【超清版】 GB/T 44866.3-2024 面向单栈IPv6网络的4over6技术要求 第3部分：基于IPv6网络的IPv4地址动态分配

ICS33.040.40
CCS L78
中华人民共和国国家标准
GB/T44866.3—2024
面向单栈IPv6网络的4over6技术要求
第3部分:基于IPv6网络的IPv4地址动态分配
Technicalrequirementsof4over6technologyinIPv6-onlynetwork—
Part3:IPv4addressdynamicallocationbasedonIPv6-onlynetwork
2024-10-26发布2025-02-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布

目 次
前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ
引言………………………………………………………………………………………………………… Ⅳ
1 范围……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义……………………………………………………………………………………………… 1
4 缩略语…………………………………………………………………………………………………… 2
5 概述……………………………………………………………………………………………………… 2
6 DHCPv6选项消息处理要求…………………………………………………………………………… 2
6.1 消息类型…………………………………………………………………………………………… 2
6.2 消息格式…………………………………………………………………………………………… 3
6.3 DHCPv4查询消息标志…………………………………………………………………………… 3
6.4 DHCPv4响应消息标志…………………………………………………………………………… 3
7 DHCPv6选项扩展……………………………………………………………………………………… 4
7.1 DHCPv6消息选项格式…………………………………………………………………………… 4
7.2 DHCP4o6服务器地址选项格式………………………………………………………………… 4
8 DHCPv4查询单播标志的使用要求…………………………………………………………………… 5
9 DHCP4o6客户端行为要求…………………………………………………………………………… 5
9.1 获取IPv6配置与服务器地址选项处理…………………………………………………………… 5
9.2 多宿主配置与处理………………………………………………………………………………… 5
9.3 DHCPv4查询消息的处理………………………………………………………………………… 6
9.4 DHCPv4响应消息的处理………………………………………………………………………… 6
10 DHCP4o6中继代理行为要求………………………………………………………………………… 6
11 DHCP4o6服务器行为要求…………………………………………………………………………… 7
参考文献……………………………………………………………………………………………………… 8

前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
GB/T44866《面向单栈IPv6 网络的4over6 技术要求》与GB/T44887《IPv6 演进技术要求》、
GB/T44598《多域IPv6单栈网络总体技术要求》共同构成IPv6演进技术的国家标准体系。
本文件是GB/T44866《面向单栈IPv6网络的4over6技术要求》的第3部分。GB/T44866已经发
布了以下部分:
———第1部分:基于IPv6骨干网的IPv4网络互联;
———第3部分:基于IPv6网络的IPv4地址动态分配。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。
本文件由全国通信标准化技术委员会(SAC/TC485)归口。
本文件起草单位:清华大学、北京中关村实验室、中国信息通信研究院、国家计算机网络应急技术处
理协调中心、中国电信集团有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、华
为技术有限公司、上海诺基亚贝尔股份有限公司。
本文件主要起草人:崔勇、吴建平、董江、张蕾、徐璐、许志勇、赵慧玲、曹蓟光、田辉、赵锋、高巍、
王文磊、解冲锋、孙琼、陆璐、刘鹏、段晓东、王海军、李振斌、范大卫、郭大勇、陈端。

引 言
根据《关于加快推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署和应用工作的通知》,为推动IPv6技术融
合、构建IPv6技术体系,推动IPv6规模部署和应用成果标准化,我国制定了一系列IPv6技术标准。其
中,GB/T44866《面向单栈IPv6网络的4over6技术要求》是在我国开展IPv6规模部署的关键时期,为
规范4over6过渡技术要求而制定的标准,由三个部分构成。
———第1部分:基于IPv6骨干网的IPv4网络互联。目的在于规范IPv6骨干网的IPv4网络互联。
———第2部分:基于IPv6接入网的IPv4网络互联。目的在于规范IPv6接入网采用IPv4公有地
址及地址复用的方式实现用户与IPv4网络的双向互联。
———第3部分:基于IPv6网络的IPv4地址动态分配。目的在于规范IPv6网络用户支持IPv4地
址动态分配的机制。

1 范围
本文件规定了一种使用DHCPv6协议在IPv6网络上动态分配IPv4地址和其他特定配置参数的
要求。
本 文件适用于在单栈IPv6网络客户端采用DHCPv6协议向DHCPv6服务器动态获取IPv4地址
的场景。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
IETFRFC2131(1993) 动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocol)
IETFRFC3315(2003) IPv6 动态主机配置协议(Dynamic HostConfigurationProtocolfor
IPv6)
IETFRFC4242(2005) IPv6动态主机配置协议(DHCPv6)的信息刷新时间选项[Information
RefreshTimeOptionforDynamicHostConfigurationProtocolforIPv6(DHCPv6)]
IETFRFC4361(2006) DHCPv4的特定节点客户标识符(Node-specificClientIdentifiersfor
DHCPv4)
IETFRFC7283(2014) 处理未知DHCPv6消息(HandlingUnknownDHCPv6Messages)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
DHCPv6 DynamicHostConfigurationProtocolforIPv6
用于IPv6网络的动态主机配置协议,可实现网络参数、IP地址和前缀等信息的配置。
3.2
DHCP4o6 DHCPv4overDHCPv6
用于在DHCPv6消息的有效负载中承载DHCPv4消息的协议。
3.3
DHCP4o6客户端 DHCPv4overDHCPv6client
支持DHCPv6协议和DHCP4o6协议的DHCP客户端。
注:客户端能够使用DHCPv6请求IPv6配置,并通过DHCPv6请求使用DHCPv4的IPv4配置。
3.4
DHCP4o6服务器 DHCPv4overDHCPv6server
能够处理封装在DHCPv4消息选项中的DHCPv4数据包的DHCP服务器。
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4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
CPE:客户端设备(CustomerPremisesEquipment)
DHCP:动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocol)
DHCPv4:用于IPv4的动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocolforIPv4)
DHCPv6:用于IPv6的动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocolforIPv6)
IPv4:互联网协议第四版(InternetProtocolversion4)
IPv6:互联网协议第六版(InternetProtocolversion6)
ORO:选项请求项(OptionRequestOption)
MBZ:应为零(MustBeZero)
UDP:用户数据报协议(UserDatagramProtocol)
5 概述
在单栈IPv6网络中,客户端通过4over6机制访问IPv4互联网服务,并利用DHCP协议动态申请
IPv4地址。CPE作为DHCP客户端,其通过IPv6网络向DHCPv6服务器申请IPv4地址。
DHCP4o6机制的部署方式如图1所示。图1展示了DHCP4o6协议业务的部署架构,DHCP4o6
客户端可部署在CPE设备、终端主机或任何支持DHCP客户端功能的其他设备上。
图1 DHCP4o6协议业务部署架构
本文件对DHCP4o6机制中的消息格式和操作流程进行了定义,并对DHCP4o6客户端、服务器
和中继代理实体的处理过程进行了规定,以实现在IPv6网络上通过DHCPv6协议动态申请IPv4
地址。
6 DHCPv6选项消息处理要求
6.1 消息类型
在DHCP4o6机制中,主要采用两个DHCPv6消息来实现在客户端和服务器之间传递DHCP4o6
消息:DHCPv4-QUERY和DHCPv4-RESPONSE。具体消息如下。
———DHCPv4-QUERY (20):DHCP4o6客户端会向DHCP4o6服务器发送DHCPv4-QUERY消
息。这个消息中包含了一个DHCPv4消息选项,DHCP4o6客户端使用这个选项向服务器请
求IPv4配置参数。
———DHCPv4-RESPONSE (21):DHCP 4o6 服务器向DHCP 4o6 客户端发送DHCPv4-
RESPONSE消息。它包含一个DHCPv4消息选项,其中携带一个DHCPv4 消息,作为对
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DHCPv4-QUERY消息中DHCPv4消息选项接收到的DHCPv4消息的响应。
注:DHCPv4-QUERY 和DHCPv4-RESPONSE的消息类型(msg-type)的取值为20,21。
6.2 消息格式
DHCPv4查询和DHCP4响应消息的格式如图2所示。具体字段定义如下。
———消息类型字段(msg-type)应设置为DHCPv4-QUERY(20)或DHCPv4-RESPONSE(21),以
区分客户端请求和服务器响应。
———标志位字段(flags)用于提供附加信息,以便服务器正确处理DHCPv4-QUERY 消息中封装的
DHCPv4消息,或客户端正确处理DHCPv4-RESPONSE消息中封装的DHCPv4消息。
———选项字段(options)应携带DHCPv4 消息选项。此字段只能包含用于IPv4 配置相关的
DHCPv6选项。不应包含仅适用于IPv6配置或仅与IPv6服务配置相关的DHCPv6选项。
图2 DHCPv4查询和DHCPv4响应消息的格式
6.3 DHCPv4查询消息标志
DHCPv4-QUERY消息的标志(flags)字段用于携带服务器处理封装的DHCPv4消息所需的额外
信息。该字段仅使用一个比特位。其余比特位保留用于未来使用。标志字段的格式如图3所示。具体
字段定义如下。
———单播标志(U)占用1比特。设置为1时,表示封装的DHCPv4消息应使用单播地址发送;设置
为0时,表示封装的DHCPv4消息应使用广播地址发送。
———应为零(MBZ)字段为保留字段,在发送时应设置为0,在接收时应被忽略。
图3 DHCPv4查询标志格式
6.4 DHCPv4响应消息标志
在DHCPv4-RESPONSE消息的标志位字段中不引入任何标志。所有位均保留供后续使用。
DHCP4o6服务器应将此字段的所有位设置为0,DHCP4o6客户端应忽略此字段中的内容。
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7 DHCPv6选项扩展
7.1 DHCPv6消息选项格式
DHCPv4消息选项携带由客户端或服务器发送的DHCPv4消息。不包括任何IP或UDP头。
DHCPv4消息选项的格式如图4所示。具体消息字段定义如下。
———选项码(option-code)取值为OPTION_DHCPv4_MSG(87)。
———选项长度(option-len)定义DHCPv4消息的长度。
———DHCPv4消息(DHCPv4-message)是客户端或服务器发送的DHCPv4消息。在DHCPv4-
query消息中,它包含客户端发送的DHCPv4消息;在DHCPv4-response消息中,它包含服务
器发送的DHCPv4消息,作为对客户端的响应。
图4 DHCPv4消息选项格式
7.2 DHCP4o6服务器地址选项格式
DHCP4o6服务器地址选项由DHCPv6服务器向请求IPv6配置的客户端发送。此选项包含一个
IPv6地址列表,指定了客户端为获取IPv4配置应联系的DHCP4o6服务器地址。列表中的地址包括
多播和单播地址。客户端应向此选项中包含的所有唯一地址发送其请求。
若该选项未携带任何IPv6地址,则客户端应将所有的DHCP中继代理和服务器多播地址用作目
标地址。
若服务器的响应中包含该选项的存在,表明客户端应采用DHCP4o6来获取IPv4配置。若响应中
未包含DHCP4o6服务器地址选项,则客户端不应激活DHCP4o6功能。
DHCP4o6服务器地址选项的格式如图5所示。具体消息字段定义如下:
———选项码(option-code)取值为OPTION_DHCP4_O_DHCP6_SERVER(88);
———选项长度(option-len)携带的IPv6地址长度,即16个字节的倍数,最小长度可为0;
———IPv6地址[IPv6Address(es)]是DHCP4o6服务器的一个或多个IPv6地址。
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图5 DHCP4o6服务器地址选项格式
8 DHCPv4查询单播标志的使用要求
DHCPv4客户端根据其当前状态,可将DHCPREQUEST 消息发送到广播或单播地址。例如,处
于续租状态下的客户端应使用单播地址与DHCPv4服务器进行通信,以续租其IP地址租约;而处于重
新绑定状态的客户端则应使用广播地址进行通信。
在DHCP4o6机制中,使用IPv6传送DHCPv4消息至DHCP4o6服务器。IPv6地址作为外部传
输地址,与封装在内的DHCPv4消息之间没有关联,因此,DHCP4o6服务器无法仅通过IPv6地址判
断DHCPv4消息的发送方式是使用单播还是广播。
为了使服务器能够识别客户端的通信状态,DHCPv4 查询消息中携带了一个单播标志。当
DHCPv4客户端把DHCPv4消息发送到单播地址时,应将该将此标志设置为1。若DHCPv4客户端向
IPv4广播地址发送消息,则应将此标志设置为0。消息是通过广播还是单播发送的选择,应符合IETF
RFC2131(1993)中第4章的相关要求。
9 DHCP4o6客户端行为要求
9.1 获取IPv6配置与服务器地址选项处理
在采用DHCP4o6机制之前,客户端应从DHCPv6服务器获取必要的IPv6配置。
客户端在发送的每一个DHCPv6请求消息中,包括征求(Solicit)、请求(Request)、续租(Renew)、
重新绑定(Rebind)和信息请求(Information-request)消息,均应使用ORO 请求DHCP4o6服务器地址
选项。
若 DHCPv6服务器响应中包含此选项,标明客户端可使用DHCP4o6机制获取IPv4配置。如果
DHCPv6服务器响应中不包含DHCP4o6服务器地址选项,则客户端不能使用DHCP4o6请求IPv4
配置。
若 客户端已经根据DHCP4o6服务器地址获得了IPv6配置,但该配置随后过期,或者续订的IPv6
配置不包含DHCP4o6服务器地址选项,客户端应停止使用DHCP4o6请求或更新IPv4配置。
只要客户端希望使用DHCP4o6,它应继续在发送给DHCPv6服务器的消息中请求DHCP4o6服
务器地址选项,以确保其能够继续利用该机制获取IPv4配置。
9.2 多宿主配置与处理
在多归属配置中,可能存在多个包含DHCP4o6服务器地址选项的配置。在这种情况下,这些配
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置被视为独立的,当任何此类配置处于激活状态时,可为该配置启用DHCP4o6功能。
在实际的配置中可将这些配置视为互斥的,即一次只保持一个配置处于激活状态。在这种情况
下,只要配置有效,客户端将持续保持同一配置处于激活状态。若该配置失效,但其他一个或多个配置
仍然有效,客户端就会激活其余有效配置中的一个。
在某些应用中,同时保持多个配置处于活动状态可能会提供有用的冗余,但在其他情况下,则会带
来不必要的复杂性。
若客户端接收到包含DHCP4o6 服务器地址选项的DHCPv6 选项,且该接口上使用了
DHCPv4,则客户端应停止在该接口上使用DHCPv4接收到的IPv4配置。客户端可向DHCPv4服务
器发送DHCPRELEASE消息,以放弃现有租约。只要从DHCPv6服务器收到的消息中包含DHCP
4o6服务器地址选项,客户端就不应在此接口上使用DHCPv4。
若客户端收到的DHCP4o6服务器地址选项不包含IP 地址,即为空选项,则客户端应向All_
DHCP_Relay_Agents_and_Servers多播地址发送请求。如果选项中包含IP地址列表,则客户端应向
选项中的每个唯一地址发送请求。
若客户端通过向服务器发送信息请求消息获得无状态IPv6配置,客户端应符合IETFRFC4242
(2005)第3章中的规定,定期刷新DHCP4o6配置(即DHCP4o6服务器列表)和其他配置数据。对于
获得有状态IPv6配置的客户端,应在延长所获IPv6地址的生命周期(更新和重新绑定消息)时刷新
DHCP4o6功能的状态。
9.3 DHCPv4查询消息的处理
客户端应使用一个适当作用域范围的IPv6地址作为DHCPv4-query消息的源地址。当客户端向
多播地址发送DHCPv4-query消息时,应使用链路本地地址作为的源地址。当客户端使用单播发送
DHCPv4-query消息时,源地址应是提前获得的适当作用域范围的地址。
客户端生成DHCPv4消息,并将其存储在DHCPv4-query消息中携带的DHCPv4消息选项中。每
个DHCPv4-query消息中应包含一个DHCPv4消息选项,且不应在DHCPv4-query消息中请求DHCP
4o6服务器地址选项。
客户端在根据DHCPv4目的地设置单播标志时,客户端应按照本文件第8章中定义的规则。
9.4 DHCPv4响应消息的处理
客户端在收到DHCPv4-response消息时,应在该消息中查找DHCPv4消息选项。若未发现该选
项,应丢弃该DHCPv4-response消息。若存在DHCPv4 消息选项,客户端就会提取其中包含的
DHCPv4消息,应按照IETFRFC2131(1993)第4章的规定进行处理。
客户端在处理IPv4配置时,应符合IETFRFC2131(1993)第4章规定的正常DHCPv4重传要求
和策略。DHCPv4查询报文没有明确的相关传输参数,因为它受DHCPv4状态机的控制。
客户端应按照IETFRFC4361(2006)第6章执行,以确保设备正确识别自己。在通过DHCPv6使
用DHCPv4时,客户端应发送客户端标识符选项。
10 DHCP4o6中继代理行为要求
DHCPv6中继代理接收到DHCPv4-QUERY消息时,可能无法识别此消息类型。对于无法识别的
消息应按照IETFRFC7283(2014)第4章的规定进行转发。
能够识别DHCP4o6消息的DHCPv6中继代理可配置一个单独的目的地址集,用于转发这类消
息,以用于转发其他DHCPv6消息的目的地址集。为实现此功能,中继代理应检查接收到的DHCPv6
消息类型,并根据以下逻辑进行转发:
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———若消息类型为DHCPv4-QUERY,应将数据包作为正常的DHCPv6 数据包转发到配置的
DHCP4o6服务器地址;
———对于任何其他DHCPv6消息类型,应符合IETFRFC3315(2003)第20章的规定进行转发。
以上逻辑仅适用于在距离客户端最近的中继代理(即单跳中继)上配置单独的中继目的地。在此配
置下,不考虑多跳中继的情况。
11 DHCP4o6服务器行为要求
当DHCP4o6服务器接收到客户端的DHCPv4-QUERY 消息时,它将检查DHCPv4消息选项。
若数据包缺少该选项,服务器将丢弃,并可能会通知管理员收到了这个未知数据包,这种通知机制不属
于本文件的规定范围。
对于包含有效的DHCPv4消息选项的数据包,DHCP4o6服务器会提取原始的DHCPv4消息。由
于DHCPv4消息被封装在DHCPv6消息中,它不包含DHCPv4服务器在执行时通常用来做出地址分
配的信息,因此,DHCP4o6服务器根据服务器管理员确定的本地地址分配策略来分配地址。
若DHCPv4-query消息是由直接连接的客户端发送的,服务器可使用报文的IPv6源地址来确定适
当的IPv4子网,用于DHCPv4地址分配。服务器也可充当DHCPv4中继代理,将DHCPv4数据包转
发给正常的DHCPv4服务器。
服务器应使用DHCPv4-query消息的标志(flags)字段来创建响应服务器到客户端的DHCPv4消
息。一旦创建了DHCPv4响应后,服务器会将其放入DHCPv4报文选项的有效载荷中,并将其放入
DHCPv4-response报文中。
若DHCPv4-query消息是由服务器直接接收的,则DHCPv4-response消息应从接收原始消息的接
口单播。若DHCPv4-query消息是在中继-转发消息中收到的,服务器将创建一个中继-回复消息,在中
继消息选项的有效载荷中包含DHCPv4-response消息,应按照IETFRFC3315(2003)中第20章规定
的描述进行回复。
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参 考 文 献
[1] IETFRFC7341(2014) DHCPv4-over-DHCPv6(DHCP4o6)Transport
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