DHCPv6 stateful autoconfiguration

Autor

Imre Lebedev

Rühm A22

2013

Sissejuhatus

DHCPv6 stateful autoconfiguration ehk MAC aadresside meeldejätmisega dünaamilise hostkonfiguratsiooni protokolli automaatne seadistamine. DHCPv6 lubab erinevatel seadetel, mis on IPv6 võrgu küljes, ühendada ennast internetti ilma, et oleks vaja vahendaja abi.

Meie teema mudelis, saab masin liidese aadressi ja konfiguratsiooni parameetrid serverilt. Stateful mudelit kasutatakse enamasti siis, kui vajatakse tugevamat kontrolli kindlate aadresside ülessannetes.

Selle referaadi eesmärk on näidata kuidas ülesse seada DHCP server IPv6'ele nii, et kindlad staatilised aadressid saaks alati suunata samadele host'idele kasutades DUID(DHCP Unique Identifier)väärtusi. Kuna meie näide on IPv6 kohta, siis stateful DHCPv6 kasutus on tiba teine kui stateless. DHCPv6 vaadeldavad päringu ja vastuse ajad peaksid olema enamus juhtudel samad, kuid on võimalik, et mällu kirjutamisel ja sealt lugemisel DHCPv6 serveris võib viia väikse viivituse tõusuni.(Viide lõigule: Kasutatud Materjal Nr3:)

Selgitus

Selles näites näitan kuidas ülesse seada masinad, millele on peale pandud Debian Lenny. Server holmes.example.com ja klient watson.example.com. Mõlemad masinad on IPv4 kaudu juba ühendatud internetti. Watsonil on ainult kasutuses üks liides ning Holmes'il kaks: üks väline(eth0), mis on ühendatatud internetiga, ja üks sisesne (eth1), mis on mõeldud kliendi masinatele. Holmes kasutab samuti BIND9 serverit, et saada tuge DNS'ile. Selles näites on IPv6 suunatud serverisse IPv4'ja kaudu, aga teisalt võib see olla ka lihtsalt päritud IPv6 ühendus. Selleks, et saada DHCPv6 MAC aadressite meeldejätmisega tööle, tuleks järgida järgnevat kümmet punkti. Samas tuleb arvesse võtta ka eelnevat teksti ning kindlasti kaa seda, et näites kasutatud IPv6 prefix, 2001:888:0db8::/48, tuleks asendanda teie enda omaga.

Viide: Kasutatud materjal Nr.1

1. Serveri kasutajaliidese konfiguratsioon

Serveris on vaja muuta sisese liidese võrgu IP staatiliseks IPv6 aadressiks. Selleks tuleb enda asukohaks Debianis teha /etc/network/interfaces. Pärast asukoha määramist ja konfiguratsiooni muutmist, peaks lõpptulemus meie näite põhjal välja nägema järgmine:

 auto eth1

iface eth1 inet6 static
	address 2001:888:0db8:1::a
	netmask 64
	pre-up modprobe ipv6
	up echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding
	up echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/autoconf 

Viimased 2 rida lubvad esiteks serveril käituda kui IPv6 ruuter ning teiseks hoida ära selle, et ükski liides ei saaks juhuslikult hiljem endale teist IPv6 aadress läbi automaatse seadistamise.

Viide: Kasutatud materjal Nr.1

2. Pakettide installimine Serverisse

Serverisse tuleb installeerida DHCPv6 server koos IPv6 Router Advertisement Daemon'iga.

Seda saab teha järgneva käsu sisestamisega:

~# apt-get install wide-dhcpv6-server radvd

Pakettide installeerimisel peaks olema installimisel kokku 3 pakketi:

radvd                1:1.1-3            Router Advertisement Daemon
sharutils            1:4.6.3-1          shar, unshar, uuencode, uudecode
wide-dhcpv6-server   20080615-1lenny2   DHCPv6 server for automatic IPv6 hosts configuration

Installimise jooksul küsitakse kasutajalt üks küsimus, mille vastuseks peaks sisestama liidese kuhu on plaan ühendada DHCPv6 kliendid.

Interfaces on which the DHCPv6 server listens to requests: eth1 

Kuna näites on plaan ühendada kliendi eth1 taha, siis on meie vastuseks loomulikult eth1

Kogu informatsioon salvestub siia: /etc/default/wide-dhcpv6-server .

Viide: Kasutatud materjal Nr.1

3. Serveri DNS kirjed

Nii serverile endale kui ka kliendile DNS serveris tuleb lisada forward ja reverse kirjed. Watsonil jooksva BIND9 zone failile peaksid kirjed välja nägema järgmised:

holmes   IN   AAAA   2001:888:0db8:1::a

watson   IN   AAAA   2001:888:0db8:1::b

Sarnaselt nende analoogidele 8.b.d.0.8.8.8.0.1.0.0.2.ip6.arpa kaustas, peaks reverse fail välja nägema järgmine:

a.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.1.0.0.0   IN   PTR   holmes.example.com.

b.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.1.0.0.0   IN   PTR   watson.example.com.

Viide: Kasutatud materjal Nr.1

4. Server Route Advertising Daemon paketi faili seadistamine

Kuna eelnevalt instaleeritud paketil radvd, ei ole veel konfiguratsiooni faili, siis tuleb see luua. Selle loome asukohta /etc/radvd.conf ning selle sisuks on järgnev;

 interface eth1
{
	AdvSendAdvert on;
	AdvManagedFlag on;
	AdvOtherConfigFlag on;
	prefix 2001:888:0db8:1::/64 {
		AdvAutonomous off;
	};
};

Seadistuses kasutatud käsud aitavad meil samuti teavitada Windows 7'me ja MAC OS/x (10.7'mest uuemad) kasutajaid, et ühedatavas võrgus on kasutusel on DHCPv6.

Kui fail on salvestatud, tuleb käima panna Route Advertising Daemon:

 ~# /etc/init.d/radvd start 

Viide: Kasutatud materjal Nr.1

5. Serveri WIDE-DHCPv6 konfiguratsioon

Nagu ka eelmises punktis, siis ka DHCPv6 Daemon'il puudub konfiguratsiooni fail, mille loome kausta: /etc/wide-dhcpv6/ ning dokumendi nimeks paneme: dhcps.conf. Selle faili sisuks on järgnev:

option domain-name-servers	2001:888:0db8:1::a;
option domain-name		"example.com";

interface eth1 {
	address-pool pool1 3600;
};

pool pool1 {
	range 2001:888:0db8:1::1000 to 2001:888:0db8:1::2000;
};

Viide: Kasutatud materjal Nr.1

6. Kliendi poolne pakettide installeerimine

Kliendi masinasse tuleb installeerida paketid järgneva käsuga:

~# apt-get install wide-dhcpv6-client

Sellel puhul on installeerimise tulemuseks 2 paketti:

sharutils            1:4.6.3-1          shar, unshar, uuencode, uudecode
wide-dhcpv6-client   20080615-1lenny2   DHCPv6 client for automatic IPv6
                                        hosts configuration

Samuti küsitakse installeerimise käigus ainult üks küsimus, nagu tehti ka serveri pakettide installeerimise käigus, kuid seda puhku on küsimus järgmine:

Interfaces on which the DHCPv6 client sends requests: eth0

Siinkohal tuleb vastata liides, kuhu DHCPv6 klient saadab päringud, ehk eth0

Viide: Kasutatud materjal Nr.1

7. Kliendi DUID faili asendamine

Iga DHCPv6 klient on unikaalselt teadustatud tema DUID (DHCP Unikaalne väljaselgitaja - inglise k. DHCP Unique Identifier). Sellisel juhul DUID genereeritakse siis, kui klient on installeerinud ja salvestanud /var/lib/dhcpv6/dhcp6c_duid. Selleks, et DHCPv6 server annaks staatilise IPv6 aadressi kindlale DHCPv6 kliendile, tuleb servelil väljaselgitada selle kliendi DUID, mis on sarnane DHCPv4 serverile, peale kliendi MAC aadressi väljaselgitamist. Siinpuhul on ainukeseks probleemiks see, et me ei tea milline on kliendi DUID kui see on automaatselt genereeritud, mistõttu oleks lihtsaim moodus luua uus DUID mille puhul teame milline on DUID väärtus.

Kliendi masinas tuleb kasutada sellist scripti: wide_mkduid.pl, mis on algselt Jeffery F. Blank'i omand, Michigani Tehnoloogia Ülikoolist. Me kasutame seda skripti, et asendada olemasolev /var/lib/dhcpv6/dhcp6c_duid fail. Ainukeseks nõutavaks sisestuseks skriptis oleks kliendi liidese MAC aadress, mis näite puhul on 08:00:27:0c:5f:2b, aga allpool olevas näites on vajalik anda võrgu liidese nimi (eth0):

~# cd /usr/local/bin
~# wget -q http://www.ipv6.mtu.edu/wide_mkduid.pl
~# chmod 755 wide_mkduid.pl
~# cd /var/lib/dhcpv6
~# wide_mkduid.pl -m `ifconfig eth0 |grep HWaddr |awk '{print $5}'`
successfully created /var/lib/dhcpv6/dhcp6c_duid
DUID is 00:03:00:06:08:00:27:0c:5f:2b
~#

Uus DUID fail on 4 baiti lühem kui originaalne DUID, aga sellest ei ole hullu, sest tähtis on see, et me nüüd teame klienti ning tema DUID väärtus .

Viide: Kasutatud materjal Nr.1 ja Kasutatud materjal Nr.3

8. Serveri DHCPv6 kliendi teadvustamine

Serveris, tuleb muuta /etc/wide-dhcpv6/dhcp6s.conf, ning lisada selle faili lõppu teadvustus DHCPv6 kliendist, kasutades selleks DUID väärtust eelmisest sammust.

host watson {
	duid 00:03:00:06:08:00:27:0c:5f:2b;
	address 2001:888:0db8:1::b infinity;
};

Aadressi väärtuseks PEAB olema korrektne IPv6 aadress, ning host nime kasutamine on ainult valikuline. Watson selles näites on lisatud vaid selleks, et lihtsustada logi failide lugetavust. Kahjuks peab igat IPv6 aadressi hoidma siin ning ka DNS serveris. Meie näites on lubatud kliendil kasutada seda aadressi määramata ajaks.

Nüüd aga käivitame esimest korda DHCPv6 serveri:

~# /etc/init.d/wide-dhcpv6-server start

Viide: Kasutatud materjal Nr.1

9. Kliendi WIDE-DHCPv6 konfiguratsioon

Kliendi masinas tuleb muuta DHCPv6 Daemoni konfiguratsiooni faili /etc/wide-dhcpv6/dhcp6c.conf ja muuta see selliseks, et see näeks välja sarnaselt järgnevale:

 interface eth0 {
	request domain-name-servers;
	request domain-name;
	send rapid-commit;
	send ia-na 15;
	script "/etc/wide-dhcpv6/dhcp6c-script";
};

id-assoc na 15 { #
};

id-assoc osa võib olla tühi, kuid kahjuks ei tohi seda konfiguratsiooni failist välja jätta.

Viide: Kasutatud materjal Nr.1

10. Kliendi liidse konfiguratsioon

Esmalt tuleb välja lülitada kliendi liides.

ifdown eth0

Muuda /etc/network/interfaces ja lisa eth0 sektsiooni lõppu vajalikud käsud. Täpsemalt sellised, mis toetavad DHCPv4'ja, et laadida ipv6 moodul ja käivitada/peatada DHCPv6 klient:

 auto eth0
iface eth0 inet dhcp
	pre-up modprobe ipv6
	post-up /etc/init.d/wide-dhcpv6-client start
	pre-down /etc/init.d/wide-dhcpv6-client stop 

Nüüd tuleb uuesti liides käivitda:

ifup eth0

Nüüd, et kontrollida kas kõik töötab, tuleb teha lihtne katsetus:

~# ifconfig eth0
eth0	  Link encap:Ethernet  HWaddr 08:00:27:0c:5f:2b
	  inet addr:127.0.0.2  Bcast:127.255.255.255  Mask:255.0.0.0
	  inet6 addr: 2001:888:0db8:1::b/128 Scope:Global
	  inet6 addr: fe80::a00:27ff:fe0c:5f2b/64 Scope:Link
	  UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
	  RX packets:255 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
	  TX packets:258 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
	  collisions:0 txqueuelen:1000
	  RX bytes:30511 (29.7 KiB)  TX bytes:26695 (26.0 KiB)
	  Interrupt:10 Base address:0xd060 

Viide: Kasutatud materjal Nr.1

Kokkuvõte

Niiviisi saabki Debian Lennyl jooksva süsteemis paigaldada DHCPv6 stateful teenuse ehk teenuse, mis jagab klientidele DUID'de järgi IPv6 aadressid. Kindlssti erineb paigaldus erinevatel süsteemidel suhteliselt palju. Debian Lenny näidet oli kasutatud antud referaadis, just seetõttu, et Autor leidis, et kuna tegu on Linuxi laadse süsteemiga, ning antud aines on see käsitlsuses, siis oleks just see väga hea koht, kust ennast natuke ettevalmistada enda tulevikuks ja arendada natuke ennast ka võrkude poole pealt.

Mina arvan nii, et see teema käsitlus on tuleviku jaoks väga oluline, kuna üsna varsti hakatakse tihedamalt implementeerima IPv6 kasutust ning kuna DHCP serverid on juba täna väga laialdaselt kasutusel, siis teada, kuidas sellist teenust IPv6'ga paigaldada, on minu jaoks väga oluline. Just seesaam on ka üheks põhjuseks, miks ma valisin sellise teema endal referaadi käsitluseks. Kokkuvõtlikult leian, et see teema oli üsna raske, et oma mõistus täielikult selle ümber pühenduda, kuid tehes natuke tööd oli sellest võimalik üsna lihtsasti aru saada.

11. Kasutatud materjal

1) http://www.rjsystems.nl/en/2100-dhcpv6-stateful-autocfg.php

2) http://blogs.technet.com/b/teamdhcp/archive/2009/03/03/dhcpv6-understanding-of-address-configuration-in-automatic-mode-and-installation-of-dhcpv6-server.aspx

3) https://tools.ietf.org/html/rfc3315