例说图解TCP/IP协议族--DHCP篇(3)DHCPv6协议

1. DHCPv6 vs DHCPv4

与DHCPv4协议一样，DHCPv6协议也是用来给设备分配地址的，只不过通过DHCPv6分配的是IPv6地址，而不是IPv4地址。

（1）DHCPv6报文的地址和端口

跟DHCPv4协议一样，DHCPv6也是位于UDP协议上的应用层协议。不过它采用的端口是，客户端为547，服务器是546。

在DHCPv4协议中客户端因在DHCP交换过程中没有IP地址，故以0.0.0.0作为初始地址；在DHCPv6中则是用本地链路地址。

在DHCPv4协议中为了让数据包被整个VLAN内设备收到，采用255.255.255.255作目的地址；在DHCPv6中用的是组播地址。

（2）DHCPv6的报文类型

在DHCPv4协议中，客户端初次获取IP地址的报文交换是通过DORA报文交互来完成的，而在DHCPv6中则是如下图四个报文。

DHCPv4采用gratuitous ARP来做地址冲突检测，因为在IPv6中已经废弃了ARP协议，所以DHCPv6则是用ICMPv6来完成地址冲突检测的，如下图所示。

=========DHCPv6 ==================

DHCPv4客户端采用Release报文来释放获取的地址，同样地DHCPv6也采用Release报文释放地址，如下图所示。

可以发现DHCPv6 Release报文的源地址还是【link-local】地址，需要释放的地址【2001:100:101:0:a525:5c69:6a26:1d9】，目的地址是组播地址【ff02::1:2】。

收到Release报文的DHCPv6网关（不是DHCPv6服务器）回复Reply报文，源和目的地址是各自的【link-local】地址。收到Release报文的DHCPv6服务器，把需要释放的地址从自己的数据库中删除，但是没有回复任何消息。

（3）DHCPv6的报文头部结构

其实DHCPv6相对于DHCPv4地址和端口、报文类型，改动思路差不多，但是报文头部结构的改动还是最大的，个人觉得主要是思路比以前更好。

采用了DHCPv4的option思想，除了Message Type和Transaction ID以外，95%的字段都是以option存在于DHCPv6报头中。只是有些option是必须携带，有些是根据需要才附带。

这就让DHCPv6的报文头部很简单明了，一看就懂。如下图所示。

从上图可知，DHCPv6的核心还是在于option，这些option完成了DHCPv6协议的绝大部分功能。因此我们花一个章节专门来讲DHCPv6 Option。

与DHCPv4 Option一样，DHCPv6 Option也分为三大类，standard-class由RFC定义，vendor-class由设备厂商定义，user-class由用户自己定义。

DHCPv6 Option的数据格式也有很多种，我们一一讲解。

（1）option 1， 2， 3， 6

option code	举例（wireshark解析后数据）	Option Value
1: Client Identifier		前面2个字节为DUID类型，例如3：表示链路层地址；紧跟着的2个字节为硬件类型，例如1：表示以太网；最后的字节为具体的硬件地址，如果为以太网，则硬件地址长度为6个字节。
2: Server Identifier		前面的2个字节为DUID类型，例如1：表示链路层地址加时间戳；紧跟着的2个字节为硬件类型，例如0：表示NET/ROM pseudo；接着的2个字节为时间戳；最后的字节为具体的链路层地址，如果为以太网，则长度为6个字节
3: IA for NA		前面4个字节为IAID的值；紧跟着的4个字节为T1的值；接着的4个字节为T2的值；接着的2个字节为IA地址的类型；接着的2个字节为IA地址的长度；接着的16个字节为IA地址的具体值；接着的4个字节为Preferred Lifetime；最后的4个字节为Valid Lifetime。
6: Option Request		占据n个双字节，每个双字节代表一个请求的option type
6: Option Request		占据n个双字节，每个双字节代表一个请求的option type
6: Option Request		占据n个双字节，每个双字节代表一个请求的option type

（2）option 56: NTP Server

该option表示NTP服务器，可以是IPv6地址格式，也可以是FQDN形式。Value值是3种类型Suboption之一，Suboption本身也是TLV格式，三种Suboption如下表

Option	举例（wireshark解析后数据）	Option Value：（Suboption * n个）
56: NTP Server		Suboption 1: NTP Server Address
56: NTP Server		Suboption 2: NTP Multicast Address
56: NTP Server		Suboption 3: NTP Server FQDN

（3）option 16 & option 17

这两个option是用来处理vendor-class类型的option，当客户端请求报文里的option16已经在服务器端创建时，服务器通过option17把指定厂商的Suboption给到客户端。

Option

举例（wireshark解析后数据）

Option Value

16: Vendor Class

前面4个字节为厂商ID编号，格式为整数，例如思科为为：9，微软为：311；

后面m个字节为厂商设备型号，格式为字符串，例如左图中Cisco IP Phone

Option	举例（wireshark解析后数据）	Option Value
		Enterprise ID	Suboption * n个
17: Vendor-specific Information		厂商的ID编号，占4个字节，例如思科的ID为9	厂商的子选项，格式由厂商定义。例如如左图所示，思科的Suboption格式为TLV格式。

(4) option 15 & XX

这两个option是用来处理user-class类型的option，当客户端请求报文里的option15已经在服务器端创建时，服务器通过optionXX把指定用户的Suboption给到客户端。

========option 15 & XX====================

（1）Option type + Length + Interger

option type举例	举例（wireshark解析后数据）	Option Value
8: Elapsed time		固定4个字节，格式为长整数，代表时间

（2）Option type + Length + IPv6_address * n (n=1,2,3,...)

（3）Option type + Length + FQDN * n (n=1,2,3,...)

option type举例	举例（wireshark解析后数据）	Option Value
24: domain list		多个域名