CN113114795A - 一种IPv6地址分配方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种IPv6地址分配方法及系统，涉及通信技术领域，方法包括客户端发送路由请求RS报文和DHCPv6请求报文，RS报文中，新增两个标记，一个标识自适应功能的使能状态，另一个标识倾向的地址分配方式；DHCPv6请求报文包含要请求的具体信息；服务端回复路由通告RA报文和DHCPv6响应报文，RA报文中新增一个是否响应客户端倾向的地址分配方式的标记；且DHCPv6响应报文和RA报文中均携带DNS信息。本发明解决了IPv6地址分配方式不够灵活、存在兼容性的问题。

Description

一种IPv6地址分配方法及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体来讲涉及一种IPv6地址分配方法及系统。
背景技术
现有IPv6((Internet Protocol Version 6，互联网协议第6版)地址分配方式包括有状态、无状态两种，依据RFC3315\RFC2462规范定义的DHCPv6(动态主机配置协议)\SLAAC(无状态地址自动配置)机制。即通过DHCPv6协议交互和ICMPv6(Internet ControlMessage Protocol version 6，互联网控制信息协议版本6)路由通告协同完成IPv6地址配置。两种地址获取方式的流程及示例如下：
(1)有状态获取IPv6地址
IPv6地址服务器发送路由通告报文(ICMPv6 RA M＝1)，通告环境中所有主机当前服务器配置为有状态分配方式，地址和其他配置信息均通过DHCPv6分配。
(2)无状态获取IPv6地址
IPv6地址服务器发送路由通告报文(ICMPv6 RA M＝0)，并通告环境中所有主机当前服务器配置为无状态分配方式。客户端根据路由通告(Router Advertisement，RA)报文中携带的前缀信息自动生成全球地址，其他配置信息仍通过DHCPv6获取。
综上，现有IPv6地址分配过程中，地址分配方式由服务器配置决定，并体现在ICMPv6路由通告(RA)报文M字段中。
在上述分配方式切换时，组播发送通告报文，触发所有LAN侧设备重新请求地址，导致分配方式不够灵活。并且，无法兼容所有LAN侧设备形态、操作系统，存在已知的兼容性问题：部分场景无法获取IPv6地址、无法获取IPv6 DNS(Domain Name System，域名系统)信息。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种IPv6地址分配方法及系统，解决IPv6地址分配方式不够灵活、存在兼容性的问题。
为达到以上目的，一方面，采取一种IPv6地址分配方法，包括：
客户端发送路由请求RS报文和DHCPv6请求报文，RS报文中，新增两个标记，一个标识自适应功能的使能状态，另一个标识倾向的地址分配方式；DHCPv6请求报文包含要请求的具体信息；
服务端回复路由通告RA报文和DHCPv6响应报文，RA报文中新增一个是否响应客户端倾向的地址分配方式的标记；且DHCPv6响应报文和RA报文中均携带DNS信息。
优选的，所述自适应功能的使能状态分为：客户端地址获取方式配置为开、以及客户端地址获取方式配置为关；
所述倾向的地址分配方式分为：未设置、无状态、有状态、以及有状态和无状态均可；
所述是否响应客户端倾向的地址分配方式分为：响应客户端配置的地址获取方式、以及不响应客户端配置的地址方式。
优选的，所述自适应功能的使能状态和是否响应客户端倾向的地址分配方式的标记长度均为1bit；所述倾向的地址分配方式的标记长度为2bit；所述标记均使用ICMPv6协议中的保留字段。
优选的，所述客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开，客户端根据支持的地址分配情况或者优先级来配置倾向的地址分配方式。
优选的，所述客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开、且倾向的地址分配方式为有状态或无状态时，服务端回复的RA报文中响应客户端配置的地址获取方式，RA报文中的M/O标记对应客户端的配置请求。
优选的，所述客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开、且倾向的地址分配方式为有状态和无状态均可时，服务端回复的RA报文中响应客户端配置的地址获取方式，RA报文中的M/O标记按照服务器默认配置。
优选的，所述客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开、且倾向的地址分配方式为未设置时，服务端回复的RA报文中不响应客户端配置的地址获取方式，RA报文中的M/O标记按照服务器默认配置。
优选的，所述客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为关，无论倾向的地址分配方式如何设置，服务端回复的RA报文中均不响应客户端配置的地址获取方式，RA报文中的M/O标记按照服务器默认配置。
另一方面，提供一种IPv6地址分配系统，包括客户端和服务端，客户端用于发送RS报文和DHCPv6请求报文，RS报文中，新增两个标记，一个标识自适应功能的使能状态，另一个标识倾向的地址分配方式；DHCPv6请求报文包含要请求的具体信息；
服务端包括第一响应模块和第二响应模块，第一响应模块用于回复RA报文给客户端，RA报文中新增一个是否响应客户端倾向的地址分配方式的标记，还携带DNS信息；第二响应模块用于回复携带DNS信息的DHCPv6响应报文给客户端。
优选的，所述第一响应模块维持多份配置，根据客户端发来的RS报文中两个标记选项，选取指定配置回复RA报文；
所述第二响应模块维持一份DHCPv6的全参数配置，从全参数配置中选择对应配置回复DHCPv6响应报文。
上述技术方案中的一个具有如下有益效果：
在客户端发送的RS(Router Solicitation，路由请求)报文中，新增两个标记分别标识自适应功能的使能状态和倾向的地址分配方式，服务端维持有状态和无状态两份配置，并主动解析客户端标识的倾向地址分配方式，优先根据客户端的配置为其分配地址或者前缀，IPv6地址分配方式由客户端决定，灵活处理LAN侧设备的地址请求。
不用区分有状态还是无状态，DHCPv6响应报文和RA报文中均携带DNS信息，客户端可以从两个报文中任选其一做解析，服务端维持全参数配置，根据客户端请求选择回复，兼容LAN侧设备形态、操作系统。
附图说明
图1为本发明第一实施例IPv6地址分配方法流程图；
图2为本发明第一种实时场景下客户端和服务端交互图；
图3为本发明第二种实时场景下客户端和服务端交互图；
图4为本发明第三种实时场景下客户端和服务端交互图；
图5为本发明第四种实时场景下客户端和服务端交互图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，提供一种IPv6地址分配方法的实施例，包括步骤：
S1、客户端发送RS报文和DHCPv6请求报文。RS报文中，新增两个标记，一个用来标识自适应功能的使能状态，另一个用来标识倾向的地址分配方式。DHCPv6请求报文包含要请求的具体信息。
S2、服务端收到RS报文和DHCPv6请求报文后，根据回复RS报文回复RA报文，根据DHCPv6请求报文回复DHCPv6响应报文。RA报文中新增一个标记，用来标识是否响应客户端倾向的地址分配方式。DHCPv6响应报文和RA报文中均携带DNS信息。
对于上述RS报文和DHCPv6请求报文的发送顺序，客户端既可以同时发送RS报文和DHCPv6请求报文；也可以客户端先发送RS报文，待收到服务端回复的RA报文后，再发送DHCPv6请求报文。
具体的，自适应功能的使能状态分为：客户端地址获取方式配置为开、以及客户端地址获取方式配置为关。
倾向的地址分配方式分为：未设置、无状态、有状态、以及有状态和无状态均可。
上述是否响应客户端倾向的地址分配方式分为：响应客户端配置的地址获取方式、以及不响应客户端配置的地址方式。
基于上述步骤，通过一个更加具体的实施例来说明新增标记。如表1所示RS报文中新增标记，RS报文中第一个标记CS-Flag用来标识自适应功能的使能状态，标记长度为1bit，其中1表示客户端地址获取方式配置为开，0表示客户端地址获取方式配置为关。RS报文中第二个标记CS-Preference用来标识倾向的地址分配方式，标记长度为2bit，其中00表示分配方式未设置，说明不支持有状态和无状态地址请求，01表示分配方式为无状态，10表示分配方式为有状态，11表示分配方式为有状态和无状态均可。
表1
RS新增标记 长度(bit) 组合
CS-Flag 1 1/0客户端地址获取方式配置开/关
CS-Preference 2 00/01/10/11未设置/无状态/有状态/均可
如表2所示RA报文中新增标记CS-Preference，用来标识是否响应客户端倾向的地址分配方式，其中1表示响应客户端配置的地址获取方式，0表示不响应客户端配置的地址方式。
表2
RA新增标记 长度(bit) 组合
SR-Flag 1 1/0响应/不响应客户端配置的地址获取方式
优选的，上述新增标记CS-Flag、CS-Preference、以及SR-Flag均可使用ICMPv6协议中的保留字段，不需要做额外扩充，也可兼容原有的地址分配方式，实现更好的兼容性。
服务端收到RS报文和DHCPv6请求报文后，根据客户端RS报文中的第一标记CS-Flag和第二标记CS-Preference，选取指定配置回复RA报文，服务端和客户端具体交互场景如表3所示。
表3
Figure BDA0002999601750000061
服务端回复的RA报文中，包括标记M/O-Flag，M字段为管理地址配置标识，1表示通过DHCPv6请求地址，0表示不通过DHCPv6请求地址；O字段为其他(非地址)配置标识，1表示通过DHCPv6请求其他配置，0表示不通过DHCPv6请求其他配置。RA报文中均携带DNS配置。进一步的，M＝0，O＝0这种情况只用于无DHCPv6服务器的环境，实际应用较少；M＝1，O＝0这种情况，通过DHCPv6仅分配地址，协议规范不建议使用。
表3所示场景1中，根据RS报文和RA报文中的标记(CS-Flag、CS-Preference和SR-Flag)，表示客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开、并且客户端倾向的地址分配方式为无状态时，服务端回复的RA报文中响应客户端配置的地址获取方式。RA报文中的M/O标记对应客户端的配置请求，表示不通过DHCPv6请求地址，通过DHCPv6请求其他配置。
优选的，客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开时(即CS-Flag为1)，客户端根据支持的地址分配情况或者优先级来配置倾向的地址分配方式。例如客户端仅支持无状态配置，则配置倾向的地址分配方式为无状态；又如客户端对于有状态与无状态均支持，但有状态优先级高于无状态，则配置倾向的地址分配方式为有状态。
表3所示场景2中，表示客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开、并且客户端倾向的地址分配方式为有状态时，服务端回复的RA报文中响应客户端配置的地址获取方式。RA报文中的M/O-Flag对应客户端的配置请求，表示通过DHCPv6请求地址，通过DHCPv6请求其他配置。
表3所示场景3中，表示客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开、且倾向的地址分配方式为有状态和无状态均可时，服务端回复的RA报文中响应客户端配置的地址获取方式。RA报文中的M/O-Flag按照服务器默认配置。
表3所示场景4中，表示客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开、且倾向的地址分配方式为未设置时；或者，客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为关，无论倾向的地址分配方式如何设置时；服务端回复的RA报文中不响应客户端配置的地址获取方式，RA报文中的M/O-Flag按照服务器默认配置。
本发明还提供一种IPv6地址分配系统实施例，可以用来实现上述方法，包括客户端和服务端，客户端用于发送RS报文和DHCPv6请求报文，RS报文中新增两个标记，一个标识自适应功能的使能状态，另一个标识倾向的地址分配方式；DHCPv6请求报文包含要请求的具体信息。
服务端包括第一响应模块Radvd和第二响应模块Dhcp6s，第一响应模块用于回复RA报文给客户端，RA报文中新增一个是否响应客户端倾向的地址分配方式的标记，还携带DNS信息；第二响应模块用于回复DHCPv6响应报文给客户端，同样携带DNS信息。
进一步的，第一响应模块维持多份配置，根据客户端发来的RS报文中两个标记选项，选取指定配置回复RA报文(如表3所示)。第二响应模块维持一份DHCPv6的全参数配置，从全参数配置中选择对应配置回复DHCPv6响应报文，DHCPv6配置列表如表4所示。
表4
DHCPv6配置选项(部分) 含义 option code 补充说明
IANA IPv6地址 3
Vendor-specific Information 供应商特定信息 17
DNS 域名解析服务器 23 固定携带
Domain Serach List DNS搜索列表 24
其中option code为各配置在DHCPv6响应报文中对应的标记号，由协议规范定义。
基于上述实施方式，提供几个实时场景下客户端和服务端交互实施例。
如图2所示，为第一种实时场景下客户端和服务端交互实施例。客户端发送RS报文中包括的第一标记CS-Flag和第二标记CS-Preference置为1-01，客户端地址获取方式配置为开、并且客户端倾向的地址分配方式为无状态。服务端解析后，在RA报文中SR-Flag置1、M-Flag置0，通告客户端“服务端可响应其配置请求，按无状态方式分配地址”。客户端根据RA报文中携带的前缀生成IPv6地址，并通过DHCPv6交互请求其他配置信息(在DHCPv6请求报文中携带Option Request，显示希望从服务器获取的其他配置信息，如dns\厂商信息\；即向服务器表明请求的配置信息列表，以下实施例均相同)。
如图3所示，为第二种实时场景下客户端和服务端交互实施例。客户端发送RS报文中CS-Flag和Preference置为1-10，客户端地址获取方式配置为开、并且客户端倾向的地址分配方式为有状态。服务端解析后，在RA报文中SR-Flag置1、M-Flag置1，通告客户端“服务端可响应其配置请求，按有状态方式分配地址”。客户端通过DHCPv6交互同时请求地址(IANA)和其他配置。
如图4所示，为第三种实时场景下客户端和服务端交互实施例。客户端发送RS报文中CS-Flag和Preference置为1-11，客户端地址获取方式配置为开，且有状态、无状态地址获取方式均可。服务端解析后，在RA报文中SR-Flag置1，M-Flag置S-Dft(表示服务器默认配置)，通告客户端“服务端可响应其配置请求，按服务端默认配置方式分配地址”。客户端按照服务端通告的默认方式请求地址，S-Dft-Conf表示服务器默认配置，DHCPv6请求报文为S-Dft-Conf Req，DHCPv6响应报文为S-Dft-Conf Rep。
如图5所示，为第四种实时场景下客户端和服务端交互实施例。客户端发送RS报文中CS-Flag和Preference置为1-00(表明支持配置但未指定配置方式，无意义的配置)，或者置为0-XX(表明客户端不支持配置)。服务端解析后，在RA报文中SR-Flag置0，M-Flag置S-Dft，通告客户端“服务端不响应其配置请求，按服务端默认配置方式分配地址”。客户端按照服务端通告的默认方式请求地址，S-Dft-Conf表示服务器默认配置，DHCPv6请求报文为S-Dft-Conf Req，DHCPv6响应报文为S-Dft-Conf Rep。
通过上述实施例，IPv6地址分配方法可以适用于多中场景，由于DHCPv6响应报文和RA报文中均携带DNS信息，避免部分场景无法获取IPv6地址、无法获取IPv6 DNS信息的情况发生，对于LAN侧设备形态、操作系统具有良好的兼容性。并且，由客户端根据支持情况或者优先级配置IPv6地址获取方式，服务端可以灵活处理LAN侧设备地址请求。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种IPv6地址分配方法，其特征在于，包括：
客户端发送路由请求RS报文和DHCPv6请求报文，RS报文中，新增两个标记，一个标识自适应功能的使能状态，另一个标识倾向的地址分配方式；DHCPv6请求报文包含要请求的具体信息；
服务端回复路由通告RA报文和DHCPv6响应报文，RA报文中新增一个是否响应客户端倾向的地址分配方式的标记；且DHCPv6响应报文和RA报文中均携带DNS信息。
2.如权利要求1所述的IPv6地址分配方法，其特征在于，
所述自适应功能的使能状态分为：客户端地址获取方式配置为开、以及客户端地址获取方式配置为关；
所述倾向的地址分配方式分为：未设置、无状态、有状态、以及有状态和无状态均可；
所述是否响应客户端倾向的地址分配方式分为：响应客户端配置的地址获取方式、以及不响应客户端配置的地址方式。
3.如权利要求2所述的IPv6地址分配方法，其特征在于，所述自适应功能的使能状态和是否响应客户端倾向的地址分配方式的标记长度均为1bit；所述倾向的地址分配方式的标记长度为2bit；所述标记均使用ICMPv6协议中的保留字段。
4.如权利要求2所述的IPv6地址分配方法，其特征在于，所述客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开，客户端根据支持的地址分配情况或者优先级来配置倾向的地址分配方式。
5.如权利要求2所述的IPv6地址分配方法，其特征在于，所述客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开、且倾向的地址分配方式为有状态或无状态时，服务端回复的RA报文中响应客户端配置的地址获取方式，RA报文中的M/O标记对应客户端的配置请求。
6.如权利要求2所述的IPv6地址分配方法，其特征在于，所述客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开、且倾向的地址分配方式为有状态和无状态均可时，服务端回复的RA报文中响应客户端配置的地址获取方式，RA报文中的M/O标记按照服务器默认配置。
7.如权利要求2所述的IPv6地址分配方法，其特征在于，所述客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为开、且倾向的地址分配方式为未设置时，服务端回复的RA报文中不响应客户端配置的地址获取方式，RA报文中的M/O标记按照服务器默认配置。
8.如权利要求2所述的IPv6地址分配方法，其特征在于，所述客户端发送RS报文中的客户端地址获取方式配置为关，无论倾向的地址分配方式如何设置，服务端回复的RA报文中均不响应客户端配置的地址获取方式，RA报文中的M/O标记按照服务器默认配置。
9.一种IPv6地址分配系统，包括客户端和服务端，其特征在于：
客户端用于发送RS报文和DHCPv6请求报文，RS报文中，新增两个标记，一个标识自适应功能的使能状态，另一个标识倾向的地址分配方式；DHCPv6请求报文包含要请求的具体信息；
服务端包括第一响应模块和第二响应模块，第一响应模块用于回复RA报文给客户端，RA报文中新增一个是否响应客户端倾向的地址分配方式的标记，还携带DNS信息；第二响应模块用于回复携带DNS信息的DHCPv6响应报文给客户端。
10.如权利要求9所述的IPv6地址分配系统，其特征在于，所述第一响应模块维持多份配置，根据客户端发来的RS报文中两个标记选项，选取指定配置回复RA报文；
所述第二响应模块维持一份DHCPv6的全参数配置，从全参数配置中选择对应配置回复DHCPv6响应报文。
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