SLAAC / DHCPv6
SLAAC steht für Stateless Address Autoconfiguration und wird verwendet um in einem Netzwerk IPv6-Adressen automatisch zu verteilen/konfigurieren. Bei diesem gibt es keinen zentralen Server.
DHCPv6 steht für Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 und wird dafür verwendet um IPv6-Hosts mit IP-Adressen zu versorgen, aber auch andere Konfigurationsinformationen mitzugeben. Bei diesem Fall gibt es einen zentralen Server der die Adressvergabe verwaltet.
Veranschaulichung zum Thema SLAAC
Funktionsweise von SLAAC:
Schritt 1: Router meldet sich (Router Advertisement)
Stell dir vor, der Router ist ein freundlicher Postbote, der regelmäßig Briefe mit wichtigen Informationen an alle Haushalte im Netzwerk verteilt. ✉️ Diese Briefe sind die Router Advertisements (RAs). Darin steht z.B. die Adresse des Netzwerks (das "Präfix") und wo sich der Briefkasten für die DNS-Anfragen befindet (die "DNS-Serveradresse").
Schritt 2: Jeder Computer ermittelt seine eigene Adresse (Schnittstellen-ID)
Jeder Computer im Netzwerk ist wie ein Haus mit einer einzigartigen Hausnummer. 🏠 Diese Hausnummer ist die Schnittstellen-ID. Sie wird meist aus der MAC-Adresse des Computers gebildet, einer Art Seriennummer der Netzwerkkarte.
Schritt 3: Der Computer erstellt seine vollständige Adresse
Jetzt nimmt der Computer den Brief vom Postboten (RA) und kombiniert die Netzwerkadresse (Präfix) mit seiner eigenen Hausnummer (Schnittstellen-ID). So entsteht die vollständige IPv6-Adresse, vergleichbar mit einer kompletten Postanschrift: "Straße + Hausnummer". 📬
Schritt 4: Der Computer prüft, ob die Adresse schon vergeben ist (Duplicate Address Detection)
Bevor der Computer die neue Adresse benutzt, schickt er eine Nachricht ins Netzwerk: "Hallo, gibt es hier schon jemanden mit dieser Adresse?" 🗣️ Das nennt man Duplicate Address Detection (DAD). Wenn sich niemand meldet, kann der Computer die Adresse verwenden.
Zusammenfassend: SLAAC funktioniert wie ein automatisches Adressbuch, bei dem Router grundlegende Informationen liefert und jeder Client/Host seine eigene eindeutige Adresse daraus abbildet.
DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6)
Definition:
DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol für IPv6) ist ein Netzwerkprotokoll, das IPv6-Hosts automatisch mit IP-Adressen und anderen Konfigurationsinformationen versorgt. Es ähnelt DHCP für IPv4, wurde aber für die Verwendung mit IPv6 aktualisiert.
Stateful DHCPv6:
Ähnelt DHCP. Ein DHCPv6 Server verwaltet einen Pool aus IPv6 Adressen und sendet Konfigurationsinformationen mit.
Stateless DHCPv6:
Verbindet Kombination aus SLAAC und Konfigurationsinformationen. Server teilt nur Konfigurationsdateien zu und die IP Adresse kommt über SLAAC zustande.
Ablauf DHCPv6:
Client sucht Router: Der Client fragt nach einem Router.
Router antwortet und verweist auf Server: Der Router antwortet und sagt dem Client, dass er einen DHCPv6-Server für die Konfiguration benötigt.
Client sucht DHCPv6-Server: Der Client fragt nach einem DHCPv6-Server.
Server antwortet: Der Server meldet sich.
Client fragt nach Adresse: Der Client fragt den Server nach einer Adresse.
Server vergibt Adresse: Der Server gibt dem Client eine Adresse und weitere Informationen.
Router Advertisements (RAs)
Definition:
Sind spezielle Nachrichten, die vom Router aus ins IPv6 Netzwerk gesendet werden, um sich bei den Geräten bekannt zu machen und wichtige Infos für die Konfiguration bereitzustellen.
Sind teil des Neighbor Discovery Protocol (NDP), das IPv6 Geräte ermöglicht, sich gegenseitig zu erkennen.
Beispiel:
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Source address: Die Link-lokale Adresse des Routers, der die RA-Nachricht sendet. Link-lokale Adressen beginnen immer mit "fe80::".
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Destination address: Die All-Nodes Multicast Adresse "ff02::1", die an alle Knoten im lokalen Netzwerk gesendet wird.
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ICMPv6 Type: Der ICMPv6 Typ 134 kennzeichnet die Nachricht als Router Advertisement.
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ICMPv6 Code: Der Code 0 gibt an, dass es sich um eine allgemeine RA-Nachricht handelt.
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Hop Limit: Die maximale Anzahl von Routern, die die Nachricht durchlaufen darf.
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Flags: Enthalten verschiedene Flags, wie z.B. das "Managed address configuration flag", das angibt, ob DHCPv6 verwendet werden soll.
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Router Lifetime: Die Gültigkeitsdauer des Routers als Standard-Gateway in Sekunden.
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Reachable Time: Nicht verwendet.
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Retrans Timer: Nicht verwendet.
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Options: Zusätzliche Informationen, die in der RA-Nachricht enthalten sein können.
Wichtige Optionen:
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Prefix: Das eigentliche Netzwerkpräfix, z.B. "2001:db8:1234::/64".
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On-link flag: Gibt an, ob das Präfix im lokalen Netzwerk gültig ist.
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Autonomous address-configuration flag: Gibt an, ob SLAAC erlaubt ist.
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Valid Lifetime: Die Gültigkeitsdauer des Präfixes in Sekunden.
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Preferred Lifetime: Die bevorzugte Gültigkeitsdauer des Präfixes in Sekunden.
Links / Quellen
-> Elektronik-Kompendium - SLAAC - Stateless Address Autoconfiguration (IPv6) - Zugriff am 27.01.2025
-> Elektronik-Kompendium - DHCPv6 - Stateful Address Configuration - Zugriff am 27.01.2025
-> Wikipedia - Neighbor Discovery Protocol - Zugriff am 27.01.2025
-> HP-Support - IPv6 Router Advertisements (RAs) - Zugriff am 27.01.2025
-> Elektronik-Kompendium - DHCPv6 Stateful Address Configurration - Zugriff am 28.01.2025