DHCPv6 vs SLAAC：设备如何获取 IPv6 地址

当设备加入 IPv6 网络时，它需要一个地址。与 DHCP 是标准方法的 IPv4 不同，IPv6 提供两种机制：SLAAC（无状态地址自动配置）和 DHCPv6。了解何时使用每种机制对网络工程师至关重要。

SLAAC：无状态地址自动配置#

SLAAC 允许设备在不维护网络状态的情况下自行配置。路由器定期发送包含网络前缀的路由器通告（RA）消息，设备生成自己的地址。

路由器通告的工作原理#

路由器默认每 200 秒向 ff02::1（全节点多播）多播 RA 消息。设备还可以通过向 ff02::2（全路由器多播）发送路由器请求（RS）来立即请求 RA。

RA 包含：

• 网络前缀（例如，2001:db8::/64）
• 默认网关地址
• 前缀生命周期（有效和首选）
• M 和 O 标志（下面解释）

设备将通告的前缀与自生成的 64 位接口 ID 组合以创建其地址。

接口 ID 生成#

存在两种常见方法：

EUI-64（修改的扩展唯一标识符） 从 MAC 地址派生接口 ID。对于 MAC 00:11:22:33:44:55：

1. 在中间插入 ff:fe：00:11:22:ff:fe:33:44:55
2. 翻转第 7 位：02:11:22:ff:fe:33:44:55
3. 结果：2001:db8::211:22ff:fe33:4455

这是确定性的，但会暴露硬件身份，产生隐私问题。

隐私扩展（RFC 4941） 生成随机接口 ID。现代操作系统创建定期更改的临时地址（大多数系统上每天）。设备同时维护稳定地址（用于传入连接）和临时地址（用于出站连接）。

# Linux：查看地址类型
ip -6 addr show eth0
 
# 你会看到稳定地址的 scope global
# 和隐私地址的 scope global temporary

SLAAC 提供什么#

SLAAC 处理：

• IPv6 地址分配
• 默认网关
• 前缀长度

默认情况下它不提供：

• DNS 服务器
• 域搜索列表
• NTP 服务器

RDNSS（递归 DNS 服务器）选项 RFC 8106 允许路由器在 RA 消息中通告 DNS 服务器。大多数现代系统都支持这一点，消除了在简单网络中对 DHCPv6 的需求。

DHCPv6：托管配置#

DHCPv6 的工作方式类似于 DHCPv4：客户端从服务器请求配置。它以两种模式运行。

有状态 DHCPv6#

服务器分配地址并跟踪哪个客户端有哪个地址。客户端执行四消息交换：

1. 请求：客户端请求配置
2. 通告：服务器提供地址
3. 请求：客户端接受提议
4. 回复：服务器确认分配

地址以首选和有效生命周期租用，需要续订。

无状态 DHCPv6#

设备使用 SLAAC 获取地址，但查询 DHCPv6 以获取其他选项，如 DNS 服务器、域名或 NTP 服务器。服务器不跟踪地址，因此称为「无状态」。

M 和 O 标志#

路由器通告包含两个关键标志：

M 标志（托管地址配置） 设置为 1 时，设备应使用 DHCPv6 获取地址。SLAAC 地址仍可能根据前缀信息中的 A 标志生成。

O 标志（其他配置） 设置为 1 时，设备应使用 DHCPv6 获取其他选项（DNS、NTP 等），但不包括地址。

标志组合：

• M=0, O=0：仅 SLAAC（使用 RDNSS 获取 DNS）
• M=0, O=1：SLAAC + 无状态 DHCPv6
• M=1, O=0：DHCPv6 用于地址（罕见配置）
• M=1, O=1：DHCPv6 用于地址和选项

SLAAC vs DHCPv6 比较#

常见配置#

仅 SLAAC（带 RDNSS）#

最适合不需要地址跟踪的简单网络。Linux 上的 radvd.conf 示例：

interface eth0 {
    AdvSendAdvert on;
    prefix 2001:db8:1::/64 {
        AdvOnLink on;
        AdvAutonomous on;
    };
    RDNSS 2001:4860:4860::8888 2001:4860:4860::8844 {
        AdvRDNSSLifetime 300;
    };
};

此配置提供大多数客户端需要的所有内容，无需 DHCPv6。

SLAAC + 无状态 DHCPv6#

当不支持 RDNSS 或需要其他选项时使用。在 radvd 中设置 O 标志：

interface eth0 {
    AdvSendAdvert on;
    AdvOtherConfigFlag on;  # O=1
    prefix 2001:db8:1::/64 {
        AdvOnLink on;
        AdvAutonomous on;
    };
};

DHCPv6 服务器提供 DNS 和其他选项，但不分配地址。

仅 DHCPv6（托管）#

企业通常更喜欢这样做以实现问责制和访问控制。设置 M 标志：

interface eth0 {
    AdvSendAdvert on;
    AdvManagedFlag on;  # M=1
    AdvOtherConfigFlag on;  # O=1
    prefix 2001:db8:1::/64 {
        AdvOnLink on;
        AdvAutonomous off;  # 不使用 SLAAC
    };
};

注意：一些客户端仍会生成链路本地地址，并可能创建 SLAAC 地址，尽管 AdvAutonomous off。网络安全策略不应仅依赖于禁用 SLAAC。

何时使用哪个#

使用 SLAAC 时：

• 中小型网络
• 设备受信任
• 不需要地址跟踪
• 优先考虑简单性
• 所有客户端都支持 RDNSS

使用 DHCPv6 时：

• 需要集中地址管理
• 合规性需要地址记录
• 需要前缀委派（ISP 到客户路由器）
• 需要提供 DNS 以外的复杂选项
• Windows 网络（历史上更好的 DHCPv6 支持）

混合方法（SLAAC + 无状态 DHCPv6）：

• 许多网络的良好折衷
• 有弹性（如果 DHCPv6 失败，SLAAC 仍然工作）
• 为其他选项提供灵活性

故障排除地址分配#

设备仅有链路本地（fe80::/10） 未收到路由器通告。检查：

# Linux：捕获 RA
tcpdump -i eth0 'icmp6 && ip6[40] == 134'
 
# 验证路由器正在发送 RA
radvdump

设备有 SLAAC 地址但没有 DNS 路由器未发送 RDNSS，或客户端不支持它。检查 RA 内容：

radvdump | grep RDNSS

如果缺失，请将 RDNSS 添加到路由器配置或启用无状态 DHCPv6。

DHCPv6 不工作 验证 M 或 O 标志在 RA 中设置：

radvdump | grep -E "M flag|O flag"

检查 DHCPv6 服务器正在运行并在 UDP 端口 547 上可达：

# 服务器端
ss -ulnp | grep 547
 
# 客户端
tcpdump -i eth0 port 547

接口上有多个地址 这是正常的。你可能会看到：

• 链路本地地址（始终存在）
• SLAAC 稳定地址（EUI-64）
• SLAAC 临时地址（隐私扩展）
• DHCPv6 地址（如果使用有状态 DHCPv6）

所有这些都是有效的；操作系统根据 RFC 6724 选择适当的源地址。

相关文章#

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