「2021-09-19 DHCPv6-PD 機能検証」の版間の差分

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2024年6月20日 (木) 14:36時点における最新版

普及期・移行期を迎えている、IPv6 の DHCPv6-PD について検証を実施しました。

このページにラボシナリオとして、コンフィグや確認コマンド、疎通確認のポイントなどをまとめています。

目的

初心者向けに DHCPv6-PD と IPv6 の基礎を学習するための、検証の基本情報を提供します。

無料で入手できるソフトウェアを使用し、金銭の負担を減らします。

DHCPv6-PD のメリット

IPv6 で増大するグローバルユニキャストアドレスを、DHCPv6-PD ルートに集約できます。

以下に直接接続した場合と、DHCPv6-PD クライアント経由で接続した例を記載します。

例 1. は L3SW で PC やサーバ、IP 電話などを /64 で直接収容するケースです
PC 1 台はグローバルユニキャストアドレスとリンクローカルアドレスを持つため、IPv6 ND エントリを最低 2 つ消費します
- 実際には IPv6 一時使用アドレスも存在するため、2 つでは済みません
上記の例では 4 台存在するため、最低 8 エントリを消費します

例 2. は L3SW が PD クライアントに集約ルートとして /56 を割り当てた例です
PD ルート + PD-Client のリンクローカルアドレスの 2 つのエントリで済みます
- ただし、実運用としては PD クライアントにも疎通確認用として /64 でグローバルユニキャストを持たせたほうが運用しやすいケースも考えられます
PD-Client 配下では /56 をサブネット分割し、/64 のネットワークを 16 個作成できます
- /64 1 つでも、分割して複数持たせても良いです

PC などの数が増えても、L3SW のリソースには影響しません

表1. IPv6 ND エントリ数の増加率
	台数
	2	4	8	16
L3SW 直接収容	4	8	16	32
DHCPv6-PD クライアント経由	1	1	1	1

実際の L3SW の例として Catalyst 9300 の IPv4 ARP エントリは 32,000 ですが、IPv6 ND の場合は半分の 16,000 となります。

机上では 1 台につきグローバルユニキャスト + リンクローカルで最低 2 つのエントリを消費するため、Catalyst 9300 1 台あたり 8,000 台が最大収容数と考えられ、IPv4 よりもかなり見劣りします。

DHCPv6-PD のデメリット

FTTH を想定した場合、ブロードバンドルータの対応機種が限られます
ARP / IPv6 ND よりも静的よりのプロトコルとなるため、冗長構成はよく検討する必要があります
IPv6 リナンバリングはまだまだノウハウがありません移行設計はよく検討する必要があります

検証環境

いずれも無料で提供されているソフトウェアです。

ESXi7.0 無償評価版

VMware Workstaion でも可能ですが、CPU とメモリの要件が厳しいため、少なくとも 2021 年のノート PC では厳しいでしょう
hkatou Lab では Supermicro のコンパクトサーバ、E300-9a Atom C3858 12 Core 12 Thread + 64GB メモリを使用しています

EVE-NG Community Edition

8 vCPU / 30GB のメモリを割り当てました

Cisco CSR1000V 16.12.04a

EVE-NG のテンプレートにある CPU 1 コアだと起動が遅かったため、2 コアに変更
- この場合は合計 10 vCPU になります
要求される EVE-NG 上の CSR1000V VM のリソースは以下です
- 1 vCPU x 5 台 = 5 vCPU
- 4GB メモリ x 5 台 = 20GB
  - IOS-XE 上では 1.8GB ほどフリーに見えるため、2.5GB / VM = 12.5GB 程度の割当でもいけそうです

構成図

以下の機器をすべて CSR1000V で構築します。

DHCPv6 サーバ : DHCPv6-SV
Core ルータ : Core
Distribution ルータ : Dist
DHCPv6-PD クライアント : PD-CL
SLAAC クライアント : SLAAC

IPv6 アドレッシング表

検証に使用するための IPv6 アドレスを、文書用例示アドレスの 2001:DB8::/32 から、サブネット分割して各ホストへ割り当てます。

表2. IPv6 アドレッシング表
	文書用例示アドレス 2001:DB8::/32
サブネット	2001:DB8:CAFE::/48 DHCPv6-PD 払い出しプール	2001:DB8:AE86::/48 機器間収容セグメント		2001:DB8:FD7::/48 DHCPv6-PD 払い出し用送信元セグメント	2001:DB8:4860:: インターネット模擬セグメント
サブネット	::/56 /48 プールから分割して /56 払い出し	::100:/64 DHCPv6 サーバ収容セグメント	::200:/64 OSPFv3 P2P リンク	::/64 Dist 用	::8888/128 Core 用
DHCPv6-SV	ローカルプールを設定 /48 DHCPv6-PD Pool を持ち、 /56 で払い出し	Gi4 ::128	-	リンクアドレスである Dist ::1/64 から払い出し依頼があれば、2001:DB8::CAFE::/48 プールから/56 を払い出す	-
Core	-	Gi3 ::1 GW	Gi1 ::1 OSPFv3	-	Lo0 ::8888/128
Dist	/48 OSPF Null0 宛集約ルート PD-CL 宛 /56 サブネットのスタティックルートを持つ	-	Gi4 ::2 OSPFv3	Gi4 ::1/64 DHCPv6-PD が払い出す基準となる、リンクアドレス	-
PD-CL	/56 を PD ルートとして持つ SLAAC-CL へ /64 サブネットを提供	-	-	-	-
SLAAC-CL	PC のステートレス DHCPv6 を模擬	-	-	-	-

ホストリスト・役割

DHCPv6-SV

DHCPv6 サーバを動作させ、PD クライアントである PD-CL にプレフィックスを払い出します

Core

サーバ収容

DHCPv6 サーバを収容します

インターネット模擬

インターネット模擬となる、宛先 IP アドレスを Loopback アドレスとして持ちます

ダウンリンク

OSPFv3 で Dist とルーティングを行います

Dist

アップリンク

OSPFv3 で Core とルーティングを行います

ダウンリンク

PD-CL の DHCPv6 Router Solicitation に対して、リレーエージェントで DHCPv6 サーバに転送します
リレーエージェントが動作すると、対応するスタティックルートがインジェクション (挿入) されます

PD-CL

アップリンク

Dist に Router Solicitation で PD ルートを要求します

ダウンリンク

Dist から受信した /56 PD ルートを、/64 にサブネット分割して GW を提供します

SLAAC

/64 サブネット分割されたグローバルユニキャストアドレスと、PD-CL 宛デフォルトルートを持ちます

プロトコル別コンフィギュレーション

ここではプロトコル・ホスト別にコンフィギュレーションを簡単に解説します。

自分でコンフィグを組んでみたい人向けに、デフォルトでは表示しません。

このページのリファレンスに記載した、Cisco のサイトを参考に設定してみると良いでしょう。

DHCPv6 サーバ

DHCPv6-SV

DHCPv6-SV コンフィグ

プロトコル

コンフィグ

解説

DHCPv6 サーバ

DHCPv6-SV#show run | s ipv6 uni|ipv6 dhcp|Gi.*4|ipv6 local
ipv6 unicast-routing

ipv6 dhcp pool DHCPv6-PD01
 prefix-delegation pool PD-POOL01
 link-address 2001:DB8:FD7::1/64
 dns-server 2001:DB8:4860::8888
 domain-name example.com

interface GigabitEthernet4
 no ip address
 negotiation auto
 ipv6 address 2001:DB8:AE86:100::128/64
 ipv6 nd ra suppress all
 ipv6 dhcp server
 no mop enabled
 no mop sysid

ipv6 route ::/0 GigabitEthernet4 FE80::AE86:100:1
ipv6 local pool PD-POOL01 2001:DB8:CAFE::/48 56

ipv6 dhcp pool

払い出すプール全体を設定

prefix-delegation pool

払い出すプレフィックスプールを呼び出す

ink-address

払い出し先の問い合わせ元アドレス

通常は DHCPv6 リレーエージェントの送信元を指定

dns-server

払い出す DNS サーバのアドレス

domain-name

払い出すドメイン名

ipv6 local pool

払い出すプールを IOS 内部で持たせる

IPv6 スタティックルーティング

DHCPv6-SV

DHCPv6-SV コンフィグ
プロトコル	コンフィグ	解説
IPv6 スタティックルーティング	DHCPv6-SV#show run \| s ipv6 uni\|ipv6 route\|Gi.*4 ipv6 unicast-routing interface GigabitEthernet4 no ip address negotiation auto ipv6 address 2001:DB8:AE86:100::128/64 ipv6 nd ra suppress all ipv6 dhcp server no mop enabled no mop sysid ipv6 route ::/0 GigabitEthernet4 FE80::AE86:100:1	ipv6 route DHCPv6-SV は Core 宛にデフォルトルートを設定 OS を統一するため CSR1000V で DHCPv6 サーバを実装していますが、本来はルーティングプロトコルの動作しないサーバ OS が想定されるため、スタティックルーティングとしています ipv6 address DHCPv6 サーバは DHCPv6 リレーエージェントで指定されるため、固定 IPv6 アドレスを使用します IPv4 DHCP サーバはプライベートアドレスであることが多いですが、IPv6 DHCPv6 サーバはグローバルユニキャストアドレスを使用するため、実際にはファイアウォールアプライアンスやサーバ OS の firewalld や iptables などで適切に防御します

Core

Core コンフィグ
プロトコル	コンフィグ	解説
IPv6 スタティックルーティング	Core#show run \| s ipv6 uni\|Gi.*3 ipv6 unicast-routing interface GigabitEthernet3 no ip address negotiation auto ipv6 address FE80::AE86:100:1 link-local ipv6 address 2001:DB8:AE86:100::1/64 ipv6 nd ra suppress all ipv6 ospf 1 area 0.0.0.0 no mop enabled no mop sysid	ipv6 address <address> link-local Core は DHCPv6-SV を収容する、ゲートウェイ用インターフェースを設定 IPv6 では通常 link-local アドレスをルーティングのネクストホップとして指定 ipv6 nd ra suppress all IPv6 ND ルータアドバタイズメントを抑制 all オプションを付けることで、RS の問い合わせにも応答しなくなる ipv6 ospf 1 area 0.0.0.0 OSPFv3 にこのインターフェースのネットワークを広報するため、エリアを設定

OSPFv3

隣接関係

Core

Core コンフィグ

プロトコル

コンフィグ

解説

OSPFv3

Core#show run | s Gi.*1|ipv6 uni|ipv6 router|Lo.*0
ipv6 unicast-routing

interface Loopback0
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
 ipv6 address 2001:DB8:4860::8888/128
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0.0.0.0

interface GigabitEthernet1
 no ip address
 negotiation auto
 ipv6 address FE80::AE86:200:1 link-local
 ipv6 address 2001:DB8:AE86:200::1/64
 ipv6 ospf 1 area 0.0.0.0
 no mop enabled
 no mop sysid

ipv6 router ospf 1
 router-id 1.1.1.1
 passive-interface default
 no passive-interface GigabitEthernet1

ipv6 ospf 1 area 0.0.0.0 / no passive-interface GigabitEthernet1

Core は Gi1 で Dist と接続、OSPFv3 隣接関係を確立する

passive-interface default

Gi3 の DHCPv6-SV とは隣接関係を確立しないために、OSPFv3 で passive-interface default を設定する

Dist

Dist コンフィグ

プロトコル

コンフィグ

解説

OSPFv3

Dist#show run | s Gi.*4|ipv6 uni|ipv6 router|Lo.*0
ipv6 unicast-routing

interface Loopback0
 ip address 1.1.1.11 255.255.255.255
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0.0.0.0

interface GigabitEthernet4
 no ip address
 negotiation auto
 ipv6 address FE80::AE86:200:2 link-local
 ipv6 address 2001:DB8:AE86:200::2/64
 ipv6 ospf 1 area 0.0.0.0
 no mop enabled
 no mop sysid

ipv6 router ospf 1
 summary-prefix 2001:DB8:CAFE::/48
 router-id 1.1.1.11
 passive-interface default
 no passive-interface GigabitEthernet4
 redistribute static

ipv6 ospf 1 area 0.0.0.0 / no passive-interface GigabitEthernet4

Dist は Gi4 で Core と接続、OSPFv3 隣接関係を確立する

passive-interface default

Gi1 の PD-CL と隣接関係を確立しないために、OSPFv3 で passive-interface default を設定する

ルート集約

Dist

Dist コンフィグ

プロトコル

コンフィグ

解説

OSPFv3

ルート集約

Dist#show run | s Gi.*1|ipv6 uni|ipv6 router|Lo.*0
ipv6 unicast-routing

interface Loopback0
 ip address 1.1.1.11 255.255.255.255
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0.0.0.0

interface GigabitEthernet1
 no ip address
 negotiation auto
 ipv6 address FE80:DB8:FD7::1 link-local
 ipv6 address 2001:DB8:FD7::1/64
 ipv6 enable
 ipv6 nd prefix default no-advertise
 ipv6 nd managed-config-flag
 ipv6 nd other-config-flag
 ipv6 dhcp relay destination 2001:DB8:AE86:100::128
 ipv6 dhcp relay source-interface GigabitEthernet1
 ipv6 ospf 1 area 0.0.0.0
 no mop enabled
 no mop sysid

ipv6 router ospf 1
 summary-prefix 2001:DB8:CAFE::/48
 router-id 1.1.1.11
 passive-interface default
 no passive-interface GigabitEthernet4
 redistribute static

ipv6 ospf 1 area 0.0.0.0

OSPFv3 にこのインターフェースのネットワークを広報するため、エリアを設定

summary-prefix

Dist は Core に OSPFv3 ルートを広報する際、/56 サブネットルートを集約して、/48 集約ルートで広報

redistribute static

PD ルートは Cisco の場合スタティックルートとして登録されるため、再配布を設定することで別の OSPFv3 ルータへルートを配布

DHCPv6-PD リレーエージェント

Dist

Dist コンフィグ
プロトコル	コンフィグ	解説
DHCPv6 リレーエージェント	Dist#show run int gi 1 Building configuration... Current configuration?: 406 bytes ! interface GigabitEthernet1 no ip address negotiation auto ipv6 address FE80:DB8:FD7::1 link-local ipv6 address 2001:DB8:FD7::1/64 ipv6 enable ipv6 nd prefix default no-advertise ipv6 nd managed-config-flag ipv6 nd other-config-flag ipv6 dhcp relay destination 2001:DB8:AE86:100::128 ipv6 dhcp relay source-interface GigabitEthernet1 ipv6 ospf 1 area 0.0.0.0 no mop enabled no mop sysid end	ipv6 address 2001:DB8:FD7::1/64 DHCPv6 リレーエージェント link-address に使用す DHCPv6-SV で該当する link-address の Pool からプレフィックスが払い出される複数の DHCPv6 リレーエージェント機器 (Dist) が存在した場合、DHCPv6 サーバでプールも複数必要なため、リレーエージェントを見分けるための情報として必要 ipv6 nd managed-config-flag ipv6 のアドレス割当を Dist の ND RA (Neighbor Discovery Router Advertisement) から、DHCPv6 サーバへ変更する ipv6 nd other-config-flag DNS サーバの情報を DHCPv6 サーバに問い合わせる ipv6 dhcp relay destination DHCPv6-SV のグローバルユニキャストアドレスを指定する ipv6 dhcp relay source-interface DHCPv6-SV にリレーする際の送信元アドレスのインターフェースを指定する
DHCPv6-PD ルートインジェクション	Dist#show run all \| s ipv6 dhcp iapd-route-add ipv6 dhcp iapd-route-add	ipv6 dhcp iapd-route-add PD が払い出されると、自動でスタティックルートを挿入しますデフォルトで有効です

DHCPv6-PD クライアント

PD-CL

PD-CL コンフィグ
プロトコル	コンフィグ	解説
DHCPv6-PD クライアント	PD-CL#show run \| s ipv6 uni\|Gi.*4 ipv6 unicast-routing interface GigabitEthernet4 no ip address negotiation auto ipv6 address autoconfig default ipv6 nd ra suppress all ipv6 dhcp client pd PD-PREFIX ipv6 dhcp client request vendor no mop enabled no mop sysid	ipv6 address autoconfig default ipv6 アドレスを自動設定 default オプションを付けるとデフォルトルートとして使用 ipv6 dhcp client pd PD-PREFIX DHCPv6 PD クライアントとして設定 PD-PREFIX という名前で、サブネット分割する際の集約プレフィックスを登録

DHCPv6-PD SLAAC ゲートウェイ

PD-CL

PD-CL コンフィグ
プロトコル	コンフィグ	解説
DHCPv6-PD クライアント	PD-CL#show run \| s ipv6 uni\|ipv6 dhcp pool\|Gi.*1 ipv6 unicast-routing ipv6 dhcp pool SLAAC import dns-server import domain-name interface GigabitEthernet1 no ip address negotiation auto ipv6 address PD-PREFIX?::1/64 ipv6 nd other-config-flag ipv6 dhcp server SLAAC no mop enabled no mop sysid	ipv6 dhcp pool DHCPv6-PD で受信した DNS サーバとドメイン名を SLAAC プールで使用 ipv6 address PD-PREFIX ::1/64 Gi1 で /56 集約ルートである PD-PREFIX から /64 にサブネット分割し、::1/64 アドレスを割当

IPv6 SLAAC クライアント

SLAAC

SLAAC コンフィグ
プロトコル	コンフィグ	解説
IPv6 クライアント	SLAAC#show run \| s ipv6 uni\|Gi.*4 ipv6 unicast-routing interface GigabitEthernet4 no ip address negotiation auto ipv6 address autoconfig default no mop enabled no mop sysid	ipv6 address autoconfig default ipv6 アドレスを自動設定 default オプションを付けるとデフォルトルートとして使用

IPv6 SLAAC クライアントのバッドプラクティス

RA に M フラグの存在しない PD-CL に対し、ipv6 address dhcp を設定しないこと

M フラグ = アドレス or プレフィックスをルータ RA -> DHCPv6 サーバからの払い出しに変更する機能

動作確認 - ホスト別 show コマンドリスト

DHCPv6-SV

show ipv6 dhcp binding
show ipv6 dhcp pool

Core

show ipv6 route

Dist

show ipv6 ospf summary-prefix
show ipv6 dhcp relay binding
show ipv6 route static

PD-CL

show ipv6 dhcp interface GigabitEthernet 4
show ipv6 interface GigabitEthernet 1 prefix
show ipv6 dhcp interface GigabitEthernet 1
show ipv6 dhcp pool

SLAAC

show ipv6 route
show ip name-servers

動作確認 - show コマンド

DHCPv6-SV

show ipv6 dhcp binding

DHCPv6-SV 確認コマンド

プロトコル

show コマンド

確認ポイント

DHCPv6

サーバ

DHCPv6-SV#show ipv6 dhcp binding
Client: FE80::5200:FF:FE04:3
 DUID: 00030001001E14D9FB00
 Username: unassigned
 VRF: default
 Interface: relayed
 IA PD: IA ID 0x000A0001, T1 302400, T2 483840
  Prefix: 2001:DB8:CAFE::/56
      preferred lifetime 604800, valid lifetime 2592000
      expires at Oct 19 2021 12:07 AM (2587060 seconds)

/56 がバインディングテーブルに存在すること

DHCPv6-SV#show ipv6 dhcp pool
DHCPv6 pool: DHCPv6-PD01
 Prefix pool: PD-POOL01
 Link-address prefix: 2001:DB8:FD7::1/64
       preferred lifetime 604800, valid lifetime 2592000
 DNS server: 2001:DB8:4860::8888
 Domain name: example.com
 Active clients: 1

link-address が PD ルートを払い出す Dist のインターフェースアドレスと一致していること

Core

show ipv6 route

Core 確認コマンド
プロトコル	show コマンド	確認ポイント
OSPFv3	Core#show ipv6 route ospf IPv6 Routing Table - default - 7 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, U - Per-user Static route B - BGP, R - RIP, H - NHRP, I1 - ISIS L1 I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary, D - EIGRP EX - EIGRP external, ND - ND Default, NDp - ND Prefix, DCE - Destination NDr - Redirect, RL - RPL, O - OSPF Intra, OI - OSPF Inter OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2, ON1 - OSPF NSSA ext 1 ON2 - OSPF NSSA ext 2, la - LISP alt, lr - LISP site-registrations ld - LISP dyn-eid, lA - LISP away, le - LISP extranet-policy lp - LISP publications, a - Application, m - OMP O 2001:DB8:FD7::/64 [110/2] via FE80::AE86:200:2, GigabitEthernet1 OE2 2001:DB8:CAFE::/48 [110/20] via FE80::AE86:200:2, GigabitEthernet1	dist から以下のルートを OSPFv3 で学習していること /64 link-address /48 DHCPv6-PD 集約ルート /56 の DHCPv6-PD サブネットルートを受信している場合、Dist で集約ルートに失敗しています

Dist

OSPFv3

show ipv6 ospf summary-prefix

Dist 確認コマンド
プロトコル	show コマンド	確認ポイント
OSPFv3	Dist#show ipv6 ospf summary-prefix OSPFv3 Router with ID (1.1.1.11) (Process ID 1) 2001:DB8:CAFE::/48 Metric 20, External metric type 2, Tag 0	/56 スタティックルートが、集約して /48 で再配布されていること
OSPFv3	Dist#show ipv6 route ospf IPv6 Routing Table - default - 9 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, U - Per-user Static route B - BGP, R - RIP, H - NHRP, I1 - ISIS L1 I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary, D - EIGRP EX - EIGRP external, ND - ND Default, NDp - ND Prefix, DCE - Destination NDr - Redirect, RL - RPL, O - OSPF Intra, OI - OSPF Inter OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2, ON1 - OSPF NSSA ext 1 ON2 - OSPF NSSA ext 2, la - LISP alt, lr - LISP site-registrations ld - LISP dyn-eid, lA - LISP away, le - LISP extranet-policy lp - LISP publications, a - Application, m - OMP O 2001:DB8:4860::8888/128 [110/1] via FE80::AE86:200:1, GigabitEthernet4 O 2001:DB8:AE86:100::/64 [110/2] via FE80::AE86:200:1, GigabitEthernet4 O 2001:DB8:CAFE::/48 [254/20] via Null0, directly connected	以下を Core から受信していること /64 サーバ収容セグメント /128 インターネット模擬 DNS サーバ IP 以下が Null0 ルートとして登録されていること /48 DHCPv6-PD 集約ルート /48 DHCPv6-PD 集約ルートは、以下の条件で自動登録されます。 /56 で PD ルートを払い出し OSPFv3 で summary-prefix を設定これは以下の効果があります。 OSPFv3 で集約ルートを広報することで、ルーティングテーブルの消費量を削減存在しない /56 ルート宛のトラフィックを受信した際、ASIC などハードウェアレベルでパケットをドロップ Null0 が存在しない + 該当するトラフィックを受信した場合、デフォルトルートで ping/pong ルーティングによるルーティングループが発生し、CPU 使用率が高騰します
DHCPv6-PD リレーエージェント	Dist#show ipv6 dhcp relay binding Relay Bindings associated with default vrf: Prefix: 2001:DB8:CAFE::/56 (GigabitEthernet1) DUID: 00030001001E14D9FB00 IAID: 655361 lifetime: 2592000 expiration: 01:34:35 UTC Oct 19 2021 Summary: Total number of Relay bindings = 1 Total number of IAPD bindings = 1 Total number of IANA bindings = 0 Total number of Relay bindings added by Bulk lease = 0	/56 PD ルートと同じプレフィックスを払い出していること
DHCPv6-PD リレーエージェント	Dist#show ipv6 route static IPv6 Routing Table - default - 8 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, U - Per-user Static route B - BGP, R - RIP, H - NHRP, I1 - ISIS L1 I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary, D - EIGRP EX - EIGRP external, ND - ND Default, NDp - ND Prefix, DCE - Destination NDr - Redirect, RL - RPL, O - OSPF Intra, OI - OSPF Inter OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2, ON1 - OSPF NSSA ext 1 ON2 - OSPF NSSA ext 2, la - LISP alt, lr - LISP site-registrations ld - LISP dyn-eid, lA - LISP away, le - LISP extranet-policy lp - LISP publications, a - Application, m - OMP S 2001:DB8:CAFE::/56 [1/0] via FE80::5200:FF:FE04:3, GigabitEthernet1	DHCPv6 Relay された際、スタティックルートが登録されます PD クライアント宛 /56 スタティックルートが登録されていること

PD-CL

DHCPv6-PD クライアント

PD-CL 確認コマンド
プロトコル	show コマンド	確認ポイント
DHCPv6-PD クライアント	PD-CL#show ipv6 dhcp interface GigabitEthernet 4 GigabitEthernet4 is in client mode Prefix State is OPEN (0) Information refresh timer expires in 21:20:06 Renew will be sent in 3d09h Address State is IDLE List of known servers: Reachable via address: FE80:DB8:FD7::1 DUID: 00030001001E14471B00 Preference: 0 Configuration parameters: IA PD: IA ID 0x000A0001, T1 302400, T2 483840 Prefix: 2001:DB8:CAFE::/56 preferred lifetime 604800, valid lifetime 2592000 expires at Oct 19 2021 04:09 AM (2582406 seconds) DNS server: 2001:4860:4860::8888 Domain name: example.com Information refresh time: 0 Prefix name: PD-PREFIX Prefix Rapid-Commit: disabled Address Rapid-Commit: disabled	/56 プレフィックスを受信していること DNS サーバアドレスが DHCPv6 サーバで設定したものと同一であることドメイン名が DHCPv6 サーバで設定したものと同一であること下位にサブネット分割するための、プレフィックス名があること
DHCPv6-PD クライアント	PD-CL#show ipv6 interface GigabitEthernet 1 prefix IPv6 Prefix Advertisements GigabitEthernet1 Codes for 1st column: A - Address, P - Prefix-Advertisement, O - Pool U - Per-user prefix Codes for 2nd column and above: D - Default N - Not advertised, C - Calendar PD default [LA] Valid lifetime 2592000, preferred lifetime 604800 A 2001:DB8:CAFE::/64 [LA] Valid lifetime 2592000, preferred lifetime 604800	下位側インターフェースに PRE-PREFIX /56 を上位に使用した、/64 プレフィックスを割り当てていること
DHCPv6 サーバ	PD-CL#show ipv6 dhcp interface GigabitEthernet 1 GigabitEthernet1 is in server mode Using pool: SLAAC Preference value: 0 Hint from client: ignored Rapid-Commit: disabled	Gi1 に pool 名を指定した場合、pool 名が出力されます Automatic で Pool 名を指定しない場合もあります
DHCPv6 サーバ	PD-CL#show ipv6 dhcp pool DHCPv6 pool: SLAAC Imported DNS server: 2001:DB8:4860::8888 Imported Domain name: example.com Active clients: 0	Pool に DHCPv6 サーバから受信した DNS サーバドメイン名が設定されていること

SLAAC

SLAAC 確認コマンド

プロトコル

show コマンド

確認ポイント

IPv6 クライアント

SLAAC#show ipv6 route
IPv6 Routing Table - default - 4 entries
Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, U - Per-user Static route
       B - BGP, R - RIP, H - NHRP, I1 - ISIS L1
       I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary, D - EIGRP
       EX - EIGRP external, ND - ND Default, NDp - ND Prefix, DCE - Destination
       NDr - Redirect, RL - RPL, O - OSPF Intra, OI - OSPF Inter
       OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2, ON1 - OSPF NSSA ext 1
       ON2 - OSPF NSSA ext 2, la - LISP alt, lr - LISP site-registrations
       ld - LISP dyn-eid, lA - LISP away, le - LISP extranet-policy
       lp - LISP publications, a - Application, m - OMP
ND  ::/0 [2/0]
     via FE80::5200:FF:FE04:0, GigabitEthernet4
NDp 2001:DB8:CAFE::/64 [2/0]
     via GigabitEthernet4, directly connected
L   2001:DB8:CAFE:0:5200:FF:FE05:3/128 [0/0]
     via GigabitEthernet4, receive
L   FF00::/8 [0/0]
     via Null0, receive

IPv6 デフォルトルートを持っていること

PD-CL でサブネット分割されたグローバルユニキャストネットワークアドレスを持っていること

SLAAC#show ip name-servers
2001:DB8:4860::8888

DHCPV6-PD -> PD-CL 経由で DNS サーバを受信できていること

疎通確認

疎通不可の場合、traceroute で不通となっている箇所を特定し、該当するプロトコルを切り分けて障害箇所を特定します。

Dist プロビジョニング用疎通確認

DHCPv6 プロビジョニングに必要な疎通確認は、以下になります。

Dist Gi4 -> DHCPv6-SV : ping 2001:DB8:AE86:100::128

失敗する場合、Core と接続する OSPFv3 P2P アドレスで、OSPFv3 の広報に失敗していないか確認します

Dist Gi1 -> DHCPv6-SV : ping 2001:DB8:AE86:100::128 source Gi1

失敗する場合、PD-CL 収容インターフェースのアドレスで、OSPFv3 の広報に失敗していないか確認します
DHCPv6 の払い出しの前提条件となります

PD-CL / SLAAC プロビジョニング疎通確認

DHCPv6 プロビジョニング確認に必要な疎通確認は、以下になります。

PD-CL / SLAAC Gi4 -> DHCPv6-SV : ping 2001:DB8:AE86:100::128

失敗する場合、以下を確認します
- PD-CL 収容インターフェースのアドレスで、OSPFv3 の広報に失敗していないか
- PD-CL でデフォルトルートを持っているか

PD-CL / SLAAC サービス疎通確認

サービス確認に必要な疎通確認は、以下になります。

PD-CL / SLAAC Gi4 -> Core Lo0 : ping 2001:DB8:AE86:100::128

失敗する場合、以下を確認します
- PD-CL 収容インターフェースのアドレスで、OSPFv3 の広報に失敗していないか
- PD-CL でデフォルトルートを持っているか
- Core で ::8888 のアドレスを OSPFv3 で広報しているか

パケットキャプチャ

以下の手順で採取しました。

PD-CL Gi4 を shutdown
write memory
reload
各所でキャプチャ開始
PD-CL Gi4 no shutdown

再起動しない場合、以前取得していたプレフィックスを再度要求する、rebind メッセージがキャプチャできます。

DHCPv6-SV Gi4 ファイル:DHCPv6-SV Gi4.pcapng

01-DHCPv6 Relay Forward

Frame 1: 231 bytes on wire (1848 bits), 231 bytes captured (1848 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:02:00:02 (50:00:00:02:00:02), Dst: 50:00:00:01:00:03 (50:00:00:01:00:03)
Internet Protocol Version 6, Src: 2001:db8:fd7::1, Dst: 2001:db8:ae86:100::128
User Datagram Protocol, Src Port: 547, Dst Port: 547
DHCPv6
    Message type: Relay-forw (12)
    Hopcount: 0
    Link address: 2001:db8:fd7::1
    Peer address: fe80::5200:ff:fe04:3
    Relay Message
        Option: Relay Message (9)
        Length: 84
        DHCPv6
            Message type: Solicit (1)
            Transaction ID: 0x17cbbf
            Elapsed time
                Option: Elapsed time (8)
                Length: 2
                Elapsed time: 0ms
            Client Identifier
                Option: Client Identifier (1)
                Length: 10
                DUID: 00030001001e14d9fb00
                DUID Type: link-layer address (3)
                Hardware type: Ethernet (1)
                Link-layer address: 00:1e:14:d9:fb:00
            User Class
                Option: User Class (15)
                Length: 10
            Vendor Class
                Option: Vendor Class (16)
                Length: 14
                Enterprise ID: ciscoSystems (9)
                vendor-class-data: CSR1000V
            Option Request
                Option: Option Request (6)
                Length: 8
                Requested Option code: Identity Association for Prefix Delegation (25)
                Requested Option code: DNS recursive name server (23)
                Requested Option code: Domain Search List (24)
                Requested Option code: Boot File URL (59)
            Identity Association for Prefix Delegation
                Option: Identity Association for Prefix Delegation (25)
                Length: 12
                IAID: 000a0001
                T1: 0
                T2: 0
    Client Link-Layer Address
        Option: Client Link-Layer Address (79)
        Length: 8
    Interface-Id
        Option: Interface-Id (18)
        Length: 5
        Interface-ID: 0103476931
    Remote Identifier
        Option: Remote Identifier (37)
        Length: 22
        Enterprise ID: ciscoSystems (9)
        Remote-ID: 020000000000000a00030001001ee5c71700

003 : Dist の Gi1 2001:db8:fd7::1 を送信元 IPv6 , DHCPv6-SV の Gi4 2001:db8:ae86:100::128 を宛先 IPv6 に指定しています

006 : Relay Forward メッセージを示しています

009 : PD-CL Gi4 Link-local アドレス

020-026 : DUID は DHCPv6 のクライアント固有識別子を示す DUID Type が 3 になっており、リンクレイヤーアドレスを元にしてアドレスやプレフィックスを払い出す DUID-LL を意味する (RFC8415)

026 : DHCPv6-PD クライアントの MAC アドレス

035-41 : 取得したいアドレス or プレフィックス、DNS サーバ IP など

042-47 : RFC3633 IA-PD (Identity Association for Prefix Delegation) オプション

02-DHCPv6 Relay Reply

Frame 2: 223 bytes on wire (1784 bits), 223 bytes captured (1784 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:01:00:03 (50:00:00:01:00:03), Dst: 50:00:00:02:00:02 (50:00:00:02:00:02)
Internet Protocol Version 6, Src: 2001:db8:ae86:100::128, Dst: 2001:db8:fd7::1
User Datagram Protocol, Src Port: 547, Dst Port: 547
DHCPv6
    Message type: Relay-reply (13)
    Hopcount: 0
    Link address: 2001:db8:fd7::1
    Peer address: fe80::5200:ff:fe04:3
    Relay Message
        Option: Relay Message (9)
        Length: 114
        DHCPv6
            Message type: Advertise (2)
            Transaction ID: 0x17cbbf
            Server Identifier
                Option: Server Identifier (2)
                Length: 10
                DUID: 00030001001e14471b00
                DUID Type: link-layer address (3)
                Hardware type: Ethernet (1)
                Link-layer address: 00:1e:14:47:1b:00
            Client Identifier
                Option: Client Identifier (1)
                Length: 10
                DUID: 00030001001e14d9fb00
                DUID Type: link-layer address (3)
                Hardware type: Ethernet (1)
                Link-layer address: 00:1e:14:d9:fb:00
            Identity Association for Prefix Delegation
                Option: Identity Association for Prefix Delegation (25)
                Length: 41
                IAID: 000a0001
                T1: 302400
                T2: 483840
                IA Prefix
                    Option: IA Prefix (26)
                    Length: 25
                    Preferred lifetime: 604800
                    Valid lifetime: 2592000
                    Prefix length: 56
                    Prefix address: 2001:db8:cafe::
            DNS recursive name server
                Option: DNS recursive name server (23)
                Length: 16
                 1 DNS server address: 2001:4860:4860::8888
            Domain Search List
                Option: Domain Search List (24)
                Length: 13
                Domain name suffix search list
    Interface-Id
        Option: Interface-Id (18)
        Length: 5
        Interface-ID: 0103476931

003 : DHCPv6-SV の Gi4 2001:db8:ae86:100::128 を送信元 IPv6 , Dist の Gi1 2001:db8:fd7::1 を宛先 IPv6 に指定しています

006 : Relay-Reply メッセージを示しています

009 : PD-CL Gi4 Link-local アドレス

029 : DHCPv6-PD クライアントの MAC アドレス

030-42 : RFC3633 IA-PD オプション取得したいアドレス or プレフィックス、DNS サーバ IP など

043-46 : DNS サーバ

047-50 : ドメイン検索リスト

03-DHCPv6 Relay Forward

Frame 3: 274 bytes on wire (2192 bits), 274 bytes captured (2192 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:02:00:02 (50:00:00:02:00:02), Dst: 50:00:00:01:00:03 (50:00:00:01:00:03)
Internet Protocol Version 6, Src: 2001:db8:fd7::1, Dst: 2001:db8:ae86:100::128
User Datagram Protocol, Src Port: 547, Dst Port: 547
DHCPv6
    Message type: Relay-forw (12)
    Hopcount: 0
    Link address: 2001:db8:fd7::1
    Peer address: fe80::5200:ff:fe04:3
    Relay Message
        Option: Relay Message (9)
        Length: 127
        DHCPv6
            Message type: Request (3)
            Transaction ID: 0x1948ce
            Elapsed time
                Option: Elapsed time (8)
                Length: 2
                Elapsed time: 0ms
            Client Identifier
                Option: Client Identifier (1)
                Length: 10
                DUID: 00030001001e14d9fb00
                DUID Type: link-layer address (3)
                Hardware type: Ethernet (1)
                Link-layer address: 00:1e:14:d9:fb:00
            User Class
                Option: User Class (15)
                Length: 10
            Vendor Class
                Option: Vendor Class (16)
                Length: 14
                Enterprise ID: ciscoSystems (9)
                vendor-class-data: CSR1000V
            Option Request
                Option: Option Request (6)
                Length: 8
                Requested Option code: Identity Association for Prefix Delegation (25)
                Requested Option code: DNS recursive name server (23)
                Requested Option code: Domain Search List (24)
                Requested Option code: Boot File URL (59)
            Server Identifier
                Option: Server Identifier (2)
                Length: 10
                DUID: 00030001001e14471b00
                DUID Type: link-layer address (3)
                Hardware type: Ethernet (1)
                Link-layer address: 00:1e:14:47:1b:00
            Identity Association for Prefix Delegation
                Option: Identity Association for Prefix Delegation (25)
                Length: 41
                IAID: 000a0001
                T1: 0
                T2: 0
                IA Prefix
                    Option: IA Prefix (26)
                    Length: 25
                    Preferred lifetime: 0
                    Valid lifetime: 0
                    Prefix length: 56
                    Prefix address: 2001:db8:cafe::
    Client Link-Layer Address
        Option: Client Link-Layer Address (79)
        Length: 8
    Interface-Id
        Option: Interface-Id (18)
        Length: 5
        Interface-ID: 0103476931
    Remote Identifier
        Option: Remote Identifier (37)
        Length: 22
        Enterprise ID: ciscoSystems (9)
        Remote-ID: 020000000000000a00030001001ee5c71700

01-Relay Forward と 02-Relay Reply で交渉した結果、クライアントが要求した内容を示します。

003 : Dist の Gi1 2001:db8:fd7::1 を送信元 IPv6 , DHCPv6-SV の Gi4 2001:db8:ae86:100::128 を宛先 IPv6 に指定しています

006 : Relay Forward メッセージを示しています

009 : PD-CL Gi4 Link-local アドレス

020-026 : DUID は DHCPv6 のクライアント固有識別子を示す DUID Type が 3 になっており、リンクレイヤーアドレスを元にしてアドレスやプレフィックスを払い出す DUID-LL を意味する (RFC8415)

026 : DHCPv6-PD クライアントの MAC アドレス

035-41 : 取得したいアドレス or プレフィックス、DNS サーバ IP など

049-61 : RFC3633 IA-PD オプション取得したいアドレス or プレフィックス

04-DHCPv6 Relay Reply

Frame 4: 223 bytes on wire (1784 bits), 223 bytes captured (1784 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:01:00:03 (50:00:00:01:00:03), Dst: 50:00:00:02:00:02 (50:00:00:02:00:02)
Internet Protocol Version 6, Src: 2001:db8:ae86:100::128, Dst: 2001:db8:fd7::1
User Datagram Protocol, Src Port: 547, Dst Port: 547
DHCPv6
    Message type: Relay-reply (13)
    Hopcount: 0
    Link address: 2001:db8:fd7::1
    Peer address: fe80::5200:ff:fe04:3
    Relay Message
        Option: Relay Message (9)
        Length: 114
        DHCPv6
            Message type: Reply (7)
            Transaction ID: 0x1948ce
            Server Identifier
                Option: Server Identifier (2)
                Length: 10
                DUID: 00030001001e14471b00
                DUID Type: link-layer address (3)
                Hardware type: Ethernet (1)
                Link-layer address: 00:1e:14:47:1b:00
            Client Identifier
                Option: Client Identifier (1)
                Length: 10
                DUID: 00030001001e14d9fb00
                DUID Type: link-layer address (3)
                Hardware type: Ethernet (1)
                Link-layer address: 00:1e:14:d9:fb:00
            Identity Association for Prefix Delegation
                Option: Identity Association for Prefix Delegation (25)
                Length: 41
                IAID: 000a0001
                T1: 302400
                T2: 483840
                IA Prefix
                    Option: IA Prefix (26)
                    Length: 25
                    Preferred lifetime: 604800
                    Valid lifetime: 2592000
                    Prefix length: 56
                    Prefix address: 2001:db8:cafe::
            DNS recursive name server
                Option: DNS recursive name server (23)
                Length: 16
                 1 DNS server address: 2001:4860:4860::8888
            Domain Search List
                Option: Domain Search List (24)
                Length: 13
                Domain name suffix search list
    Interface-Id
        Option: Interface-Id (18)
        Length: 5
        Interface-ID: 0103476931

03-Relay Forward に対し、実際に割り当てるアドレス・プレフィックスを 04 で返信します。

003 : DHCPv6-SV の Gi4 2001:db8:ae86:100::128 を送信元 IPv6 , Dist の Gi1 2001:db8:fd7::1 を宛先 IPv6 に指定しています

006 : Relay-Reply メッセージを示しています

009 : PD-CL Gi4 Link-local アドレス

029 : DHCPv6-PD クライアントの MAC アドレス

030-42 : RFC3633 IA-PD オプション取得したいアドレス or プレフィックス

043-46 : DNS サーバ

047-50 : ドメイン検索リスト

PD-CL ファイル:PD-CL Gi4 capture.pcapng

DHCPv6 M / O フラグを両方 On にして、プレフィックスと DNS サーバを DHCPv6 サーバから取得するキャプチャです。

01-DHCPv6 Solicit

Frame 14: 146 bytes on wire (1168 bits), 146 bytes captured (1168 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:04:00:03 (50:00:00:04:00:03), Dst: IPv6mcast_01:00:02 (33:33:00:01:00:02)
Internet Protocol Version 6, Src: fe80::5200:ff:fe04:3, Dst: ff02::1:2
User Datagram Protocol, Src Port: 546, Dst Port: 547
DHCPv6
    Message type: Solicit (1)
    Transaction ID: 0x17cbbf
    Elapsed time
        Option: Elapsed time (8)
        Length: 2
        Elapsed time: 0ms
    Client Identifier
        Option: Client Identifier (1)
        Length: 10
        DUID: 00030001001e14d9fb00
        DUID Type: link-layer address (3)
        Hardware type: Ethernet (1)
        Link-layer address: 00:1e:14:d9:fb:00
    User Class
        Option: User Class (15)
        Length: 10
    Vendor Class
        Option: Vendor Class (16)
        Length: 14
        Enterprise ID: ciscoSystems (9)
        vendor-class-data: CSR1000V
    Option Request
        Option: Option Request (6)
        Length: 8
        Requested Option code: Identity Association for Prefix Delegation (25)
        Requested Option code: DNS recursive name server (23)
        Requested Option code: Domain Search List (24)
        Requested Option code: Boot File URL (59)
    Identity Association for Prefix Delegation
        Option: Identity Association for Prefix Delegation (25)
        Length: 12
        IAID: 000a0001
        T1: 0
        T2: 0

003 : PD-CL ではリンクローカルアドレスしか持っていないため、送信元がリンクローカル、宛先が ff02::1:2 のルータ宛マルチキャストアドレスになります

006 : Solicit メッセージを示しています

012-018 : DUID は DHCPv6 のクライアント固有識別子を示す DUID Type が 3 になっており、リンクレイヤーアドレスを元にしてアドレスやプレフィックスを払い出す DUID-LL を意味する (RFC8415)

018 : DHCPv6-PD クライアントの MAC アドレス

027-33 : 取得したいアドレス or プレフィックス、DNS サーバ IP など

034-39 : RFC3633 IA-PD (Identity Association for Prefix Delegation) オプション

02-DHCPv6 Advertise

Frame 15: 176 bytes on wire (1408 bits), 176 bytes captured (1408 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:03:00:00 (50:00:00:03:00:00), Dst: 50:00:00:04:00:03 (50:00:00:04:00:03)
Internet Protocol Version 6, Src: fe80:db8:fd7::1, Dst: fe80::5200:ff:fe04:3
User Datagram Protocol, Src Port: 547, Dst Port: 546
DHCPv6
    Message type: Advertise (2)
    Transaction ID: 0x17cbbf
    Server Identifier
        Option: Server Identifier (2)
        Length: 10
        DUID: 00030001001e14471b00
        DUID Type: link-layer address (3)
        Hardware type: Ethernet (1)
        Link-layer address: 00:1e:14:47:1b:00
    Client Identifier
        Option: Client Identifier (1)
        Length: 10
        DUID: 00030001001e14d9fb00
        DUID Type: link-layer address (3)
        Hardware type: Ethernet (1)
        Link-layer address: 00:1e:14:d9:fb:00
    Identity Association for Prefix Delegation
        Option: Identity Association for Prefix Delegation (25)
        Length: 41
        IAID: 000a0001
        T1: 302400
        T2: 483840
        IA Prefix
            Option: IA Prefix (26)
            Length: 25
            Preferred lifetime: 604800
            Valid lifetime: 2592000
            Prefix length: 56
            Prefix address: 2001:db8:cafe::
    DNS recursive name server
        Option: DNS recursive name server (23)
        Length: 16
         1 DNS server address: 2001:4860:4860::8888
    Domain Search List
        Option: Domain Search List (24)
        Length: 13
        Domain name suffix search list

003 : PD-CL ではリンクローカルアドレスしか持っていないため、宛先が PD-CL リンクローカル、送信元がルータのリンクローカルになります

006 : Advertise メッセージを示している

021 : DHCPv6-PD クライアントの MAC アドレス

022-34 : RFC3633 IA-PD オプション取得したいアドレス or プレフィックス

035-38 : DNS サーバ

039-42 : ドメイン検索リスト

03-DHCPv6 Request

Frame 16: 189 bytes on wire (1512 bits), 189 bytes captured (1512 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:04:00:03 (50:00:00:04:00:03), Dst: IPv6mcast_01:00:02 (33:33:00:01:00:02)
Internet Protocol Version 6, Src: fe80::5200:ff:fe04:3, Dst: ff02::1:2
User Datagram Protocol, Src Port: 546, Dst Port: 547
DHCPv6
    Message type: Request (3)
    Transaction ID: 0x1948ce
    Elapsed time
        Option: Elapsed time (8)
        Length: 2
        Elapsed time: 0ms
    Client Identifier
        Option: Client Identifier (1)
        Length: 10
        DUID: 00030001001e14d9fb00
        DUID Type: link-layer address (3)
        Hardware type: Ethernet (1)
        Link-layer address: 00:1e:14:d9:fb:00
    User Class
        Option: User Class (15)
        Length: 10
    Vendor Class
        Option: Vendor Class (16)
        Length: 14
        Enterprise ID: ciscoSystems (9)
        vendor-class-data: CSR1000V
    Option Request
        Option: Option Request (6)
        Length: 8
        Requested Option code: Identity Association for Prefix Delegation (25)
        Requested Option code: DNS recursive name server (23)
        Requested Option code: Domain Search List (24)
        Requested Option code: Boot File URL (59)
    Server Identifier
        Option: Server Identifier (2)
        Length: 10
        DUID: 00030001001e14471b00
        DUID Type: link-layer address (3)
        Hardware type: Ethernet (1)
        Link-layer address: 00:1e:14:47:1b:00
    Identity Association for Prefix Delegation
        Option: Identity Association for Prefix Delegation (25)
        Length: 41
        IAID: 000a0001
        T1: 0
        T2: 0
        IA Prefix
            Option: IA Prefix (26)
            Length: 25
            Preferred lifetime: 0
            Valid lifetime: 0
            Prefix length: 56
            Prefix address: 2001:db8:cafe::

01-Solicit と 02-Advertise で交渉した結果、クライアントが要求する内容を示します。

003 : PD-CL ではリンクローカルアドレスしか持っていないため、送信元がリンクローカル、宛先が ff02::1:2 のルータ宛マルチキャストアドレスになります

006 : Request メッセージを示しています

013-018 : DUID は DHCPv6 のクライアント固有識別子を示す DUID Type が 3 になっており、リンクレイヤーアドレスを元にしてアドレスやプレフィックスを払い出す DUID-LL を意味する (RFC8415)

018 : DHCPv6-PD クライアントの MAC アドレス

027-33 : 取得したいアドレス or プレフィックス、DNS サーバ IP など

041-53 : RFC3633 IA-PD オプション取得したいアドレス or プレフィックス

04-DHCPv6 Reply

Frame 17: 176 bytes on wire (1408 bits), 176 bytes captured (1408 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:03:00:00 (50:00:00:03:00:00), Dst: 50:00:00:04:00:03 (50:00:00:04:00:03)
Internet Protocol Version 6, Src: fe80:db8:fd7::1, Dst: fe80::5200:ff:fe04:3
User Datagram Protocol, Src Port: 547, Dst Port: 546
DHCPv6
    Message type: Reply (7)
    Transaction ID: 0x1948ce
    Server Identifier
        Option: Server Identifier (2)
        Length: 10
        DUID: 00030001001e14471b00
        DUID Type: link-layer address (3)
        Hardware type: Ethernet (1)
        Link-layer address: 00:1e:14:47:1b:00
    Client Identifier
        Option: Client Identifier (1)
        Length: 10
        DUID: 00030001001e14d9fb00
        DUID Type: link-layer address (3)
        Hardware type: Ethernet (1)
        Link-layer address: 00:1e:14:d9:fb:00
    Identity Association for Prefix Delegation
        Option: Identity Association for Prefix Delegation (25)
        Length: 41
        IAID: 000a0001
        T1: 302400
        T2: 483840
        IA Prefix
            Option: IA Prefix (26)
            Length: 25
            Preferred lifetime: 604800
            Valid lifetime: 2592000
            Prefix length: 56
            Prefix address: 2001:db8:cafe::
    DNS recursive name server
        Option: DNS recursive name server (23)
        Length: 16
         1 DNS server address: 2001:4860:4860::8888
    Domain Search List
        Option: Domain Search List (24)
        Length: 13
        Domain name suffix search list

03-Request に対し、実際に割り当てられたアドレス・プレフィックスを 04 で受信。

003 : PD-CL ではリンクローカルアドレスしか持っていないため、宛先が PD-CL リンクローカル、送信元がルータのリンクローカルになります

006 : Reply メッセージを示しています

021 : DHCPv6-PD クライアントの MAC アドレス

022-34 : RFC3633 IA-PD オプション取得したいアドレス or プレフィックス

035-38 : DNS サーバ

039-42 : ドメイン検索リスト

SLAAC ICMPv6 NS / NA ファイル:SLAAC Gi4 capture.pcapng

IPv6 ND RA で DHCPv6 サーバではなく、PD-CL ルータからアドレスを払い出す SLAAC クライアントのキャプチャです。

ここのみ SLAAC を再起動して取得しています。

DHCPv6-PD の払い出しと、別の処理で行われるため

01-ICMPv6 Neighbor Solicitation (NS)

Frame 4: 86 bytes on wire (688 bits), 86 bytes captured (688 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:05:00:03 (50:00:00:05:00:03), Dst: IPv6mcast_ff:05:00:03 (33:33:ff:05:00:03)
Internet Protocol Version 6, Src: ::, Dst: ff02::1:ff05:3
Internet Control Message Protocol v6
    Type: Neighbor Solicitation (135)
    Code: 0
    Checksum: 0x821b [correct]
    [Checksum Status: Good]
    Reserved: 00000000
    Target Address: fe80::5200:ff:fe05:3
    ICMPv6 Option (Nonce)
        Type: Nonce (14)
        Length: 1 (8 bytes)
        Nonce: 7dfaf2df2a18

003 : SLAAC ではリンクローカルアドレスが使用できるかまだわからないため、送信元がなし、宛先が ff02::1:2 のルータ宛マルチキャストアドレスになります

Duplicate Address Detection (DAD) が終わったあとに、送信元アドレスが使用可能になります

005 : Neighbor Solicitation メッセージを示しています

02-ICMPv6 Neighbor Advertisement (NA)

Frame 9: 86 bytes on wire (688 bits), 86 bytes captured (688 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:05:00:03 (50:00:00:05:00:03), Dst: IPv6mcast_01 (33:33:00:00:00:01)
Internet Protocol Version 6, Src: fe80::5200:ff:fe05:3, Dst: ff02::1
Internet Control Message Protocol v6
    Type: Neighbor Advertisement (136)
    Code: 0
    Checksum: 0xe784 [correct]
    [Checksum Status: Good]
    Flags: 0xa0000000, Router, Override
        1... .... .... .... .... .... .... .... = Router: Set
        .0.. .... .... .... .... .... .... .... = Solicited: Not set
        ..1. .... .... .... .... .... .... .... = Override: Set
        ...0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 = Reserved: 0
    Target Address: fe80::5200:ff:fe05:3
    ICMPv6 Option (Target link-layer address : 50:00:00:05:00:03)
        Type: Target link-layer address (2)
        Length: 1 (8 bytes)
        Link-layer address: 50:00:00:05:00:03 (50:00:00:05:00:03)

003 : SLAAC ではリンクローカルアドレスが使用できるかまだわからないため、送信元がルータのリンクローカルアドレス、宛先が ff02::1 の全ノード宛マルチキャストアドレスになります

005 : Neighbor Advertisement を示しています

009-013 : ルータ + 上書きフラグをセット

SLAAC ICMPv6 RS / RA

01-ICMPv6 Router Solicitation (RS)

Frame 13: 70 bytes on wire (560 bits), 70 bytes captured (560 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:05:00:03 (50:00:00:05:00:03), Dst: IPv6mcast_02 (33:33:00:00:00:02)
Internet Protocol Version 6, Src: fe80::5200:ff:fe05:3, Dst: ff02::2
Internet Control Message Protocol v6
    Type: Router Solicitation (133)
    Code: 0
    Checksum: 0xdb1d [correct]
    [Checksum Status: Good]
    Reserved: 00000000
    ICMPv6 Option (Source link-layer address : 50:00:00:05:00:03)
        Type: Source link-layer address (1)
        Length: 1 (8 bytes)
        Link-layer address: 50:00:00:05:00:03 (50:00:00:05:00:03)

003 : SLAAC では NS / NA でリンクローカルアドレスを取得したため、送信元が SLAAC のリンクローカルアドレス、宛先が ff02::2 のルータ宛マルチキャストアドレスになります

005 : Router Solicitation タイプを示しています

01-ICMPv6 Router Advertisement (RA)

Frame 14: 118 bytes on wire (944 bits), 118 bytes captured (944 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:04:00:00 (50:00:00:04:00:00), Dst: IPv6mcast_01 (33:33:00:00:00:01)
Internet Protocol Version 6, Src: fe80::5200:ff:fe04:0, Dst: ff02::1
Internet Control Message Protocol v6
    Type: Router Advertisement (134)
    Code: 0
    Checksum: 0x83a4 [correct]
    [Checksum Status: Good]
    Cur hop limit: 64
    Flags: 0x40, Other configuration, Prf (Default Router Preference): Medium
        0... .... = Managed address configuration: Not set
        .1.. .... = Other configuration: Set
        ..0. .... = Home Agent: Not set
        ...0 0... = Prf (Default Router Preference): Medium (0)
        .... .0.. = Proxy: Not set
        .... ..0. = Reserved: 0
    Router lifetime (s): 1800
    Reachable time (ms): 0
    Retrans timer (ms): 0
    ICMPv6 Option (Source link-layer address : 50:00:00:04:00:00)
        Type: Source link-layer address (1)
        Length: 1 (8 bytes)
        Link-layer address: 50:00:00:04:00:00 (50:00:00:04:00:00)
    ICMPv6 Option (MTU : 1500)
        Type: MTU (5)
        Length: 1 (8 bytes)
        Reserved
        MTU: 1500
    ICMPv6 Option (Prefix information : 2001:db8:cafe::/64)
        Type: Prefix information (3)
        Length: 4 (32 bytes)
        Prefix Length: 64
        Flag: 0xc0, On-link flag(L), Autonomous address-configuration flag(A)
            1... .... = On-link flag(L): Set
            .1.. .... = Autonomous address-configuration flag(A): Set
            ..0. .... = Router address flag(R): Not set
            ...0 0000 = Reserved: 0
        Valid Lifetime: 2592000
        Preferred Lifetime: 604800
        Reserved
        Prefix: 2001:db8:cafe::

003 : 送信元が PD-CL のリンクローカルアドレス、宛先が ff02::1 の全ノード宛マルチキャストアドレスになります

005 : Router Advertisement タイプを示しています

010-016 : Other フラグが On

029-041 : 使用可能なプレフィックスを指定

03-DHCPv6 Information Request

Frame 15: 132 bytes on wire (1056 bits), 132 bytes captured (1056 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:05:00:03 (50:00:00:05:00:03), Dst: IPv6mcast_01:00:02 (33:33:00:01:00:02)
Internet Protocol Version 6, Src: fe80::5200:ff:fe05:3, Dst: ff02::1:2
User Datagram Protocol, Src Port: 546, Dst Port: 547
DHCPv6
    Message type: Information-request (11)
    Transaction ID: 0xc3b690
    Elapsed time
        Option: Elapsed time (8)
        Length: 2
        Elapsed time: 0ms
    Client Identifier
        Option: Client Identifier (1)
        Length: 10
        DUID: 00030001001ebd296800
        DUID Type: link-layer address (3)
        Hardware type: Ethernet (1)
        Link-layer address: 00:1e:bd:29:68:00
    User Class
        Option: User Class (15)
        Length: 10
    Vendor Class
        Option: Vendor Class (16)
        Length: 14
        Enterprise ID: ciscoSystems (9)
        vendor-class-data: CSR1000V
    Option Request
        Option: Option Request (6)
        Length: 10
        Requested Option code: DNS recursive name server (23)
        Requested Option code: Domain Search List (24)
        Requested Option code: Subscriber Identifier (38)
        Requested Option code: Boot File URL (59)
        Requested Option code: Vendor-specific Information (17)

003 : SLAAC では NS / NA でリンクローカルアドレスを取得したため、送信元が SLAAC のリンクローカルアドレス、宛先が ff02::2 のルータ宛マルチキャストアドレスになります

005 : Information Request メッセージタイプを示しています

027-034 : DHCPv6 サーバから取得したい情報を示しています M フラグがないため、アドレスは要求していません

04-DHCPv6 Reply

Frame 16: 131 bytes on wire (1048 bits), 131 bytes captured (1048 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:04:00:00 (50:00:00:04:00:00), Dst: 50:00:00:05:00:03 (50:00:00:05:00:03)
Internet Protocol Version 6, Src: fe80::5200:ff:fe04:0, Dst: fe80::5200:ff:fe05:3
User Datagram Protocol, Src Port: 547, Dst Port: 546
DHCPv6
    Message type: Reply (7)
    Transaction ID: 0xc3b690
    Server Identifier
        Option: Server Identifier (2)
        Length: 10
        DUID: 00030001001e14d9fb00
        DUID Type: link-layer address (3)
        Hardware type: Ethernet (1)
        Link-layer address: 00:1e:14:d9:fb:00
    Client Identifier
        Option: Client Identifier (1)
        Length: 10
        DUID: 00030001001ebd296800
        DUID Type: link-layer address (3)
        Hardware type: Ethernet (1)
        Link-layer address: 00:1e:bd:29:68:00
    DNS recursive name server
        Option: DNS recursive name server (23)
        Length: 16
         1 DNS server address: 2001:4860:4860::8888
    Domain Search List
        Option: Domain Search List (24)
        Length: 13
        Domain name suffix search list
            List entry: example.com.

003 : SLAAC では NS / NA でリンクローカルアドレスを取得したため、送信元が PD-CL のリンクローカルアドレス、宛先が SLAAC のリンクローカルアドレスになります

005 : Reply メッセージタイプを示しています

027-034 : DHCPv6 サーバから取得したい情報を示しています 03 の Information Request に M フラグがないため、アドレスは要求していません O フラグは On のため、DNS サーバの情報を返しています

05-ICMPv6 Neighbor Solicitation (NS)

Frame 17: 86 bytes on wire (688 bits), 86 bytes captured (688 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:05:00:03 (50:00:00:05:00:03), Dst: IPv6mcast_ff:05:00:03 (33:33:ff:05:00:03)
Internet Protocol Version 6, Src: ::, Dst: ff02::1:ff05:3
Internet Control Message Protocol v6
    Type: Neighbor Solicitation (135)
    Code: 0
    Checksum: 0xe74d [correct]
    [Checksum Status: Good]
    Reserved: 00000000
    Target Address: 2001:db8:cafe:0:5200:ff:fe05:3
    ICMPv6 Option (Nonce)
        Type: Nonce (14)
        Length: 1 (8 bytes)
        Nonce: 2b53d5943aa1

2001:db8:cafe:0:5200:ff:fe05:3 宛に NS を送信し、使用中のノードがいないか確認します。

06-ICMPv6 Neighbor Advertisement (NA)

Frame 18: 86 bytes on wire (688 bits), 86 bytes captured (688 bits) on interface -, id 0
Ethernet II, Src: 50:00:00:05:00:03 (50:00:00:05:00:03), Dst: IPv6mcast_01 (33:33:00:00:00:01)
Internet Protocol Version 6, Src: 2001:db8:cafe:0:5200:ff:fe05:3, Dst: ff02::1
Internet Control Message Protocol v6
    Type: Neighbor Advertisement (136)
    Code: 0
    Checksum: 0xf316 [correct]
    [Checksum Status: Good]
    Flags: 0xa0000000, Router, Override
        1... .... .... .... .... .... .... .... = Router: Set
        .0.. .... .... .... .... .... .... .... = Solicited: Not set
        ..1. .... .... .... .... .... .... .... = Override: Set
        ...0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 = Reserved: 0
    Target Address: 2001:db8:cafe:0:5200:ff:fe05:3
    ICMPv6 Option (Target link-layer address : 50:00:00:05:00:03)
        Type: Target link-layer address (2)
        Length: 1 (8 bytes)
        Link-layer address: 50:00:00:05:00:03 (50:00:00:05:00:03)

05 の 1 秒後に、使用中のノードがいないため、2001:db8:cafe:0:5200:ff:fe05:3 を SLAAC で使用します。

リファレンス

Cisco機器を用いた DHCP によるIPアドレス自動取得動作の確認と解説 (DHCPv6-PD)

CSR1000V IPv6 Access Services: DHCPv6 Prefix Delegation

DHCPv6 using the Prefix Delegation Feature Configuration Example

プロフェッショナルIPv6

Cisco Catalyst 9300 Series Switches Data Sheet

DHCPv6の基本仕様が改定 - RFC 8415

RFC8415 - Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)

廃止 : RFC3315 Standards Track - Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)

廃止 : RFC3633 Standards Track - IPv6 Prefix Options for Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) version 6

RFC6355 Standards Track - Definition of the UUID-Based DHCPv6 Unique Identifier (DUID-UUID)

ケーブル業界のIPv6対応状況

IPv6対応ケーブルインターネットアクセス技術仕様ガイドライン

ネットワークエンジニアとして

DHCPv6 - ウィキペディア

DHCPv6 Relay Agent Notification for Prefix Delegation^[1]

PD スタティックルートインジェクションのトリガーについて記載あり

RFC 6939 - Client Link-Layer Address Option in DHCPv6 日本語訳

脚注

↑ IPv6 routes are added when the relay agent relays a RELAY-REPLY packet, and IPv6 routes are deleted when the prefix delegation lease time expires or the relay agent receives a release message.

[1] IPv6 routes are added when the relay agent relays a RELAY-REPLY packet, and IPv6 routes are deleted when the prefix delegation lease time expires or the relay agent receives a release message.

[1]