前缀代理 DHCPv6-PD (Prefix Delegation)

在 IPv4 中，运营商通常只给你一个公网 IP，你的路由器通过 NAT（网络地址转换）让家里所有设备上网。 而在 IPv6 中，运营商会分给你一整块地址前缀（通常是 /56 或 /60）。你的路由器不需要做 NAT，而是把这块大前缀切成更小的块（通常是 /64），分发给下级设备。这个过程叫前缀代理。

前缀授权链（Prefix Delegation Chain）

上级设备将一块地址前缀分配给下级设备，而下级设备也可以将这段地址继续划分，再分配给下下级设备，这个过程叫做前缀授权链。

IPv6 的连接方式

路由器获得 IPv6 连接

  • 获取 WAN 口地址：路由器的 WAN 口接入上级设备的 LAN 口，通过 RS/RA（Router Solicitation/Advertisement）协议获得一个链路本地地址，并通过 DHCPv6 获得一个用于 WAN 口上网的公网全局地址（GUA）。
  • 前缀代理（IA_PD）：路由器向上级设备发起一个 DHCPv6-PD 请求，索要一个“地址段”。上级设备就会分配一个没被使用的地址段给到本设备（比如 240e:xxx:xxxx:ff00::/56）。
  • 路由器拿到这个地址段后，会从里面再分配一个 /64 的段给到自己的 LAN 口。

终端获得 IPv6 连接

终端连接上路由器之后，路由器会根据 DHCPv6 协议或 SLAAC 协议给终端分配一个地址。

子路由获取 IPv6 连接

子路由获取连接的方式和主路由类似，其中主路由会将自己分配的地址前缀里再分配一块给子路由。
注意的是 IPv6 里规定 /64 段是最小的段，如果主路由拿到的是 /64 段，后面就无法再接子路由了。

DHCPV6 和 SLAAC

这是路由器给终端分配 IPv6 地址的两种方式。
DHCPv6：路由器像管家一样，指定一个地址给设备。
SLAAC：路由器像广播员一样，告诉连接上的所有设备“前缀是 2408……，你们自己编后半段吧”。

一般电脑都支持 DHCPv6 协议，手机（特别是安卓）依赖 SLAAC 协议才能拿到 IPv6。路由器里一般可以配置成同时支持这两个协议。

多个 IPv6 地址

IPv6 地址获取和 IPv4 有点不 一样，很多时候会一次行获取多个地址，比如：

inet6 fe80::cf4:879a:93c9:7dc0%en0 prefixlen 64 secured scopeid 0x6
inet 192.168.110.178 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.110.255
inet6 2408:8255:3384:c78:8f:329c:bdce:1968 prefixlen 64 autoconf secured
inet6 2408:8255:3384:c78:db1:1f49:dcc9:c3a8 prefixlen 64 autoconf temporary
inet6 2408:8255:3384:c78::5627 prefixlen 64 dynamic
  • 链路本地地址
    fe80 开头的地址就是这个，不能上公网，只是在局域网内互相连接使用。
  • 无状态地址（SLAAC）
    这类地址有两个，固定地址（secured）和临时地址（temporary）。
    固定地址主要用与内网里被动访问，它的后半段是根据算法生成的，只要在前缀不变的情况下，这个地址通常是固定的。如果你要在局域网里给这台机器做端口映射或解析，就应该用这个地址。
    临时地址主要用与出站访问，比如看网页，刷视频。这个地址是系统随机生成的，而且会定期更换，主要是为浪费防止网站通过固定 IP 追踪你的长期行为。
  • 有状态地址（DHCPv6）
    这个地址是由路由器统一分配并登记的。