9. DHCP 唯一标识符 (DUID)

DHCP 唯一标识符 (DUID)

每个 DHCP 客户端和服务器都有一个 DUID. DHCP 服务器使用 DUID 来标识客户端, 以便选择配置参数, 并将 IA 与客户端相关联. DHCP 客户端使用 DUID 来标识需要被识别的服务器所在的消息. 关于 DUID 在 DHCP 消息中的表示形式, 见 22.2 节和 22.3 节.

客户端和服务器必须 (MUST) 将 DUID 视为不透明取值, 并且只能 (MUST) 对 DUID 进行相等性比较. 客户端和服务器不得以 (MUST NOT) 任何其他方式解释 DUID. 客户端和服务器不得 (MUST NOT) 将 DUID 限制于本文档定义的类型, 因为将来可能会定义额外的 DUID 类型.

DUID 在一个选项中携带, 因为它可能是变长的, 并且并非所有 DHCP 消息中都需要它. DUID 被设计为在所有 DHCP 客户端和服务器之间唯一, 并且对任何特定客户端或服务器保持稳定 —— 也就是说, 客户端或服务器使用的 DUID 应当 (SHOULD) 尽可能不随时间改变; 例如, 设备的 DUID 不应由于设备网络硬件的改变而改变.

拥有多种类型 DUID 的动机在于: DUID 必须全局唯一, 同时又必须易于生成. 对于任何给定设备都易于生成的那种全局唯一标识符, 可能差别很大. 此外, 某些设备可能不含有任何持久存储. 在这类设备中保留已生成的 DUID 是不可能的, 因此 DUID 方案必须能够容纳这类设备.

9.1. DUID 内容

DUID 由一个以网络字节序表示的两字节类型码, 加上构成实际标识符的若干字节组成. 一个 DUID 的长度不得超过 128 字节 (不含类型码). 目前定义了以下类型:

      基于链路层地址加时间
      基于企业号的供应商分配唯一 ID
      链路层地址

上述每种类型的 DUID 的变长字段格式如下图所示.

9.2. 基于链路层地址加时间的 DUID [DUID-LLT]

这种类型的 DUID 由两字节类型字段 (取值为 1)、两字节硬件类型码、四字节时间取值组成, 后面紧跟生成 DUID 时连接到该 DHCP 设备的任一网络接口的链路层地址. 时间取值是 DUID 生成时的时间, 以自 2000 年 1 月 1 日 (UTC) 午夜起经过的秒数, 对 2^32 取模表示. 硬件类型必须 (MUST) 是 IANA 按 RFC 826 [14] 所述分配的合法硬件类型. 时间和硬件类型均以网络字节序存储. 链路层地址以规范形式存储, 如 RFC 2464 [2] 所述.

下图说明了 DUID-LLT 的格式:

 0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|               1               |    hardware type (16 bits)    |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                        time (32 bits)                         |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
.                                                               .
.             link-layer address (variable length)              .
.                                                               .
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

网络接口的选择可以完全任意, 只要该接口为该链路类型提供了全局唯一的链路层地址, 并且相同的 DUID-LLT 应当 (SHOULD) 被用于配置连接到该设备的所有网络接口, 而不论生成 DUID-LLT 时使用的是哪个接口的链路层地址.

使用这种类型 DUID 的客户端和服务器必须 (MUST) 将 DUID-LLT 存储在稳定存储中, 并且即使用于生成 DUID-LLT 的网络接口被移除, 也必须 (MUST) 继续使用这个 DUID-LLT. 任何没有稳定存储的客户端和服务器不得 (MUST NOT) 使用这种类型的 DUID.

使用此 DUID 的客户端和服务器应当 (SHOULD) 在生成 DUID 之前尽可能先配置时间, 并且必须 (MUST) 在生成 DUID 时使用某种时间源 (例如实时时钟), 即便该时间源在生成 DUID 之前未能配置. 使用时间源使得以下情况不太可能发生: 如果网络接口从客户端移除, 而另一个客户端随后使用同一网络接口来生成 DUID-LLT, 则两个相同的 DUID-LLT 会被生成. 即使时钟在生成 DUID 之前未配置, 两个 DUID-LLT 之间发生碰撞的可能性也极小.

该方法推荐用于所有通用计算设备, 例如台式机和笔记本电脑, 也适用于打印机、路由器等包含某种可写非易失性存储的设备.

尽管我们尽了最大努力, 这种生成 DUID 的算法仍可能导致客户端标识符冲突. 使用此机制生成 DUID-LLT 的 DHCP 客户端必须 (MUST) 提供一个管理接口, 用以将现有 DUID 替换为新生成的 DUID-LLT.

9.3. 由供应商基于企业号分配的 DUID [DUID-EN]

这种形式的 DUID 由供应商分配给设备. 它由供应商注册的、由 IANA [6] 维护的私有企业号 (Private Enterprise Number), 加上供应商分配的唯一标识符组成. 下图概括了 DUID-EN 的结构:

 0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|               2               |       enterprise-number       |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|   enterprise-number (contd)   |                               |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+                               |
.                           identifier                          .
.                       (variable length)                       .
.                                                               .
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

标识符的来源由定义它的供应商自行决定, 但每个 DUID-EN 的标识符部分必须 (MUST) 对使用该 DUID-EN 的设备唯一, 并且必须 (MUST) 在设备制造时分配给该设备, 并存储在某种形式的非易失性存储中. 生成的 DUID 应当 (SHOULD) 记录在不可擦除的存储中. enterprise-number 是供应商注册的、由 IANA [6] 维护的私有企业号. enterprise-number 作为一个无符号 32 位数存储.

此类 DUID 的一个示例可能如下所示:

+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 0 | 2 | 0 | 0 | 0 |  9| 12|192|
+---+---+---+---+---+---+---+---+
|132|221| 3 | 0 | 9 | 18|
+---+---+---+---+---+---+

此示例包含类型为 2 的两字节类型、企业号 (9), 以及 8 字节的标识符数据 (0x0CC084D303000912).

9.4. 基于链路层地址的 DUID [DUID-LL]

这种类型的 DUID 由两个包含 DUID 类型 3 的字节、一个两字节网络硬件类型码, 加上永久连接到客户端或服务器设备的任一网络接口的链路层地址组成. 例如, 一台主机如果拥有一个实现在不太可能被移除、且不会在其他地方使用的芯片中的网络接口, 则可以使用 DUID-LL. 硬件类型必须 (MUST) 是 IANA 分配的合法硬件类型, 如 RFC 826 [14] 所述. 硬件类型以网络字节序存储. 链路层地址以规范形式存储, 如 RFC 2464 [2] 所述. 下图说明了 DUID-LL 的格式:

 0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|               3               |    hardware type (16 bits)    |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
.                                                               .
.             link-layer address (variable length)              .
.                                                               .
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

网络接口的选择可以完全任意, 只要该接口提供唯一的链路层地址, 并且永久连接到生成该 DUID-LL 的设备上. 相同的 DUID-LL 应当 (SHOULD) 被用于配置连接到该设备的所有网络接口, 而不论生成该 DUID 时使用的是哪个接口的链路层地址.

DUID-LL 推荐用于拥有永久连接的、带链路层地址的网络接口, 并且没有可写非易失性稳定存储的设备. 无法判断网络接口是否永久连接到运行该 DHCP 客户端的设备上的 DHCP 客户端或服务器, 不得 (MUST NOT) 使用 DUID-LL.