2021-09-19 DHCPv6-PD 機能検証

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. L3SW 直接接続

• 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. PD クライアントによるルート集約

• 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

Diagram

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

IPv6_Static_Routing

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

OSPFv3 Neighbor

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
	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
	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
	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
	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。

1. PD-CL Gi4 を shutdown
2. write memory
3. reload
4. 各所でキャプチャ開始
5. 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

• 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