在前文中我們對(duì)IPv6的一些特點(diǎn)做了具體的介紹，大家肯定對(duì)這些有一些印象。那么今天我們主要對(duì)IPv6網(wǎng)絡(luò)地址的自動(dòng)配置進(jìn)行一個(gè)說(shuō)明。也就是它的即插即用功能。這個(gè)方便使用的功能是如何實(shí)現(xiàn)的呢？這也是通過(guò)IPv6網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)完成的。

IPv6如何實(shí)現(xiàn)“即插即用”？

“即插即用”是指無(wú)需任何人工干預(yù)，就可以將一個(gè)節(jié)點(diǎn)插入IPv6網(wǎng)絡(luò)并在網(wǎng)絡(luò)中啟動(dòng)，IPv6網(wǎng)絡(luò)地址使用了兩種不同的機(jī)制來(lái)支持即插即用網(wǎng)絡(luò)連接：?jiǎn)?dòng)協(xié)議（BOOTstrap Protocol，BOOTP）和動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）。這兩種機(jī)制允許IP節(jié)點(diǎn)從特殊的BOOTP服務(wù)器或DHCP服務(wù)器獲取配置信息。這些協(xié)議采用“狀態(tài)自動(dòng)配置”（Stateful Autoconfiguration），即服務(wù)器必須保持每個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息，并管理這些保存的信息。

狀態(tài)自動(dòng)配置的問(wèn)題在于，用戶必須保持和管理特殊的自動(dòng)配置服務(wù)器以便管理所有“狀態(tài)”，即所容許的連接及當(dāng)前連接的相關(guān)信息。對(duì)于有足夠資源來(lái)建立和保持配置服務(wù)器的機(jī)構(gòu)，該系統(tǒng)可以接受；但是對(duì)于沒(méi)有這些資源的小型機(jī)構(gòu)，工作情形較差。

除了狀態(tài)自動(dòng)配置，IPv6還提供什么自動(dòng)配置服務(wù)？

除了狀態(tài)自動(dòng)配置，IPv6網(wǎng)絡(luò)地址還采用了一種被稱為無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置（Stateless Auto Configuration）的自動(dòng)配置服務(wù)。RFC2462中描述了IPv6的無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置。無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置要求本地鏈路支持組播，而且網(wǎng)絡(luò)接口能夠發(fā)送和接收組播包。無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置過(guò)程要求節(jié)點(diǎn)采用如下步驟：

首先，進(jìn)行自動(dòng)配置的節(jié)點(diǎn)必須確定自己的鏈路本地地址；

然后，必須驗(yàn)證該鏈路本地地址在鏈路上的唯一性；

最后，節(jié)點(diǎn)必須確定需要配置的信息。

該信息可能是節(jié)點(diǎn)的IP地址，或者是其他配置信息，或者兩者皆有。如果需要IP地址，節(jié)點(diǎn)必須確定是使用無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置過(guò)程還是使用狀態(tài)自動(dòng)配置過(guò)程來(lái)獲得。

具體地說(shuō)，在無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置過(guò)程中，主機(jī)首先通過(guò)將它的網(wǎng)卡MAC地址附加在鏈路本地地址前綴1111111010之后，產(chǎn)生一個(gè)鏈路本地單播地址（IEEE已經(jīng)將網(wǎng)卡MAC地址由48位改為了64位。如果主機(jī)采用的網(wǎng)卡的MAC地址依然是48位，那么IPv6網(wǎng)絡(luò)地址通過(guò)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序會(huì)根據(jù)IEEE的一個(gè)公式將48位MAC地址轉(zhuǎn)換為64位MAC地址）。接著主機(jī)向該地址發(fā)出一個(gè)鄰居發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求（Neighbor Discovery Request），以驗(yàn)證地址的唯一性。

如果請(qǐng)求沒(méi)有得到響應(yīng)，則表明主機(jī)自我配置的鏈路本地單播地址是唯一的。否則，主機(jī)將使用一個(gè)隨機(jī)產(chǎn)生的接口ID 組成一個(gè)新的鏈路本地單播地址。然后，以該地址為源地址，主機(jī)向本地鏈路中所有路由器多點(diǎn)傳送一個(gè)路由器請(qǐng)求（Router Solicitation）來(lái)請(qǐng)求配置信息，路由器以一個(gè)包含一個(gè)可聚集全球單播地址前綴和其它相關(guān)配置信息的路由器宣告（Router Advertisement）作為響應(yīng)。主機(jī)用它從路由器得到的全球地址前綴加上自己的接口ID，自動(dòng)配置全球地址，然后就可以與Internet中的其它主機(jī)通信了。

如果沒(méi)有路由器為網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)服務(wù)，也就是本地網(wǎng)絡(luò)孤立于其他網(wǎng)絡(luò)，則節(jié)點(diǎn)必須尋找配置服務(wù)器來(lái)完成其配置；否則，節(jié)點(diǎn)必須偵聽(tīng)路由器宣告報(bào)文。這些報(bào)文周期性地發(fā)往所有主機(jī)的組播地址，以指明諸如網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址等配置信息。節(jié)點(diǎn)可以等待路由器宣告，也可以通過(guò)發(fā)送組播請(qǐng)求給所有路由器的組播地址來(lái)請(qǐng)求路由器發(fā)送宣告。一旦收到路由器的響應(yīng)，節(jié)點(diǎn)就可以使用響應(yīng)的信息來(lái)完成自動(dòng)配置。

使用IPv6網(wǎng)絡(luò)地址的無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置，無(wú)需手動(dòng)干預(yù)就能夠改變網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)的IP地址。例如，當(dāng)企業(yè)更換了聯(lián)入Internet的ISP時(shí)，將從新ISP處得到一個(gè)新的可聚集全球地址前綴。ISP把這個(gè)地址前綴從它的路由器上傳送到企業(yè)路由器上。由于企業(yè)路由器將周期性地向本地鏈路中的所有主機(jī)多點(diǎn)傳送路由器宣告，因此企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)都將通過(guò)路由器宣告收到新的地址前綴，此后，它們就會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生新的IP地址并覆蓋舊的IP地址。