浅谈IPV6地址获取方式

◆李治西

浅谈IPV6地址获取方式

◆李治西

（贵州经贸职业技术学院 贵州 558022）

本文介绍了IPv4地址的获取方式，分析了IPv6地址的手动配置、无状态自动获取、有状态自动获取三种获取方式，并给出相关网络设备的配置方法，供相关读者参考。

IPv6；地址获取；DHCPv6

1 IPv4地址获取

目前的全球因特网采用TCP/IP协议族，广泛使用的IP协议版本号为4（即IPv4），其地址长度为32位。不论在何种网络设备、终端设备上配置、获取IPv4地址，有手工配置、自动获取两种方式。

（1）手工配置

将已知的IPv4地址，通过命令行、Web配置界面或操作系统配置界面等方式为设备配置IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器。如Windows 10 系统，通过（网卡）“本地连接”—>“属性”—>“Internet协议版本4（TCP/IPv4）”进行配置；REHL7系统，通过网卡配置文件/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33，修改IPADDR、NETMASK等参数来进行配置。

（2）自动获取

手工配置IPv4地址，稍不注意就会导致网络中的IP地址冲突，严重时将影响用户正常使用网络。这时，可以采用自动获取的方式来进行IPv4地址的配置，避免局域网中IP地址冲突现象的发生，同时可以极大地减轻网络管理员的工作负担。

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）是TCP/IP协议簇中的一种，主要是用来给网络客户端分配动态的IP地址，同时简化了客户端TCP/IP的设置，可以在网络设备、操作系统（如Windows Server 2012 Linux）中配置DHCP服务。

2 IPv6地址获取

2019年11月25日，欧洲网络协调中心（RIPE NCC）宣布，全球所有43亿个IPv4地址已分配完毕，其实世界各国早就已经开始布局IPv6。2018年8月24日，教育部办公厅就印发了关于贯彻落实《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》的通知，明确指出“到2020年底，教育系统的各类网络、门户网站和重要应用系统完成升级改造，支持IPv6访问。”

IPv6协议使用128位的地址替代了32位的IPv4地址。IPv4地址分为网络号、主机号两个部分，但在IPv6地址中，则使用前缀来标识地址中的网络部分。128位的IPv6地址，以16位为一组来划分，每一组使用十六制度的数字表示，每一组之间采用冒号分隔，共8组。如IPv6地址：2001:30:10::254/64，其网络部分（网段）为2001:30:10:0000。同时，为了简化表示方法，IPv6可以使用一个双冒号“::”来表示任何由全0组成的1个或者多个的16位分组。如IPv6地址：ff03:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0004，可以表示为ff03::4。

目前，在网络设备、终端设备上配置、获取IPv6地址，有手动配置、无状态自动获取、有状态自动获取三种获取方式。

（1）手动配置

将已知的IPv6地址，通过命令行、Web配置界面或操作系统配置界面等方式为设备配置IPv6地址、子网前缀长度、默认网关、DNS服务器。在操作系统上配置IPv6地址的方法与配置IPv4地址的方法差不多，但是需要首先确定操作系统是否支持IPv6协议，如果不支持，需对系统进行相关配置。如Windows 10系统，需要在（网卡）“本地连接”—>“属性”添加“Internet协议版本6（TCP/IPv6）”，REHL7系统，通过修改配置文件/etc/sysctl.conf的参数来支持IPv6。

（2）无状态自动获取

IPv6协议一个最显著的特征就是它的“即插即用”性，邻居发现协议（Neighbor Discovery Protocol，NDP）是实现这个特性的一个关键协议，它提供了路由发现、前缀发现、参数发现、地址自动配置等功能来实现“即插即用”。

当一台IPv6客户机第一次链接到链路上的时候，无状态自动获取地址会通过MAC-to-EUI64转换方法来实现客户机接口地址的分配。这个方法在接口的MAC地址中间插入16位的保留数值，并将它的全局/本地地址翻转设置为1，从而把它转换为64位的接口ID。然后，再使用IPv6的NPD协议的路由器请求（RS）消息、路由器通告（RA）消息来获取IPv6地址的前缀，从而构成128位的IPv6地址。

如在神州数码CS6200系列交换机上，可通过配置以下命令，实现客无状态自动获取IPv6地址。

switch（config）#interface vlan 200

switch（config-if-valn200）#ipv6 address 2001:30:20::254/64 //配置vlan200的ipv6地址

switch（config-if-valn200）#no ipv6 nd suppress-ra //打开路由公告功能

switch（config-if-valn200）#ipv6 nd ra-lifetime 7200 //配置路由公告的生存期为7200秒

这时，只要客户端计算机连接到该交换机属于vlan200的接口上，就会自动获取到IPv6地址。

（3）有状态自动获取

有状态自动获取IPv6地址，就是通过配置DHCPv6（动态主机配置协议的IPv6版本）协议来实现。

在有状态地址配置过程中，DHCPv6 服务器分配一个完整的 IPv6 地址给主机，并提供 DNS地址和域名等其他配置信息。在实际应用中，可以配合使用无状态自动获取、有状态自动获取两种方式，从而更好地发挥IPv6协议的“即插即用”性。

如在神州数码CS6200系列交换机上，可通过配置以下命令，实现有状态自动获取IPv6地址。

switch（config）#service dhcpv6 //开启DHCPv6服务

switch（config） #ipv6 dhcp pool pool1 //设置DHCPv6的地址池名称为pool1

switch（config-pool1-config） #network-address 2001:30:10::1 2001:30:10::254 //指定地址池的地址范围

switch（config-pool1-config）#excluded-address 2001:30:10::254 //指定保留地址

switch（config-pool1-config） #dns-server 2001:30:10::254 //配置DNS服务器地址

switch（config-pool1-config） #lifetime 1000 300 //配置有效生存期1000秒，优选生存期300秒

switch（config）#interface vlan100

switch（config-if-valn100）#ipv6 address 2001:30:10::254 //配置vlan100的ipv6地址

switch（config-if-valn100）#ipv6 dhcp server pool1 preferenc 80 //在vlan100上启用DHCPv6服务

这时，只要客户端计算机连接到该交换机属于vlan100的接口上，就会通过DHCPv6服务自动获取到IPv6地址。

3 结束语

随着IPv6协议的广泛应用，未来我们需要将原有IPv4协议为主的网络逐渐过渡到IPv6协议为主的网络。IPv6地址的配置方法多样，运用灵活，能够在不同的网络规划中，满足不同用户的需求，同时，也减轻了网络管理员日常维护网络的压力。

[1]（美）Jeff Doyle 著，葛建立等译.TCP/IP路由技术第一卷（第二版）[M].人民邮电出版社，2018，5.

[2]（美）Scott Hogg Eric Vyncke 著，王玲芳等译.IPv6安全[M].人民邮电出版社，2011，5.

[3]王相林.IPv6网络——基础、安全、过渡与部署[M].电子工业出版社，2015，8.

[4]（美）Timothy Rooney 著，董守玲等译.IPv6部署和管理[M].机械工业出版社，2015, 2.

[5]王隆杰.思科网络实验室CCNP（交换技术）实验指南（第2版）[M].电子工业出版社，2018, 3.