第115篇：IPv6 地址配置——SLAAC、有状态 DHCPv6、无状态 DHCPv6
关键词
IPv6、SLAAC、DHCPv6、有状态配置、无状态配置、RA、EUI-64
一、IPv6 的三种地址配置方式
IPv6 地址配置有三种方式，通过 RA 报文中的标志位来告诉终端使用哪种方式：
| 方式 | RA 标志位 | 地址分配 | 其他信息（DNS等） |
|---|---|---|---|
| SLAAC | M=0, O=0 | 终端基于 RA 前缀 + EUI-64 自行生成 | 无（无 DNS 信息） |
| 无状态 DHCPv6 | M=0, O=1 | 终端基于 RA 自行生成 | DHCPv6 提供 DNS 等 |
| 有状态 DHCPv6 | M=1 | DHCPv6 分配完整地址 | DHCPv6 提供 DNS 等 |
1.1 RA 报文中的两个关键标志位
RA 报文中：
M 标志（Managed Address Configuration）:
1 → 使用有状态 DHCPv6 获取地址
0 → 不使用 DHCPv6 获取地址
O 标志（Other Configuration）:
1 → 使用 DHCPv6 获取其他信息（DNS、域名等）
0 → 不使用 DHCPv6
二、SLAAC（Stateless Address Autoconfiguration）
2.1 原理
SLAAC 允许终端不依赖任何服务器自行生成 IPv6 地址。
1. 终端发送 RS → 路由器回复 RA
2. RA 包含：前缀（2001:DB8::/64）+ 前缀长度
3. 终端使用 EUI-64 或隐私扩展生成接口标识
4. 生成地址 + DAD 检查 → 完成
2.2 EUI-64 地址生成
EUI-64 将 MAC 地址（48位）转换为 IPv6 接口标识（64位）：
MAC 地址： 00-11-22-33-44-55
│
第7位翻转（U/L位）：00 → 02
│
在中间插入 FFFE：02-11-22-FF-FE-33-44-55
│
接口标识： 0211:22FF:FE33:4455
│
完整 IPv6 地址：2001:DB8::211:22FF:FE33:4455/64
2.3 隐私扩展（Privacy Extension）
EUI-64 生成的接口标识固定不变，导致用户的 IPv6 地址长期不变，容易被追踪。
RFC 4941 定义了隐私扩展，临时地址定期变化：
# Windows 默认启用隐私扩展
netsh interface ipv6 set privacy state=enabled
# Linux 配置
# /etc/sysctl.conf
net.ipv6.conf.all.use_tempaddr = 2
# 华为交换机作为终端时
ipv6 privacy-extensions
2.4 配置
# 路由器上配置 RA
interface GigabitEthernet0/0/1
ipv6 enable
ipv6 address 2001:DB8::1/64
ipv6 nd ra-interval 30 # RA 发送间隔
ipv6 nd ra-lifetime 1800 # RA 生命周期
undo ipv6 nd ra-hoplimit unspecified
# 取消 M 和 O 标志（SLAAC 默认）
# 不需要额外配置
三、无状态 DHCPv6
3.1 原理
终端地址来自 SLAAC（RA 前缀），但 DNS 等额外信息通过 DHCPv6 获取。
终端 ──┬── RA (M=0, O=1) ← 路由器：给你前缀，自己算地址
│
└── DHCPv6 Inform → DHCPv6 服务器
└── 回复 DNS 服务器地址
3.2 配置
# ===== 路由器配置 =====
interface GigabitEthernet0/0/1
ipv6 enable
ipv6 address 2001:DB8::1/64
ipv6 nd ra-interval 30
ipv6 nd other-config-flag # 设置 O=1（无状态 DHCPv6）
# ===== DHCPv6 服务器配置（可在路由器上）=====
dhcpv6 pool STATELESS
dns-server 2001:DB8::100
domain-name example.com
interface GigabitEthernet0/0/1
dhcpv6 server STATELESS
四、有状态 DHCPv6
4.1 原理
终端完全通过 DHCPv6 来获取地址和其他信息，类似 IPv4 DHCP。
终端 ──┬── RA (M=1) ← 路由器：去 DHCPv6 服务器拿地址
│
└── DHCPv6 Solicit → DHCPv6 服务器
└── 回复 Advertise（包含 IPv6 地址）
←── DHCPv6 Request ← └── 回复 Reply（地址确认 + DNS）
4.2 配置
# ===== RA 配置：启用 M 标志 =====
interface GigabitEthernet0/0/1
ipv6 enable
ipv6 address 2001:DB8::1/64
ipv6 nd managed-config-flag # 设置 M=1（有状态 DHCPv6）
# ===== DHCPv6 服务器配置 =====
dhcpv6 pool STATEFUL
address prefix 2001:DB8::/64
dns-server 2001:DB8::100
domain-name example.com
excluded-address 2001:DB8::1 # 排除网关地址
interface GigabitEthernet0/0/1
dhcpv6 server STATEFUL
五、三种方式的对比
| 特性 | SLAAC | 无状态 DHCPv6 | 有状态 DHCPv6 |
|---|---|---|---|
| 地址来源 | 终端自生成 | 终端自生成 | DHCPv6 分配 |
| DNS 获取 | 无 | DHCPv6 | DHCPv6 |
| 服务器需求 | 路由器即可 | 需要 DHCPv6 服务器 | 需要 DHCPv6 服务器 |
| 可追踪性 | EUI-64 固定（可启用隐私扩展） | 同左 | 可追踪（但通过租约管理） |
| 管理度 | 低 | 中 | 高 |
| 典型场景 | 家庭/小企业 | 企业需要 DNS 控制 | 运营商/大型企业 |
六、实际部署中的 DHCPv6 配置
6.1 华为路由器作为 DHCPv6 服务器
# ===== 创建地址池 =====
dhcpv6 pool CAMPUS
address prefix 2001:DB8:1::/64
dns-server 2001:DB8::100
dns-server 2001:DB8::101
domain-name example.com
# ===== 接口应用 =====
interface Vlanif10
ipv6 enable
ipv6 address 2001:DB8:1::1/64
ipv6 nd managed-config-flag
dhcpv6 server CAMPUS
6.2 华为路由器作为 DHCPv6 Relay
interface Vlanif10
ipv6 enable
ipv6 address 2001:DB8:1::1/64
ipv6 nd managed-config-flag
dhcpv6 relay destination 2001:DB8::100
七、终端侧地址查看
# Windows
ipconfig /all | findstr IPv6
# Linux
ip -6 addr show
# 华为交换机/路由器
display ipv6 interface brief
八、实际案例：混合部署策略
8.1 企业网推荐方案
许多企业使用 SLAAC + 无状态 DHCPv6 的组合：
RA (M=0, O=1)
├── 地址：SLAAC（从 RA 前缀 + EUI-64 生成）
└── DNS：DHCPv6 Inform 获取
优势： - 地址自动配置，无需 DHCPv6 参与地址分配（减轻服务器负担） - DNS 等参数统一管理
8.2 运营商推荐方案
运营商通常使用有状态 DHCPv6：
# M=1：完全由 DHCPv6 控制地址分配
# 便于审计、计费和地址回收
九、总结
| 方式 | RA 标志 | 核心机制 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| SLAAC | M=0, O=0 | EUI-64 / 隐私扩展 | 家庭/小企业 |
| 无状态 DHCPv6 | M=0, O=1 | SLAAC 地址 + DHCPv6 DNS | 企业网（推荐） |
| 有状态 DHCPv6 | M=1 | 完全 DHCPv6 | 运营商/大型企业 |
十、思考
- SLAAC 中终端是如何生成 IPv6 地址的？
- RA 报文的 M 标志和 O 标志分别控制什么？
- EUI-64 地址为什么可能导致隐私问题？如何解决？
- 如果只配置 SLAAC，终端能获取 DNS 服务器地址吗？
- 什么场景下应该使用有状态 DHCPv6 而不是 SLAAC？
下篇预告：第116篇《IPv6 路由——静态与 OSPFv3 基础》——讲解 IPv6 静态路由配置和 OSPFv3 的基本原理，包括 OSPFv3 与 OSPFv2 的差异。