CN102594940B - 家庭网关动态配置ipv6的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种家庭网关动态配置IPV6的方法，包括步骤：建立一条带因特网属性路由模式的WAN连接，采用PPPoE拨号方式，根据PPPoE拨号选项“获取地址”和“获取前缀”的动态组合，确定家庭网关IPV6的配置方式；启动拨号进程，创建拨号进程的接口，拨号进程调用可执行脚本ipv6-up，根据家庭网关IPV6的配置方式产生相应请求，启动网关中DHCPv6客户端，结合有状态自动配置和无状态自动配置，实现家庭网关动态配置IPV6。选择获取地址，家庭网关能获取WAN侧网络接口的IPV6全球单播地址，访问IPV6网络；选择获取地址和获取前缀，家庭网关用户能获取IPV6全球单播地址，访问IPV6网络资源。

Description

家庭网关动态配置IPV6的方法
技术领域
本发明涉及家庭网关技术领域，特别是涉及一种家庭网关动态配置IPV6(Internet Protocol Version 6)的方法。
背景技术
家庭网关是面向家庭和小企业用户的多业务综合接入设备，通过家庭网关与外部网络相连，形成面向家庭的业务提供平台，主要功能是实现智能宽带接入网到信息化家庭网络的转换。当前全球互联网IPv4地址总库已趋于枯竭，研究支持IPv6的家庭网关已势在必行。
家庭网关配置IPv6有以下三种途径：
一是通过静态配置，手动配置网关的IPv6地址，及路由网关、IPv6域名服务器(DNS：Domain Name System，域名***)等信息。
二是通过DHCPv6(DHCP for IPv6，IPv6动态主机配置协议)(DHCP：Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机设置协议)配置，详细内容可参照“RFC 3315：Dynamic Host ConfigurationProtocol for IPv6”。
三是通过IPv6 PPPoE(Point-to-Point Protocol over Ethernet，以太网上点对点协议)配置。IPv4和IPv6的PPPoE服务器对PPP(Point-to-Point Protocol，点到点协议)链路两端地址的配置不同，IPv4的PPP链路两端地址主要是通过PPP会话阶段的IPCP(IPControl Protocol，IP控制协议)配置，IPv6的PPP链路两端地址通过IPv6CP(IPv6控制协议)协商，根据“RFC 2472：IP Version 6 over PPP”，IPv6CP在链路协商阶段协商64位接口标识符(Interface Identifier)，在pppx网络接口产生一个本地链路地址，而非全球单播地址，所以，还需要做特殊的处理，才能实现家庭网关用户和外网的通信。家庭网关是连接运营商网络和用户家庭网络的枢纽，家庭网关用户如何通过家庭网关与IPv6网络通信，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种家庭网关动态配置IPV6的方法，采用家庭网关通过IPv6PPPoE拨号的方法，通过选择“获取地址”选项的操作，家庭网关能够获取WAN侧网络接口的IPv6全球单播地址，进而可以访问IPv6网络资源；通过同时选择“获取地址”和“获取前缀”选项，家庭网关终端用户能够获取到IPv6全球单播地址，进而可以访问IPv6网络资源。
本发明提供的家庭网关动态配置IPV6的方法，包括以下步骤：A、建立一条带因特网属性路由模式的广域网连接，采用以太网上点对点协议PPPoE拨号方式，根据PPPoE拨号选项“获取地址”和“获取前缀”的动态组合，确定家庭网关IPV6的配置方式；B、启动拨号进程，创建拨号进程的接口，拨号进程调用可执行脚本ipv6-up，启动网关中的IPv6动态主机配置协议DHCPv6客户端，产生不同配置行为，结合有状态自动配置和无状态自动配置，实现家庭网关动态配置IPv6。
在上述技术方案中，步骤A中所述PPPoE拨号选项“获取地址”和“获取前缀”的动态组合及其标记包括以下四种：
(1)“获取地址”和“获取前缀”均不选择，标记Flag值为00；
(2)只选择“获取前缀”，标记Flag值为01；
(3)只选择“获取地址”，标记Flag值为10；
(4)同时选择“获取地址”和“获取前缀”，标记Flag值为11。
在上述技术方案中，当Flag值为00时，DHCPv6客户端请求无状态DHCPv6服务，家庭网关从WAN侧DHCPv6服务器获取到域名服务器地址；通过DHCPv6客户端启动网关中的DHCPv6服务端，更新域名服务器地址配置信息。。
在上述技术方案中，当Flag值为01时，DHCPv6客户端发起前缀标识组选项IA_PD请求，启动路由通告模块，家庭网关LAN侧PC通过无状态自动配置，获取IPv6全球单播地址；启动网关的DHCPv6服务端，家庭网关LAN侧PC通过有状态自动配置中的无状态DHCPv6服务方式，获取域名服务器地址信息。
在上述技术方案中，当Flag值为10时，DHCPv6客户端发起非临时地址标识组选项IA_NA请求，家庭网关WAN侧通过有状态自动配置，获取IPv6全球单播地址和域名服务器地址信息；启动网关的DHCPv6服务端，更新域名服务器地址配置信息。
在上述技术方案中，当Flag值为11时，所述DHCPv6客户端同时发起IA_NA请求和IA_PD请求，家庭网关WAN侧通过有状态自动配置，获取IPv6全球单播地址和域名服务器地址；启动路由通告模块，家庭网关LAN侧PC通过无状态自动配置获取IPv6全球单播地址；启动网关的DHCPv6服务端，家庭网关LAN侧PC通过有状态自动配置中的无状态DHCPv6服务方式，获取域名服务器地址信息。
在上述技术方案中，所述有状态自动配置为：家庭网关相应网络接口从WAN侧DHCPv6服务器地址池中获取IPv6全球单播地址，从WAN侧DHCPv6服务器获取域名服务器地址。
在上述技术方案中，所述有状态自动配置中的无状态DHCPv6服务方式为：DHCPv6服务器不分配IPv6地址，仅向客户端提供域名服务器地址信息。
在上述技术方案中，所述无状态自动配置的过程为：网络接口通过路由通告的全局地址前缀结合接口标识符得到一个全球单播地址。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明采用家庭网关通过IPv6 PPPoE拨号的方法，通过勾选“获取地址”选项的操作，家庭网关能够获取WAN侧网络接口的IPv6全球单播地址，进而可以访问IPv6网络资源。
(2)通过同时勾选“获取地址”和“获取前缀”选项，家庭网关终端用户能够获取到IPv6全球单播地址，进而可以访问IPv6网络资源。
附图说明
图1是本发明实施例中家庭网关的结构框图。
图2是本发明实施例中的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示，家庭网关连接到OLT(Optical Line Tterminal，光线路终端)，OLT上联口连接支持IPv6的拨号服务器、动态主机配置服务器和域名服务器，还需要一个支持IPv6的WEB服务器。
在网关中建立一条带INTERNET(因特网)属性路由模式的WAN(Wide Area Network，广域网)连接，此WAN连接可以将LAN(LocalArea Network，局域网)侧数据和WAN侧数据进行转发，实现LAN、WAN两侧的数据互通，选择配置方式为PPPoE拨号方式，此种配置方式有两个选项，分别为“获取地址”和“获取前缀”，通过两个选项的动态组合确定家庭网关IPV6的配置方式。这两个选项有四种组合情况，每种组合采取不同的动态配置IPv6方式。根据家庭网关IPv6的不同配置方式，结合有状态自动配置和无状态自动配置，实现家庭网关动态配置IPv6。
参见图2所示，家庭网关动态配置IPv6的流程如下：
步骤S1：启动家庭网关中PPPoE拨号进程pppd，创建拨号进程的接口。
步骤S2：拨号进程pppd调用可执行脚本ipv6-up。
步骤S3：可执行脚本ipv6-up脚本判断WAN连接是否带有INTERNET属性，如果是，则转到步骤S4，否则跳出。
步骤S4：可执行脚本ipv6-up判断目前选择的配置方式。
“获取地址”和“获取前缀”两个选项的四种组合情况分别为：
不勾选获取地址，不勾选获取前缀，定义标记Flag值为00；
不勾选获取地址，勾选获取前缀，定义标记Flag值为01；
勾选获取地址，不勾选获取前缀，定义标记Flag值为10；
勾选获取地址，勾选获取前缀，定义标记Flag值为11。
这四种配置的不同在于DHCPv6客户端进程发出请求的选项不同。DHCPv6客户端通过IA_NA(Identity Association forNon-temporary Addresses，非临时地址标识组选项)选项请求非临时地址，通过IA_TA(Identity Association for Temporary Addresses，临时地址标识组选项)选项请求临时地址，通过IA_PD(IdentityAssociation for Prefix Delegation，前缀标识组选项)选项请求分配地址前缀。
下面分别对4种配置方式进行详细阐述。
(一)当Flag值为00时，执行图2所示的步骤S5a和S6b。
步骤S5a：DHCPv6客户端请求无状态DHCPv6服务，即动态主机配置服务器不分配IPv6地址，仅提供域名服务器地址配置信息。
步骤S6b：启动网关的DHCPv6服务端，更新域名服务器地址配置信息。
(二)当Flag值为01时，家庭网关请求前缀，执行图2所示的步骤S5b、S6a和S6b。
步骤S5b：DHCPv6客户端发起IA_PD请求，前缀通过WAN侧动态主机配置服务器获取，分配给家庭网关的前缀小于等于64位时，缺省情况下在获得的地址前缀后增补所需位数的0，补齐64位。
步骤S6a：通过DHCPv6客户端启动radvd(Router AdvertisementDaemon，路由通告模块)，DHCPv6客户端将获取到的前缀更新至radvd进程的配置文件中，radvd进程将此前缀通过RA(RouterAdvertisement，路由器通告)报文发送至家庭网关的LAN侧设备，此时家庭网关充当路由器的角色，且需要更新家庭网关中radvd配置，使其支持无状态自动配置方式配置地址，LAN侧PC通过无状态自动配置IPv6全球单播地址。
步骤S6b：启动网关的DHCPv6服务端，更新域名服务器地址配置信息。家庭网关LAN侧PC通过无状态DHCPv6服务方式，获取域名服务器地址信息。
(三)当Flag值为10时，家庭网关请求地址，执行图2所示的步骤S5c和S6b。
步骤S5c：可执行脚本ipv6-up启动DHCPv6客户端，此种情况不需要启动radvd，DHCPv6客户端请求IA_NA方式，家庭网关WAN侧通过有状态自动配置获取IPv6全球单播地址和域名服务器地址信息，家庭网关WAN侧地址来自IPv6动态主机配置服务器地址池。
步骤S6b：启动网关的DHCPv6服务端，更新域名服务器地址配置信息。
(四)当Flag值为11时，家庭网关同时请求地址和前缀，执行图2所示的步骤S5d、S6a和S6b。
步骤S5d：可执行脚本ipv6-up启动DHCPv6客户端，DHCPv6客户端同时请求IA_NA和IA_PD方式，家庭网关WAN侧通过有状态自动配置，获取IPv6全球单播地址和域名服务器地址信息。家庭网关WAN侧地址来自IPv6动态主机配置服务器地址池中配置的全球单播地址。
步骤S6a：通过DHCPv6客户端启动radvd，DHCPv6客户端将获取到的前缀更新至radvd进程的配置文件中，radvd进程将此前缀通过RA报文发送至家庭网关的LAN侧设备，此时家庭网关充当路由器的角色，且需要更新家庭网关中radvd配置，使其支持无状态自动配置方式配置地址，LAN侧PC通过无状态自动配置，获取到一个IPv6全球单播地址。
步骤S6b：启动网关的DHCPv6服务端，更新域名服务器地址配置信息。家庭网关LAN侧PC通过有状态自动配置中的无状态DHCPv6服务方式，获取域名服务器地址信息。
本发明实施例的具体操作和现象说明如下：
启动IPv6的拨号服务器、动态主机配置服务器，动态主机配置服务器启动接口为pppx，路由器设备需要支持无状态自动配置方式配置地址，需要终端使用无状态DHCPv6获取地址外的其他配置信息，域名服务器地址是配置信息之一。在家庭网关中建一条INTERNET路由模式的IPv6 PPPoE拨号连接。
(1)设置家庭网关IPv6 PPPoE拨号连接配置信息，不勾选获取地址，不勾选获取前缀，重启设备。观察现象为：
家庭网关启动pppd进程，pppx接口建立成功之后，ipv6-up脚本开始运行，由ipv6-up脚本启动家庭网关DHCPv6客户端进程，家庭网关建立两个网络接口：pppx网络接口和DHCPv6网络接口。通过无状态DHCPv6服务方式获取域名服务器地址信息
(2)设置家庭网关IPv6 PPPoE拨号连接配置信息，不勾选获取地址，勾选获取前缀，重启设备，观察现象为：
家庭网关启动pppd进程，pppx接口建立成功之后，ipv6-up脚本开始运行，由ipv6-up脚本启动家庭网关DHCPv6客户端进程，DHCPv6客户端进程获取到前缀信息后启动家庭网关路由通过进程radvd，详细流程参见图2所示。DHCPv6客户端进程发起IA_PD请求，从服务端获取到前缀信息，并更新至radvd配置文件，radvd进程将此前缀信息通过RA报文发送至LAN侧PC，LAN侧PC通过无状态自动配置IPv6全球单播地址，通过无状态DHCPv6服务方式获取域名服务器地址信息。
(3)设置家庭网关IPv6 PPPoE拨号配置信息，勾选获取地址，不勾选获取前缀，重启设备，路由设备不需要支持无状态自动配置，观察现象为：
家庭网关启动pppd进程，pppx接口建立成功之后，ipv6-up脚本开始运行，由ipv6-up脚本启动DHCPv6客户端进程，DHCPv6客户端进程进程发起IA_NA请求，从动态主机配置服务器地址池中获取到IPv6全球单播地址和域名服务器地址信息，此时家庭网关可以PING通外网。
(4)设置家庭网关IPv6 PPPoE拨号连接配置信息，勾选获取地址，勾选获取前缀，重启网关设备，观察现象为：
家庭网关启动pppd进程，pppx接口建立成功之后，ipv6-up脚本开始运行，由ipv6-up脚本启动DHCPv6客户端进程，DHCPv6客户端进程进程发起包含IA_NA和IA_PD选项的请求，家庭网关同时请求前缀和地址。家庭网关通过有状态自动配置获取到WAN侧pppx接口的IPv6全球单播地址，DHCPv6客户端进程将从动态主机配置服务器获取到的前缀信息更新至网关radvd配置文件，并启动家庭网关中radvd进程，radvd进程将此前缀通过RA报文发送至家庭网关LAN侧PC，LAN侧PC通过无状态自动配置IPv6全球单播地址，通过网关的DHCPv6服务器获取域名服务器地址信息，网关可以PING通外网，同时LAN侧PC可以PING通外网。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种家庭网关动态配置IPv6的方法，其特征在于包括以下步骤：
A、建立一条带因特网属性路由模式的广域网连接，采用以太网上点对点协议PPPoE拨号方式，根据PPPoE拨号选项“获取地址”和“获取前缀”的动态组合，确定家庭网关IPv6的配置方式；
所述PPPoE拨号选项“获取地址”和“获取前缀”的动态组合及其标记包括以下四种：
(1)“获取地址”和“获取前缀”均不选择，标记Flag值为00；此时，DHCPv6客户端请求无状态DHCPv6服务，家庭网关通过无状态DHCPv6方式获取地址之外的域名服务器地址配置信息；
(2)只选择“获取前缀”，标记Flag值为01；此时，DHCPv6客户端发起前缀标识组选项IA_PD请求，从服务端获取到前缀信息，并更新至路由通告模块配置文件，启动路由通告模块进程，路由通告模块进程将此前缀信息通过RA报文发送至LAN侧PC，启动网关的DHCPv6服务端，家庭网关LAN侧PC通过无状态自动配置获取IPv6全球单播地址，通过有状态自动配置中的无状态DHCPv6服务方式，获取域名服务器地址信息；
(3)只选择“获取地址”，标记Flag值为10；此时，DHCPv6客户端发起非临时地址标识组选项IA_NA请求，家庭网关WAN侧通过有状态自动配置获取IPv6全球单播地址和域名服务器地址信息；启动网关的DHCPv6服务端，更新域名服务器地址配置信息；
(4)同时选择“获取地址”和“获取前缀”，标记Flag值为11；此时，所述DHCPv6客户端同时发起IA_NA请求和IA_PD请求，家庭网关WAN侧通过有状态自动配置获取IPv6全球单播地址和域名服务器地址信息，DHCPv6客户端进程将从动态主机配置服务器获取到的前缀信息更新至网关路由通告模块配置文件，启动路由通告模块进程，路由通告模块进程将此前缀通过RA报文发送至家庭网关LAN侧PC，启动网关的DHCPv6服务端，家庭网关LAN侧PC通过无状态自动配置获取IPv6全球单播地址，通过有状态自动配置中的无状态DHCPv6服务方式，获取域名服务器地址信息；
B、启动拨号进程，创建拨号进程的接口，拨号进程调用可执行脚本ipv6-up，启动网关中的IPv6动态主机配置协议DHCPv6客户端，产生不同配置行为，结合有状态自动配置和无状态自动配置，实现家庭网关动态配置IPv6。
2.如权利要求1所述的家庭网关动态配置IPv6的方法，其特征在于：所述有状态自动配置为：从WAN侧DHCPv6服务器地址池中获取IPv6全球单播地址和域名服务器地址信息，并将该IPv6地址分配给家庭网关的相应网络接口。
3.如权利要求1所述的家庭网关动态配置IPv6的方法，其特征在于：所述有状态自动配置中的无状态DHCPv6服务方式为：IPv6动态主机配置服务器不分配IPv6地址，只向客户端提供域名服务器地址信息。
4.如权利要求1所述的家庭网关动态配置IPv6的方法，其特征在于：所述无状态自动配置的过程为：网络接口通过路由通告的全局地址前缀结合接口标识符得到一个全球单播地址。
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