個ipv6全域性單播位址位址，其中兩個是無狀態，乙個有狀態。乙個本地鏈路位址。

全域性單播位址可通過手動或自動方式配置，其中自動方式分為「有狀態」和「無狀態」。

在這種情況下，ipv6相關網路配置具有三種方式。

而在使用過程中，可以衍生出一種自動配置模式，即通過ra報文攜帶的資訊，來確定ipv6資訊該怎麼獲取。

那麼我們簡單需要理解什麼是ra報文。

簡介ndp（neighbor discovery protocol，鄰居發現協議）是ipv6的基礎協議，它組合了ipv4中的arp、icmp路由器發現和icmp重定向等協議，並對它們作了改進。作為ipv6的基礎性協議，ndp還提供了字首發現、鄰居不可達檢測、重複位址監測、位址自動配置等功能。

ndp定義了5種icmpv6報文型別，包括rs、ra、ns、na和redirect報文。

ns、na簡單來說就是鄰居裝置之間互通訊息，完成ipv6位址到鏈路層位址的解析，然後通過解析後得到的鏈路層位址和ipv6等位址資訊來建立相應的鄰居快取表項。

而rs、ra報文用於路由器發現

路由器發現是指主機定位本地鏈路上的路由器和確定其配置資訊的過程，主要包含以下3方面內容：

全球單播位址的配置步驟如下：

1）客戶端在配置好鏈路本地位址後，傳送rs報文，請求路由器的字首資訊。

2）路由器收到rs報文後，傳送單播ra報文，其中攜帶m、o flag用於指示進行何種型別配置，a flag用於無狀態位址自動配置的字首資訊。同時路由器也會周期性地傳送組播ra報文。

3）客戶端根據ra報文攜帶a flag，獲取閘道器資訊。如果是自動配置或者是無狀態，則根據m、o flag，選擇ipv6位址及dns的獲取方式。

三個flag:m o a

如下圖，可以看到客戶端傳送rs報文後，接收到路由器的ra報文

o flag：other configuration欄位，為1通過dhcpv6獲取dns等其他配置，為0通過ra報文獲取其他配置。

雖然m o flag具有四種組合，但實際中m=0，0=0是一直錯誤的配置，因為當ip通過dhcpv6

server獲取時，相應的dns等其他配置資訊也應從dhcpv6 server獲取以保證業務的連通性。

icmpv6 option (prefix information : 2409:8a20:c1a:ce70::/64)

如果是客戶端採用自動配置，那麼則完全根據ra報文來決定如何獲取ipv6相關配置，當然，客戶端也可以無視ra報文，選擇自己想要的配置方式。（如上圖，ra報文配置為無狀態dhcpv6模式，但是客戶端其實也可以通過dhcpv6來獲取有狀態位址，只要dhcpv6 server支援即可）。

引用自：

和ipv4的bootp(dhcpv4)作用類似，dhcpv6基於udp，通過與伺服器協商獲取ip位址及dns等資訊。

dhcpv6報文型別：

目前dhcpv6定義了如下十三種型別報文，dhcpv6伺服器和dhcpv6客戶端之間通過這十三種型別的報文進行通訊。

dhcpv6和dhcpv4報文對比，比較好理解，不做贅述：

互動例子如下，這是我在客戶端已經獲取到ipv6位址的情況下，重新進行ipv6有狀態連線：

第一次是客戶端傳送confirm來確認已經獲取的ipv6位址是否適用於當前鏈路；dhcpv6 server通過reply回應。

第二次是傳送request，請求ip位址及dns等配置，可以看到dhcpv6 server通過reply回應了ip位址及dns。

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