IPv6“自动获取”

IPv6 地址自动获取（自动配置）：从概念、报文流程、关键字段，到抓包/排错

先把结论放前面：IPv6“自动获取地址”到底有哪些路子？

IPv6 客户端（主机）能“自动拿到地址”，主要靠这三套机制（经常组合使用）：

SLAAC（Stateless Address Autoconfiguration，无状态自动配置）
通过路由器发的 RA（Router Advertisement），主机自己拼地址（前缀 + 接口标识 IID），并做 DAD 冲突检测。
DHCPv6（有状态/无状态）
- 有状态：服务器直接分配地址（像 IPv4 DHCP 一样）。
- 无状态：地址仍由 SLAAC 生成，但 DHCPv6 只下发 DNS、域名等“其他参数”。
Link-Local 地址（链路本地地址）
主机会立刻生成 fe80::/64，不需要路由器/服务器。它是后续与路由器交互（比如收 RA）的基础。

判断你网络里主机最终“怎么拿地址”，关键看 RA 里的两个标志位：

M=1（Managed）：用 DHCPv6 有状态拿地址
O=1（Other）：用 DHCPv6 无状态拿 DNS 等“其他配置”
A=1（Prefix Information Option 的 Autonomous flag）：允许 SLAAC 用该前缀自动拼地址

IPv6 自动配置的核心角色与报文

1.1 主机上电后，第一件事：生成 Link-Local

它会基于网卡生成一个 fe80::xxxx 地址（IID 可能来自 EUI-64 / 随机 / 稳定隐私）。

Linux 查看：

ip -6 addr show dev eth0

1.2 然后：用 ICMPv6 跟网络“打招呼”

涉及 ICMPv6 / NDP（Neighbor Discovery Protocol）的一些关键报文类型：

RS（Router Solicitation，类型 133）
RA（Router Advertisement，类型 134）
NS/NA（Neighbor Solicitation/Advertisement，类型 135/136）
Redirect（类型 137）

抓包：

sudo tcpdump -i eth0 -n -vv icmp6

SLAAC（无状态自动配置）详细流程

2.1 主机发送 RS

目的地址：ff02::2（All Routers）

2.2 路由器回复 RA

包含：

默认路由
前缀（Prefix Information Option）
M/O 标志
RDNSS（可选）

2.3 主机拼全球单播地址

IPv6地址 = 前缀(64bit) + IID(64bit)

IID 可能来自：

EUI-64
临时隐私地址（RFC 4941）
稳定隐私地址（RFC 7217）

Linux 查看隐私策略：

cat /proc/sys/net/ipv6/conf/all/use_tempaddr

2.4 DAD（重复地址检测）

使用 NS 报文，若收到 NA 表示冲突。

DHCPv6：有状态 vs 无状态

RA 决定方式：

M=1：DHCPv6 有状态
M=0, O=1：DHCPv6 无状态
M=0, O=0：纯 SLAAC

抓包 DHCPv6：

sudo tcpdump -i eth0 -n -vv udp port 546 or udp port 547

RA 里常见字段

查看 RA：

rdisc6 eth0

字段：

Router Lifetime
MTU Option
Prefix Information Option（PIO）
RDNSS
DNSSL

不同系统表现

Linux：

ip -6 route
ip -6 addr show
resolvectl status

Windows：

ipconfig /all
netsh interface ipv6 show addresses
netsh interface ipv6 show route

常见排错点

ICMPv6 被拦
A=0
前缀不是 /64
没有默认路由
DNS 缺失

实验环境示例

7.1 路由器开启转发

sysctl -w net.ipv6.conf.all.forwarding=1

7.2 radvd 配置

/etc/radvd.conf:

interface eth1
{
AdvSendAdvert on;
AdvManagedFlag off;
AdvOtherConfigFlag on;

prefix 2001:db8:1234:1::/64
{

AdvOnLink on;
AdvAutonomous on;

};

RDNSS 2001:4860:4860::8888 {};
};

启动：

systemctl enable --now radvd

7.3 客户端验证

ip -6 addr show
ip -6 route
ping -6 2001:db8:1234:1::1

Python 示例：监听 RA（Scapy）

pip install scapy

sniff_ra.py:

from scapy.all import sniff
from scapy.layers.inet6 import IPv6, ICMPv6ND_RA

def handle(pkt):

if pkt.haslayer(ICMPv6ND_RA):
    ra = pkt[ICMPv6ND_RA]
    print("RA M=", ra.M, "O=", ra.O)

sniff(filter="icmp6", prn=handle)

速查总结

有 PIO + A=1 → SLAAC
M=1 → DHCPv6 有状态
O=1 → DHCPv6 无状态
prefix=/64 最安全
DNS 来自 RDNSS 或 DHCPv6