IPv6-adress konfiguration | SLAAC grunder
I takt med att IPv4-adresserna blivit en bristvara, har IPv6 utvecklats för att säkerställa en robust och skalbar lösning för IP-adressering. En av de viktigaste funktionerna i IPv6 är dess förmåga att förenkla hur nätverksenheter erhåller sin konfiguration. Genom att utnyttja Router Advertisement (RA)-meddelanden kan en IPv6-aktiverad router automatiskt tillhandahålla information som gör det möjligt för enheter att dynamiskt skapa eller hämta sina IPv6-adresser.
Centralt i denna process är tilldelningen av en Global Unicast Address (GUA), som är en unikt identifierad adress för global kommunikation i ett IPv6-nätverk. Till skillnad från den manuella och ofta komplexa konfigureringen i IPv4, erbjuder IPv6 flera flexibla metoder för dynamisk tilldelning. Genom att kombinera stateless och stateful mekanismer, som styrs av instruktioner i RA-meddelanden, får nätverksenheter vägledning om hur de ska skapa eller erhålla en giltig GUA.
Tilldelningen kan illustreras i ett diagram som följande:
Diagrammet ovan beskriver hur enheter i ett IPv6-nätverk kan tilldelas en dynamisk Global Unicast Address (GUA) med hjälp av två olika metoder:
- Stateless: Denna metod förlitar sig enbart på RA-meddelanden som skickas av routern. Nätverksenheterna skapar sina adresser och konfigurerar sig själva med den information som tillhandahålls i meddelandet. Ingen server är inblandad i att övervaka adresstilldelningen, vilket gör metoden enkel och snabb.
- Stateful: I detta fall används en DHCPv6-server för att hantera adresstilldelningen. Routerns RA-meddelande instruerar klienten att kontakta servern, som sedan förser enheten med en IPv6-adress och annan nätverkskonfigurationsinformation. Standardgatewayinformationen tillhandahålls fortfarande av routerns RA-meddelande.
Flaggor i RA-meddelanden
Hur en klient erhåller en IPv6 Global Unicast Address (GUA) beror på inställningarna som anges i ett ICMPv6 Router Advertisement (RA)-meddelande. RA-meddelandet innehåller tre viktiga flaggor som anger vilka dynamiska alternativ som är tillgängliga för en nätverksenhet:
- A– flagga (Adressautokonfiguration): Indikerar att klienten ska använda Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC) för att generera en IPv6 GUA baserat på det prefix som anges i RA-meddelandet
- O-flagga (Övrig konfiguration): Signalerar att ytterligare nätverksinformation, såsom DNS-server adresser, finns tillgänglig från en stateless DHCPv6-server.
- M-flagga (Hanterad adresskonfiguration): Instruerar klienten att använda en stateful DHCPv6-server för att erhålla både en IPv6 Global Unicast Address (GUA) och ytterligare inställningar för nätverksanslutning, såsom DNS-server adresser och andra viktiga parametrar.
Genom att kombinera olika inställningar för A–, O– och M flaggor kan RA-meddelandet vägleda klienten om vilka metoder som är tillgängliga för adress- och nätverkskonfiguration.
Figuren visar de tre metoderna och hur de fungerar i praktiken.
Förklaring
PC:n skickar en begäran (Router Solicitation – RS)
Kommunikationen börjar med att PC1 skickar ett Router Solicitation (RS)-meddelande till routern R1. I detta meddelande ber PC:n om ett Router Advertisement (RA) för att få instruktioner om hur den ska konfigurera sin IPv6-adress och andra nätverksinställningar.
Routern svarar med ett RA-meddelande
Routern analyserar RS-begäran och svarar med ett Router Advertisement (RA)-meddelande som innehåller information om tillgängliga alternativ för IPv6-konfiguration. Beroende på nätverkets inställningar kan routern välja ett av tre alternativ, som indikeras av flaggorna A, O, och M i RA-meddelandet:
- SLAAC Only (Standard)
Om flaggorna i RA-meddelandet är inställda till A=1, O=1, och M=0, instruerar routern PC:n att använda Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC) för att själv generera sin IPv6-adress baserat på det prefix som skickas i RA-meddelandet. Övrig nätverksinformation, såsom DNS-servrar, kan hämtas från en stateless DHCPv6-server.Routerns meddelande: ”Använd bara detta RA för att konfigurera dig själv.” - Stateless DHCPv6 (SLAAC och DHCPv6)
När RA-meddelandet anger A=1, O=1, och M=0, instrueras PC:n att använda både SLAAC för att generera en adress och stateless DHCPv6 för att hämta ytterligare nätverksinformation, såsom DNS-serveradresser.Routerns meddelande: ”Använd detta RA och hämta ytterligare information från en DHCPv6-server.” - Stateful DHCPv6 (Endast DHCPv6)
Om RA-meddelandet har flaggorna inställda på A=0 och M=1, signalerar routern att PC:n ska använda en stateful DHCPv6-server för att både tilldelas en IPv6-adress och få annan nödvändig nätverksinformation. I detta fall används inte SLAAC.Routerns meddelande: ”Använd bara en DHCPv6-server för att få din adress och konfiguration.”