DHCPv6 funktionalitet

Detta ämne förklarar skillnaderna mellan tillståndslös (stateless) och tillståndsbaserad (stateful) DHCPv6.

Stateless DHCPv6 använder delar av SLAAC för att säkerställa att all nödvändig information tillhandahålls till IPv6-klient.
Stateful DHCPv6 kräver inte användning av SLAAC.

Observera: Även om DHCPv6 liknar DHCPv4 i vad det tillhandahåller, är de två protokollen oberoende av varandra. DHCPv6 definieras i RFC 3315.

Kommunikationen mellan en klient och en server i DHCPv6 inleds av klienten efter att stateless DHCPv6-server eller stateful DHCPv6-server har specificerats i RA-meddelandet.

Meddelanden från server till klient i DHCPv6 använder UDP destinations port 546
Meddelanden från klient till server använder UDP destinations port 547.

Stegvis DHCPv6 funktionalitet

Stegen för DHCPv6-funktioner kan sammanfattas som följande:

Klienten skickar ett RS-meddelande.
Routern svarar med ett RA-meddelande.
Klienten skickar ett DHCPv6 SOLICIT-meddelande.
DHCPv6-servern svarar med ett ADVERTISE-meddelande.
Klienten svarar med ett REQUEST DHCPv6-meddelande.
DHCPv6-server skickar ett REPLY-meddelande.

Steg 1: Klienten skickar ett RS-meddelande. PC1 skickar ett RS-meddelande till alla IPv6-aktiverade routrar

2. Routern svarar med ett RA-meddelande.

R1 tar emot RS och svarar med ett RA som indikerar att klienten ska initiera kommunikation med en DHCPv6-server.

3. Klienten skickar ett DHCPv6 SOLICIT-meddelande.

DHCPv6-klienten behöver lokalisera en DHCPv6-server och skickar ett DHCPv6 SOLICIT-meddelande till den reserverade IPv6 multicast-adressen för alla DHCPv6-servrar på ff02::1:2. Denna multicast-adress har link-local räckvidd, vilket innebär att routrar inte vidarebefordrar meddelandena till andra nätverk.

4. DHCPv6-servern svarar med ett ADVERTISE-meddelande.

En eller flera DHCPv6-servrar svarar med ett DHCPv6 ADVERTISE-unicast-meddelande. ADVERTISE-meddelandet informerar DHCPv6-klienten om att servern är tillgänglig för DHCPv6-tjänst.

5. Klienten svarar DHCPv6-servern.

PC1 svar beror på om den använder stateloss eller stateful DHCPv6:

Stateless DHCPv6-klient skapar en IPv6-adress med prefixet i RA-meddelandet och ett själv genererat Interface ID. Klienten skickar sedan ett DHCPv6 INFORMATION-REQUEST-meddelande till DHCPv6-servern för att begära ytterligare konfigurationsparametrar (t.ex. DNS-serveradress).
Stateful DHCPv6-klienten skickar ett DHCPv6 REQUEST-meddelande till DHCPv6-servern för att erhålla alla nödvändiga IPv6-konfigurationsparametrar.

6. DHCPv6 skickar ett REPLY-meddelande.

Servern skickar ett DHCPv6 REPLY-unicast-meddelande till klienten. Innehållet i meddelandet varierar beroende på om det svarar på ett REQUEST eller INFORMATION-REQUEST-meddelande.

Observera: Klienten kommer att använda avsändarens-IPv6 Link-local-adressen registrerad i RA som sin default gateway adress. En DHCPv6-server tillhandahåller inte denna information.

Stateless DHCPv6-server funktioner

En stateless DHCPv6-server tillhandahåller endast information som är identisk för alla enheter på nätverket, såsom IPv6-adressen till en DNS-server. Denna process kallas Stateless DHCPv6 eftersom servern inte bibehåller någon klientstatusinformation (dvs. en lista över tillgängliga och tilldelade IPv6-adresser). Den stateless DHCPv6-servern tillhandahåller endast konfigurationsparametrar för klienter, inte IPv6-adresser. Figuren illustrerar operation av en Stateless DHCPv6 server.

PC1 tar emot ett RA-meddelande för stateless DHCPv6. RA-meddelandet innehåller nätverksprefixet och prefixlängden.
- A = 1-flaggan instruerar klienten att använda SLAAC.
- M-flaggan för stateful DHCPv6 är inställd på standardvärdet 0.
- O = 1-flaggan informerar klienten om att ytterligare konfigurationsinformation finns tillgänglig från en stateless DHCPv6-server.
Klienten skickar ett DHCPv6 SOLICIT-meddelande för att söka efter en stateless DHCPv6-server för att få ytterligare information (t.ex. DNS-serveradresser).

Aktivera stateless DHCPv6 på ett interface

Stateless DHCPv6 aktiveras på ett router-interface med hjälp av kommandot ipv6 nd other-config-flag i. Detta ställer in O-flaggan till 1.

Den framhävda utdatan bekräftar att RA-meddelandet kommer att instruera mottagande klienten att använda stateless auto-konfiguration (A-flagga = 1) och kontakta en DHCPv6-server för att erhålla ytterligare konfigurationsinformation (O-flagga = 1).

Notera: Du kan använda kommandot no ipv6 nd other-config-flag för att återställa interfacet till standardalternativet endast SLAAC (O-flagga = 0).

R1(config-if# ipv6 nd other-config-flag
R1(config-if)# end
R1# show ipv6 interface g0/0/1 | begin ND
  ND DAD is enabled, number of DAD attempts: 1
  ND reachable time is 30000 milliseconds (using 30000)
  ND advertised reachable time is 0 (unspecified)
  ND advertised retransmit interval is 0 (unspecified)
  ND router advertisements are sent every 200 seconds
  ND router advertisements live for 1800 seconds
  ND advertised default router preference is Medium
  Host use stateless autoconfig for addresses.
  Host use DHCP to obtain other configuration.
  
R1#

Stateful DHCPv6-server funktioner

Detta alternativ liknar mest DHCPv4. I detta fall instruerar RA-meddelandet klienten att erhålla all adresseringsinformation från en stateful DHCPv6-server, förutom adressen till default gateway som är avsändarens-IPv6 link-local adress i RA. Detta kallas stateful DHCPv6 eftersom DHCPv6-servern underhåller IPv6-statusinformation. Detta är liknande hur en DHCPv4-server allokerar adresser för IPv4.

Figuren illustrerar funktionalitet av Stateful DHCPv6.

PC1 tar emot ett DHCPv6 RA-meddelande där O-flaggan är inställd på 0 och M-flaggan är inställd på 1. Detta signalerar till PC1 att den kommer att få all sin IPv6-adresseringsinformation från en stateful DHCPv6-server.
PC1 skickar ett DHCPv6 SOLICIT-meddelande för att söka efter en stateful DHCPv6-server.

Notera: Om A=1 och M=1 kan vissa operativsystem, som Windows, skapa en IPv6-adress med SLAAC och erhålla en annan adress från den stateful DHCPv6-servern. I de flesta fall rekommenderas det att manuellt ställa in A-flaggan till 0.

Aktivera stateful DHCPv6 på ett interface

Stateful DHCPv6 aktiveras på ett router-interface med hjälp av kommandot ipv6 nd managed-config-flag i interfacets konfigurationsläge. Detta ställer in M-flaggan till 1. Kommandot ipv6 nd prefix default no-autoconfig inaktiverar SLAAC genom att ställa in A-flaggan till 0.

Utdata som visas i exemplet bekräftar att RA-meddelandet instruerar enheten att hämta all IPv6-konfigurationsinformation från en DHCPv6-server (M-flagga = 1).