1. Einführung und Überblick

Dieses Dokument beschreibt DHCP für IPv6 (DHCP), ein Client/Server-Protokoll, das die verwaltete Konfiguration von Geräten bereitstellt.

DHCP kann einem Gerät Adressen, die von einem DHCP-Server zugewiesen wurden, und andere Konfigurationsinformationen bereitstellen, die in Optionen transportiert werden. DHCP kann durch die Definition neuer Optionen erweitert werden, um Konfigurationsinformationen zu transportieren, die in diesem Dokument nicht spezifiziert sind.

DHCP ist das „stateful address autoconfiguration protocol“ (Protokoll zur zustandsbehafteten Adressautokonfiguration) und das „stateful autoconfiguration protocol“ (Protokoll zur zustandsbehafteten Autokonfiguration), die in „IPv6 Stateless Address Autoconfiguration“ [17] erwähnt werden.

Die Betriebsmodelle und die für DHCPv4 [18][19] und DHCPv6 relevanten Konfigurationsinformationen sind ausreichend unterschiedlich, sodass die Integration zwischen den beiden Diensten in diesem Dokument nicht enthalten ist. Sofern ausreichend Interesse und Bedarf bestehen, kann die Integration in einem Dokument spezifiziert werden, das DHCPv6 erweitert, um IPv4-Adressen und Konfigurationsinformationen zu transportieren.

Der Rest dieser Einführung fasst DHCP zusammen und erklärt die Mechanismen des Nachrichtenaustauschs sowie Beispiele für Nachrichtenflüsse. Die Nachrichtenflüsse in den Abschnitten 1.2 und 1.3 sollen die Funktionsweise von DHCP veranschaulichen und keine erschöpfende Liste aller möglichen Client-Server-Interaktionen liefern. Die Abschnitte 17, 18 und 19 erklären im Detail die Funktionsweise von Clients und Servern.

1.1. Protokolle und Adressierung

Clients und Server tauschen DHCP-Nachrichten unter Verwendung von UDP [15] aus. Der Client verwendet eine Link-Local-Adresse oder auf andere Weise ermittelte Adressen, um DHCP-Nachrichten zu übertragen und zu empfangen.

DHCP-Server empfangen Nachrichten von Clients über eine reservierte, link-lokale Multicast-Adresse. Ein DHCP-Client überträgt die meisten Nachrichten an diese reservierte Multicast-Adresse, sodass der Client nicht mit der Adresse oder den Adressen der DHCP-Server konfiguriert werden muss.

Damit ein DHCP-Client eine Nachricht an einen DHCP-Server senden kann, der nicht mit demselben Link verbunden ist, leitet ein Relay-Agent (Relay Agent) auf dem Link des Clients Nachrichten zwischen Client und Server weiter. Die Funktionsweise des Relay-Agents ist für den Client transparent, und die Darstellung der Nachrichtenaustausche im Rest dieses Abschnitts lässt die Beschreibung der Weiterleitung von Nachrichten durch Relay-Agents weg.

Sobald der Client die Adresse eines Servers ermittelt hat, kann er in bestimmten Fällen Nachrichten direkt an den Server unter Verwendung von Unicast senden.

1.2. Client-Server-Austausche mit zwei Nachrichten

Wenn ein DHCP-Client nicht erfordert, dass ein DHCP-Server ihm IP-Adressen zuweist, kann der Client Konfigurationsinformationen wie eine Liste verfügbarer DNS-Server [20] oder NTP-Server [21] über einen einzigen Nachrichten- und Antwortaustausch mit einem DHCP-Server erhalten. Um Konfigurationsinformationen zu erhalten, sendet der Client zunächst eine Information-Request-Nachricht an die Multicast-Adresse All_DHCP_Relay_Agents_and_Servers. Die Server antworten mit einer Reply-Nachricht, die die Konfigurationsinformationen für den Client enthält.

Dieser Nachrichtenaustausch setzt voraus, dass der Client nur Konfigurationsinformationen anfordert und keine Zuweisung einer IPv6-Adresse verlangt.

Wenn ein Server IPv6-Adressen und andere Konfigurationsinformationen für einen Client zugesagt hat, können der Client und der Server den Austausch unter Verwendung von nur zwei Nachrichten abschließen, anstatt der vier Nachrichten, wie im folgenden Abschnitt beschrieben. In diesem Fall sendet der Client eine Solicit-Nachricht an die Adresse All_DHCP_Relay_Agents_and_Servers und fordert die Zuweisung von Adressen und anderen Konfigurationsinformationen an. Diese Nachricht enthält einen Hinweis, dass der Client bereit ist, eine unmittelbare Reply-Nachricht vom Server zu akzeptieren. Der Server, der bereit ist, die Zuweisung von Adressen an den Client zuzusagen, antwortet umgehend mit einer Reply-Nachricht. Die Konfigurationsinformationen und Adressen in der Reply-Nachricht stehen dem Client dann sofort zur Verfügung.

Jede dem Client zugewiesene Adresse hat zugeordnete bevorzugte und gültige Lebensdauern, die vom Server angegeben werden. Um eine Verlängerung der Lebensdauern einer zugewiesenen Adresse anzufordern, sendet der Client eine Renew-Nachricht an den Server. Der Server sendet eine Reply-Nachricht an den Client mit den neuen Lebensdauern, sodass der Client die Adresse ohne Unterbrechung weiterverwenden kann.

1.3. Client-Server-Austausche mit vier Nachrichten

Um die Zuweisung einer oder mehrerer IPv6-Adressen anzufordern, sucht ein Client zunächst einen DHCP-Server und fordert dann die Zuweisung von Adressen und anderen Konfigurationsinformationen vom Server an. Der Client sendet eine Solicit-Nachricht an die Adresse All_DHCP_Relay_Agents_and_Servers, um verfügbare DHCP-Server zu finden. Jeder Server, der die Anforderungen des Clients erfüllen kann, antwortet mit einer Advertise-Nachricht. Der Client wählt dann einen der Server aus und sendet eine Request-Nachricht an den Server, mit der er die bestätigte Zuweisung von Adressen und anderen Konfigurationsinformationen anfordert. Der Server antwortet mit einer Reply-Nachricht, die die bestätigten Adressen und die Konfiguration enthält.

Wie im vorherigen Abschnitt beschrieben, sendet der Client eine Renew-Nachricht an den Server, um die Lebensdauern seiner Adressen zu verlängern, sodass der Client diese Adressen ohne Unterbrechung weiterverwenden kann.