[发明专利]IPv6网络中的主机选择和切换地址配置方式的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种IPv6网络中的主机选择和切换地址配置方式的方法，属于网络通信的技术领域。

背景技术

不同于IPv4地址的自动获取方式，IPv6网络中的主机采用下述两种方式自动获取IPv6地址：IPv6动态主机配置协议DHCPv6（Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6）和无状态地址自动配置机制SLAAC（Stateless Address Auto-configuration）。于是，当主机希望自动获取地址时，就有两种地址自动配置方式可供选择。这样就存在上述两种地址配置方式的选择和协作问题，主机必须明确如何协调使用这两种方式来配置其IPv6地址：使用SLAAC机制配置地址，还是使用DHCPv6协议来获取地址，或者两者都使用？虽然在现有技术中，邻居发现协议ND（Neighbor Discovery）的路由器公告RA（Router Advertisements）消息中的自动配置标志位A（Autonomous flag）和管理标志位M（Managed flag）能够分别指示主机是否配置SLAAC地址或是否使用DHCPv6协议获取IPv6地址，但是，这两个标志位存在明显缺陷。

DHCP协议是一种基于客户端/服务器模式的协议。DHCP协议能够向网络设备提供地址和其他网络参数信息，且分为v4和v6两个版本。DHCPv6能够通过DHCPv6服务器将包括IPv6网络地址在内的网络配置参数传递给IPv6节点。相对于IPv6无状态地址配置SLAAC，DHCPv6是有状态的；因为DHCPv6服务器会维持每个客户机的详细信息。为了获取IPv6地址，客户机首先向网内所有的DHCP服务器发送请求，一旦得到某个DHCP服务器的回复，就向该服务器申请分配网络地址和其他网络配置信息。参见图1，该图展示了主机通过DHCPv6协议获取地址的上述工作过程。

主机还可以通过无状态地址自动配置SLAAC机制自动获取IPv6地址。SLAAC是通过ND协议的RA消息生成IPv6地址，RA消息是由路由器以广播方式发送给子网中的主机。其特点是主机不需要手动配置，路由器也只需很少配置，且不需额外的服务器。SLAAC机制允许主机将其自身信息和路由器公告的信息进行结合而产生全局地址，再对该全局地址通过唯一性验证后，就可以使用了。也就是，SLAAC通过下述两个步骤完成主机地址的自动配置：

步骤1：采用无状态自动配置过程产生全局地址。

步骤2：在同一链路上执行冲突检测过程，以确定该地址的唯一性。

参见图2，介绍全局地址的具体产生过程：路由器通过RA消息对标识子网的前缀进行公告，主机收到RA消息，即得到所在子网的前缀，主机也会通过介质访问控制层MAC（Medium Access Control）标识符和EUI-64规范自行生成一个唯一的接口标识符，再将两者结合就能生成一个全局地址。另外，在定义SLAAC机制的标准中，还说明了IPv6地址应遵循的生命周期。绑定到每个接口的IPv6地址都有相应的生存时间，当生存时间到期后，绑定地址就会失效，然后，该地址就被分配给网络中的其他接口。

为了更好地处理IPv6地址的失效过程，分配给网络接口的IPv6地址将经历两个不同阶段，IPv6生命周期的引入将能更好地保持网络通信的连续性。

参见图3，介绍IPv6生命周期中IPv6地址经历的两个阶段：

（1）Preferred时期：起先，一个地址是“优先的”（preferred），即其在任何会话中的使用都不受限制。新的会话（如打开新TCP连接）应尽可能地使用优先地址。

（2）Deprecated时期：经过设定时间后，IPv6地址就会变为“过期的”（deprecated），表示该地址即将失效。当地址处于过期阶段时，就不主张使用之，但也不会严格禁止。只有一些旧的会话连接为了防止出现服务中断问题，才会继续沿用该“过期的”Deprecated地址。

现在介绍与本发明相关的现有技术：

RA消息中的前缀信息可选项中的M标志位和A标志位两个字段分别影响了主机是否使用DHCPv6协议获取地址，以及是否使用SLAAC机制配置地址。

标准[RFC2642]定义了SLAAC机制，同时也在RA消息格式中定义了各占1bit空间的M和A两个标志位（参见图4（A））。