IPv6的即插即用

2019-11-04 11:32:02

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

　　ipV6 使用兩種不同機制來支持即插即用網絡連接。第一種機制的示例是啟動協議( BOOTP )，后來又設計了動態主機配置協議( DHCP )，答應IP節點從非凡的BOOTP服務器或DHCP服務器獲取配置信息。但是這些協議支持所謂的“狀態自動配置”，即服務器必須保持每個節點的狀態信息，并治理這些保存的信息。不論對于為許多個人用戶服務的I S P，還是雇員經常在各部門間流動的大型機構，DHCP都是ipv4網絡配置的重要工具。

狀態自動配置與無狀態自動配置

DHCP的問題在于，作為狀態自動配置協議，它要求安裝和治理DHCP服務器，并要求接受DHCP服務的每個新節點都必須在服務器上進行配置。很簡單，DHCP服務器保存著它要提供配置信息的節點列表，假如節點不在列表中，該節點就無法獲得IP地址。DHCP服務器還保持著使用該服務器的節點的狀態，因為該服務器必須了解每個IP地址使用的時間，以及何時IP地址可以進行重新分配。

狀態自動配置的問題在于，用戶必須保持和治理非凡的自動配置服務器以便治理所有“狀態”，即所容許的連接及當前連接的相關信息。對于有足夠資源來建立和保持配置服務器
的機構，該系統可以接受；但是對于沒有這些資源的小型機構，工作情形較差。至少對于大多數個人或小型機構，無狀態自動配置是較好或較輕易的解決方案。這種機制答應個人節點能夠確定自己的IP配置，而不必向服務器顯式請求各節點的信息。

實際上，至少在理論上且進行了某些假定的情況下，無狀態自動配置規程相對輕易實現。首先，假如使用IEEE EUI-64鏈路層地址(見第6章)，用戶就可以確信自己的主機I D是唯一的。因此，節點要完成的工作是確定自己的鏈路層地址并計算出EUI - 6 4地址，然后確定自己的IPV6網絡地址。向最近的路由器詢問是確定網絡地址的一種方法，這就是IPV6中無狀態自動配置的實現方式。

最后，根據IPV6中的定義，狀態自動配置和無狀態自動配置可以共存并可一起操作。后續章節中將涉及正在制訂中的DHCP的更新版本，稱為DHCPV6。兩種類型自動配置方法的合作比單獨使用其中一種更易于實現互聯網絡連接的即插即用。例如，使用無狀態自動配置，節點可以很快確定自己的IP地址，而且一旦獲得此信息，它就可以與DHCP服務器交互以獲得所要求的其他網絡配置值。實際上，DHCPV6很可能要依靠IPV6無狀態自動配置來簡化某些情況下的狀態配置。

假如使用無狀態自動配置要簡單很多，那么為什么還要使用狀態自動配置呢？此問題的答案取決于構造網絡的機構的要求。無狀態自動配置對得到IP地址的節點提供最低程度的監視。任一節點可以連接到鏈路，通過路由器向能實現無狀態自動配置的節點發出的通告來獲知網絡和子網信息，并構造有效的鏈路地址。但是，假如有DHCP服務器的支持，機構可以更緊密地控制網絡可配置的節點。只有由網絡治理員明確授權的節點才能通過DHCP服務器來配置。

IPv6無狀態自動配置

RFC1971(IPv6無狀態地址自動配置)中描述了IPV6的無狀態自動配置。該R F C還在更新，大多數修改是對原規范的澄清或細化，例如對潛在的路由器否認服務攻擊的處理方法等。無狀態自動配置過程要求節點采用如下步驟：首先，進行自動配置的節點必須確定自己的鏈路本地地址(如IEEE EUI-64 地址)；然后，必須驗證該鏈路本地地址在鏈路上的唯一性；最后，節點必須確定需要配置的信息。該信息可能是節點的IP地址，或者是其他配置信息，或者兩者皆有。假如需要IP地址，節點必須確定是使用無狀態自動配置過程還是使用狀態自動配置過程來獲得。

無狀態自動配置要求本地鏈路支持組播，而且網絡接口能夠發送和接收組播。完成自動配置的節點首先將其鏈路本地地址(如IEEE EUI-64地址)追加到鏈路本地前綴之后。這樣，節點就可以開始工作：它可以使用IPV6與同一網絡鏈路上的其他節點通信，只要同一鏈路沒有其他節點使用與之相同的EUI-64地址，該節點的IPV6地址就是可用的。

但是，在使用該地址之前，節點必須先證實起始地址在本地鏈路是唯一的，即，節點必須確定同一鏈路上沒有其他節點使用與之相同的EUI-64地址。大多數情況下不會出現這個問題，大多數使用網絡接口卡(如以太網適配器或令牌環適配器)的節點都有唯一的4 8位MAC地址；而對于通過點到點鏈路連接的節點，鏈路上只有一個端節點。但是，其他網絡媒體可能沒有唯一的MAC地址，某些網絡接口卡也可能錯誤地使用了它們無權使用的MAC地址。此時，節點必須向它打算使用的鏈路本地地址發送鄰居請求報文。假如得到響應，試圖自動配置的節點就得知該地址已為其他節點所使用，它必須以其他方式來配置。

假如沒有路由器為網絡上的節點服務，即，假如本地網絡孤立于其他網絡，則節點必須尋找配置服務器來完成其配置；否則，節點必須偵聽路由器通告報文。這些報文周期性地發往所有主機的組播地址(見第6章)，以指明諸如網絡地址和子網地址等配置信息。節點可以等待路由器的通告，也可以通過發送組播請求給所有路由器的組播地址來請求路由器發送通告。一旦收到路由器的響應，節點就可以使用響應的信息來完成自動配置。

BOOTP和DHCP

1985年，BOOTP首先在RFC951(自舉協議)中描述，該協議的最初目的是答應工作站向本地服務器詢問他們自己的IP地址、某服務器主機的地址以及自舉執行文件的名稱。對于某些應用，如無盤工作站從網絡服務器上裝入全部軟件的情況，BOOTP的功能足夠了；但是對于很多其他應用，如將個人機連接到ipv4網絡，BOOTP的功能不足。其問題在于除BOOTP提供的信息之外，P C的TCP/IP網絡軟件需要更多的信息，如主機名字、域名、子網掩碼及D N S服務器地址等。

到1993年，描述DHCP的RFC1531( 動態主機配置協議)得以發布。以BOOTP的報文結構為基礎，DHCP增加了一些機制，用于傳送將主機連接到ipv4 所需要的全部IP 配置信息。DHCP的功能與ipv4網絡地址相對不足有關。例如，得到一個C類網絡地址的機構最多有2 5 4 個地址來分配給用戶。對于某些應用，這些地址很充足，例如一個花店中，連網的計算機不太可能超過幾十臺。但是，對于有數百名雇員的企業，尤其假如連接到網絡的計算機超過250 臺時，就可能產生地址分配的問題。

DHCP增加了在有限時期內向節點分配地址的能力。這意味著，對于較大型網絡，假如同時連接的節點數不超過254，C類網絡是足夠的。ISP很愿意使用DHCP，因為這樣他們所服務的用戶數不再受限于他們控制的地址數，只要在任一時刻只有一部分用戶連接到該IP，其他用戶就不會浪費額外的未使用的IP地址。

DHCPv6

當然，與處理IP地址的其他協議相同，DHCP必須升級以支持IPV6地址。DHCPV6正在制訂中。很顯然，它不僅是為支持更長地址而進行的表面更新，由于IPV6中增加了無狀態自動配置，對于DHCPV6，使用這個新能力將很有好處。

使用無狀態自動配置，節點至少自動擁有了本地連接能力，DHCP也不再是提供一些其他基本配置參數所必需的方法。默認路由器不是配置的一部分，因為通過偵聽路由器通告，任何節點都可以自行確定自己的默認路由器。

新的DHCP能支持各種新特性，例如：

• 配置動態更新DNS的能力，可以反映網絡當前狀態。

• 地址非難，即地址分配即將失效的狀態，該機制可用于對網絡進行動態重新編號

上一篇：IPV6安全性頭

下一篇：相關的下一代協議