IPv6無狀態(tài)地址自動配置機制分析
發(fā)布時間:2008/5/28 0:00:00 訪問次數(shù):746
摘 要:隨著internet技術(shù)的發(fā)展,ipv6協(xié)議將取代ipv4協(xié)議成為下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,ipv6協(xié)議具有許多新的特性與功能,如提供更大的地址空間、支持網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無狀態(tài)地址自動配置等,因而提高了因特網(wǎng)的擴展性、可管理性。典型的ipv6主機單播地址由全局路由前綴、子網(wǎng)id和64位接口id組成,接口id由主機自動生成,全局路由前綴和子網(wǎng)id可以通過路由通告消息得到。介紹了在windowsxp環(huán)境下由48位mac地址生成接口id的轉(zhuǎn)換算法,借助網(wǎng)絡(luò)上捕獲的數(shù)據(jù)報分析了主機獲得全局路由前綴的過程。
關(guān)鍵詞:無狀態(tài)地址自動配置;接口id;路由器請求;路由器宣告
analysisofipv6statelessaddressautoconfiguration
songxiaoyu,qiuzeyang
(lanzhoujiaotonguniversity,lanzhou,730070,china)
abstract:withthedevelopmentofinternettechnology,ipv6willreplacetheipv4andbecometheprotocolfornextgenerationinternetipv6hasmanynewcharacteristicsandfunctionsoastoimprovethescalabilityandsecurityofinternetsuchasprovidinglargespace,supportingnetnodes′statelessaddressautoconfiguration.atypicalipv6unicastaddressiscomposedofglobalrouteprefix,subnetidandinterfaceidinterfaceidcanbecreatedautomatically.interfacecangetitsgloabalrouteprefixandsubnetidthroughrouteradvertisementmessagethispaperintroducesthemethod,whichcreatesinterfaceidfrommacaddress,withthehelpofdatapackagecapturedonthenet,analysestheprocess,bywhichhostgetsitsglobalrouteprefixundertheenviromentofwindowsxp
keywords:statelessaddressautoconfiguration;interfaceid;routersolicitation;routeradvertisement
ipv6協(xié)議是下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議,他解決了ipv4協(xié)議所暴露的諸多缺陷,如地址稀缺、路由表龐大、對移動設(shè)備支持不足等。ipv6協(xié)議的一個突出特點是支持網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的地址自動配置,這極大地簡化了網(wǎng)絡(luò)管理者的工作。
1ipv6地址格式及地址配置方式
一個典型的ipv6主機單播地址由3部分組成:全局路由前綴、子網(wǎng)id和接口id(64位)。全局路由前綴用來識別分配給一個站點的一個地址范圍。子網(wǎng)id也稱為子網(wǎng)前綴,一個子網(wǎng)id與一個鏈接相關(guān)聯(lián),以識別站點中某個鏈接。接口id用來識別鏈接上的某個接口,在該鏈接上是惟一的。
ipv6地址配置可以分為手動地址配置和自動地址配置2種方式。自動地址配置方式又可以分為無狀態(tài)地址自動配置和有狀態(tài)地址自動配置2種。在無狀態(tài)地址自動配置方式下,網(wǎng)絡(luò)接口接收路由器宣告的全局地址前綴,再結(jié)合接口id得到一個可聚集全局單播地址。在有狀態(tài)地址自動配置的方式下,主要采用動態(tài)主機配置協(xié)議(dhcp),需要配備專門的dhcp服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)接口通過客戶機/服務(wù)器模式從dhcp服務(wù)器處得到地址配置信息。
2接口id的生成
在無狀態(tài)地址自動配置方式下,接口id通?梢酝ㄟ^eui64轉(zhuǎn)換算法得到。接口id由48位mac地址轉(zhuǎn)換得到。eui64是ieee定義的一種基于64位的擴展惟一標(biāo)示符。他是ieee指定的公共24位制造商標(biāo)示和制造商為產(chǎn)品指定的40位值的組合。在ipv6地址中,接口id的長度為64位,他由48位的以太網(wǎng)mac地址轉(zhuǎn)換得到,下面介紹eui64轉(zhuǎn)換算法。
48位以太網(wǎng)mac地址的格式固定為:
其中,c位表示廠商id,m位表示廠商編號id,g位表示是單個主機還是某個組。轉(zhuǎn)換算法需將g位前的一位求反,并在c位和m位(mac地址的第3和第4個字節(jié))之間插入2個字節(jié)fffe,則接口id為:
windowsxp下主機地址自動配置示例如圖1所示。
(1)linklayeraddress是mac地址(0007951a0669)。
(2)preferredlinklocal通過自動配置得到主機鏈路本地地址。其中,fe80是鏈路本地地址的固定前綴,207:95ff:fe1a:669為從mac地址轉(zhuǎn)換得到的接口id。
3全局路由前綴的獲得
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為獲得他的全局路由前綴,向與他相連的路由器發(fā)出路由器請求rs(routersolicitation)消息,網(wǎng)絡(luò)上捕獲的路由器請求消息如圖2所示。
該rs消息的類型字段值133,表明這是一個路由器請求消息,消息的源地址是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的本地鏈路地址,由于這是一個路由器請求消息,目的地址是ff02::2(所有路由器多播地址)。
路由器收到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的rs消息后,向該節(jié)點回送路由器宣告ra(routeradvertisement)消息。ra消息如圖3所示。ra消息的源地址是路由器的ipv6地址,目的地址是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的本地鏈路地址,消息的類型字段值134,表明這是一個路由通告消息,消息的選項字段給出全局路由前綴1::。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在獲得全局路由前綴后,與接口id結(jié)合形成他的全局ipv6地址。至此,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無狀態(tài)地址自動配置過程結(jié)束。
4結(jié)語
使用eui64轉(zhuǎn)換算法得到的接口id是隨機器硬件固定的,也是全局
摘 要:隨著internet技術(shù)的發(fā)展,ipv6協(xié)議將取代ipv4協(xié)議成為下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,ipv6協(xié)議具有許多新的特性與功能,如提供更大的地址空間、支持網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無狀態(tài)地址自動配置等,因而提高了因特網(wǎng)的擴展性、可管理性。典型的ipv6主機單播地址由全局路由前綴、子網(wǎng)id和64位接口id組成,接口id由主機自動生成,全局路由前綴和子網(wǎng)id可以通過路由通告消息得到。介紹了在windowsxp環(huán)境下由48位mac地址生成接口id的轉(zhuǎn)換算法,借助網(wǎng)絡(luò)上捕獲的數(shù)據(jù)報分析了主機獲得全局路由前綴的過程。
關(guān)鍵詞:無狀態(tài)地址自動配置;接口id;路由器請求;路由器宣告
analysisofipv6statelessaddressautoconfiguration
songxiaoyu,qiuzeyang
(lanzhoujiaotonguniversity,lanzhou,730070,china)
abstract:withthedevelopmentofinternettechnology,ipv6willreplacetheipv4andbecometheprotocolfornextgenerationinternetipv6hasmanynewcharacteristicsandfunctionsoastoimprovethescalabilityandsecurityofinternetsuchasprovidinglargespace,supportingnetnodes′statelessaddressautoconfiguration.atypicalipv6unicastaddressiscomposedofglobalrouteprefix,subnetidandinterfaceidinterfaceidcanbecreatedautomatically.interfacecangetitsgloabalrouteprefixandsubnetidthroughrouteradvertisementmessagethispaperintroducesthemethod,whichcreatesinterfaceidfrommacaddress,withthehelpofdatapackagecapturedonthenet,analysestheprocess,bywhichhostgetsitsglobalrouteprefixundertheenviromentofwindowsxp
keywords:statelessaddressautoconfiguration;interfaceid;routersolicitation;routeradvertisement
ipv6協(xié)議是下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議,他解決了ipv4協(xié)議所暴露的諸多缺陷,如地址稀缺、路由表龐大、對移動設(shè)備支持不足等。ipv6協(xié)議的一個突出特點是支持網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的地址自動配置,這極大地簡化了網(wǎng)絡(luò)管理者的工作。
1ipv6地址格式及地址配置方式
一個典型的ipv6主機單播地址由3部分組成:全局路由前綴、子網(wǎng)id和接口id(64位)。全局路由前綴用來識別分配給一個站點的一個地址范圍。子網(wǎng)id也稱為子網(wǎng)前綴,一個子網(wǎng)id與一個鏈接相關(guān)聯(lián),以識別站點中某個鏈接。接口id用來識別鏈接上的某個接口,在該鏈接上是惟一的。
ipv6地址配置可以分為手動地址配置和自動地址配置2種方式。自動地址配置方式又可以分為無狀態(tài)地址自動配置和有狀態(tài)地址自動配置2種。在無狀態(tài)地址自動配置方式下,網(wǎng)絡(luò)接口接收路由器宣告的全局地址前綴,再結(jié)合接口id得到一個可聚集全局單播地址。在有狀態(tài)地址自動配置的方式下,主要采用動態(tài)主機配置協(xié)議(dhcp),需要配備專門的dhcp服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)接口通過客戶機/服務(wù)器模式從dhcp服務(wù)器處得到地址配置信息。
2接口id的生成
在無狀態(tài)地址自動配置方式下,接口id通常可以通過eui64轉(zhuǎn)換算法得到。接口id由48位mac地址轉(zhuǎn)換得到。eui64是ieee定義的一種基于64位的擴展惟一標(biāo)示符。他是ieee指定的公共24位制造商標(biāo)示和制造商為產(chǎn)品指定的40位值的組合。在ipv6地址中,接口id的長度為64位,他由48位的以太網(wǎng)mac地址轉(zhuǎn)換得到,下面介紹eui64轉(zhuǎn)換算法。
48位以太網(wǎng)mac地址的格式固定為:
其中,c位表示廠商id,m位表示廠商編號id,g位表示是單個主機還是某個組。轉(zhuǎn)換算法需將g位前的一位求反,并在c位和m位(mac地址的第3和第4個字節(jié))之間插入2個字節(jié)fffe,則接口id為:
windowsxp下主機地址自動配置示例如圖1所示。
(1)linklayeraddress是mac地址(0007951a0669)。
(2)preferredlinklocal通過自動配置得到主機鏈路本地地址。其中,fe80是鏈路本地地址的固定前綴,207:95ff:fe1a:669為從mac地址轉(zhuǎn)換得到的接口id。
3全局路由前綴的獲得
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為獲得他的全局路由前綴,向與他相連的路由器發(fā)出路由器請求rs(routersolicitation)消息,網(wǎng)絡(luò)上捕獲的路由器請求消息如圖2所示。
該rs消息的類型字段值133,表明這是一個路由器請求消息,消息的源地址是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的本地鏈路地址,由于這是一個路由器請求消息,目的地址是ff02::2(所有路由器多播地址)。
路由器收到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的rs消息后,向該節(jié)點回送路由器宣告ra(routeradvertisement)消息。ra消息如圖3所示。ra消息的源地址是路由器的ipv6地址,目的地址是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的本地鏈路地址,消息的類型字段值134,表明這是一個路由通告消息,消息的選項字段給出全局路由前綴1::。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在獲得全局路由前綴后,與接口id結(jié)合形成他的全局ipv6地址。至此,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無狀態(tài)地址自動配置過程結(jié)束。
4結(jié)語
使用eui64轉(zhuǎn)換算法得到的接口id是隨機器硬件固定的,也是全局
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