2021年12月18日 星期六

how do hosts get a reliable connection settings in an IPv4 or IPv6 network?

動態主機組態協定 (DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol) 為一種客戶設備向網段伺服器詢問連網組態的協定。DHCPv4 經過探索,提供,請求,確認四步驟,可為客戶設備提供完整 IPv4 連網組態,包含自己的 IP,遮罩,對外閘道 IP,DNS 伺服器 IP 等資訊。

在 IPv6 環境,主機介面可自動生成鏈路本地住址 (LLA, Link Local Address),但僅供和本地路由器交換訊息,無法對外使用。至於完整 IPv6 連網組態,包含可對外使用的全域單點傳送位址 (GUA, Global Unicast Address),前置碼 (Prefix) 長度,對外閘道,DNS 伺服器等,則須主機接收網際網路控制訊息協定 (ICMPv6, Internet Control Message Protocol) 的路由器公告 (Router Advertisement),依其建議取得。

主機利用無狀態住址自動設定 (SLAAC, StateLess Address Auto-Configuration) 協定可取得 IPv6 GUA 住址。其中,無狀態取得之住址並無統一管理,可分成純 SLAAC 取得法,及 SLAAC 加無狀態 DHCPv6 取得法。有狀態取得之住址受統一管理,即所謂有狀態 DHCPv6 取得法。不管是有狀態或無狀態取得之住址,主機都會利用重複位址偵測 (DAD, Duplicate Address Detection) 機制,確保取得的 IPv6 GUA 唯一,不和網段內其他主機重複。遇網段內無 DHCPv6 伺服器,路由器可開啟 DHCP 轉送代理 (Relay Agent) 功能,提供 DHCP 轉送服務。

首站備援協定 (FHRP, First Hop Redundancy Protocol) 可建立區網對外虛擬閘道,其背後對應多個實體對外閘道,能避免單點故障影響對外連線,提升區網對外可靠性。熱待機路由器協定 (HSRP, Hot Standby Router Protocol) 為思科專屬 FHRP 協定,思科另有閘道負載平衡協定 (GLBP, Gateway Load Balancing Protocol)多提供負載平衡能力。至於開放的 FHPR 協定則有虛擬路由器備援協定 (VRRPv2/v3, Virtual Router Redundancy Protocol)、ICMP 路由器查找協定(IRDP, ICMP Router Discovery Protocol)等。

    Reference:
  1. CCNA2: 07 DHCPv4
  2. CCNA2: 08 SLAAC and DHCPv6 Concepts
  3. CCNA2: 09 FHRP Concepts

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