IPv6无状态地址自配置协议(SLAAC)详解

本文主要介绍了IPv6中的单播地址分类，并着重讲解了无状态地址自配置协议（SLAAC）。SLAAC允许主机在没有DHCPv6服务器的情况下自动配置全局和本地地址。 ### IPv6地址分类 #### 单播地址 1. **全局单播地址(Global Unicast)**：这类地址用于Internet上的通信，常见的前缀有2000::/3和3000::/3。 2. **唯一本地地址(Unique Local Address, ULA)**：适用于组织内部，前缀为FD00::/8。 3. **链路本地地址(Link Local Address, LLA)**：仅限于本地子网使用，前缀为FE80::/10，通常用于节点间的初始通信。 4. **站点本地地址(Site Local Address)**：已废弃，以前设计用来替代IPv4的私有地址，前缀为FEC0::/10。 5. **未指定地址(Unspecified Address)**：表示没有有效IPv6地址，前缀为::/128，常用于表示源或目的地址未知的情况。 6. **环回地址(Loopback Address)**：用于软件测试，等同于IPv4的127.0.0.1，前缀为::1/128。 #### 组播地址 组播地址用于向一组接口发送数据，例如： - 所有链路本地节点：FF02::1 - 链路本地路由器：FF02::2 - DHCPv6服务器（站点范围）：FF05::1:3 - 被请求节点组播地址：FF02::1:FFXX:XXXX，其中XX:XXXX是目标节点的接口ID。 ### 无状态地址自配置协议(SLAAC) SLAAC是一种IPv6协议，允许主机根据网络接口的物理地址（EUI-64）生成链路本地地址，并通过邻居发现协议(NDP)获取路由器公告(RAs)来构建全局单播地址。这个过程包括以下步骤： 1. **生成链路本地地址**：结合接口的MAC地址和EUI-64格式，形成FE80::/64范围内的LLA。 2. **验证地址唯一性**：主机使用NDP进行地址冲突检测，确保生成的LLA在网络中是唯一的。 3. **接收路由器公告**：主机监听RA报文，这些报文中包含了网络前缀信息。 4. **构建全局地址**：主机将接收到的网络前缀与接口ID（EUI-64转换后的部分）结合，生成全局单播地址。 5. **地址配置完成**：主机现在有了可以用于Internet通信的地址，无需DHCPv6服务器。 ### 协议过程 SLAAC的过程涉及了NDP的几个关键操作，包括邻居发现、路由发现和地址配置： - **邻居发现**：主机使用NDP的NS/NA消息进行邻居可达性和地址解析。 - **路由发现**：通过RA报文，路由器向主机通告网络前缀和其他网络信息。 - **地址配置**：主机使用RA中的信息自动生成全局单播地址，并进行地址冲突检测。 ### 结论 IPv6的无状态地址自配置协议(SLAAC)简化了网络配置，提高了效率，特别是对于大规模部署或自动化管理的网络环境。通过SLAAC，主机可以自动获取所需的网络配置信息，而无需手动配置或依赖DHCPv6服务。