DHCPv6

1. 概要

プロトコルの正式名称（略称）と発案された背景

正式名称：Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6
略称：DHCPv6
発案された背景：IPv6への移行に伴い、IPv4で使用されていたDHCPプロトコルをIPv6環境に対応させる必要があった。IPv6のアドレス空間の広大さ、アドレス自動構成（SLAAC）の存在など、IPv4とは異なるネットワーク環境に対応するため、新たなプロトコルとしてDHCPv6が策定された。

主な用途、目的、解決する課題

主な用途：IPv6ネットワークにおけるホストへの設定情報の自動配布
目的：
- ホストへのIPv6アドレスの自動割り当て（ステートフル）
- DNSサーバなどのネットワークパラメータの自動設定
- その他の構成オプションの提供
- 重複アドレスの検出と回避
解決する課題：
- 手動設定の煩雑さの解消
- ネットワーク管理の効率化
- アドレス衝突の防止

OSI参照モデルでの位置づけと他のプロトコルとの関係

OSI参照モデル：アプリケーション層（一部はトランスポート層）に位置する。
他のプロトコルとの関係：
- IPv6：DHCPv6はIPv6プロトコル上で動作する。
- ICMPv6：一部メッセージでICMPv6を使用する。
- SLAAC：SLAAC（Stateless Address Autoconfiguration）と並行して使用される場合がある。SLAACはアドレス自動構成を提供するが、DHCPv6はさらに詳細な設定を提供できる。

主要な特徴と利点

IPv6アドレスの自動割り当て（ステートフル方式）
詳細な設定オプションの提供（DNS、ドメイン名、タイムサーバなど）
アドレスリース機能によるアドレス管理
重複アドレス検出と回避機能
柔軟なオプション設定によるカスタマイズ性
IPv6環境におけるネットワーク管理の効率化

一般的な使用シナリオ

企業ネットワークにおけるIPv6アドレス管理
ISP（インターネットサービスプロバイダ）における顧客へのIPv6アドレス配布
データセンターにおけるサーバの自動構成
家庭内ネットワークにおけるIPv6対応デバイスの設定

2. プロトコルフロー

A) 基本パターン

sequenceDiagram
    participant Client
    participant Server
    Client->>Server: Solicit (Solicit)
    Server->>Client: Advertise (Advertise)
    Client->>Server: Request (Request)
    Server->>Client: Reply (Reply)

説明:

Solicit (クライアント → サーバ)
- クライアントがDHCPv6サーバを検出するために送信するメッセージです。
- クライアントがネットワークに接続した直後や、既存のリースが切れる直前に送信されます。
- クライアントの希望する設定情報をリクエストする場合があります。
Advertise (サーバ → クライアント)
- Solicitメッセージを受信したDHCPv6サーバが、利用可能な設定情報を提供するために送信するメッセージです。
- サーバが管理するプレフィックス、利用可能なアドレス、およびその他の設定オプションが含まれます。
Request (クライアント → サーバ)
- クライアントが、特定のサーバから具体的な設定情報をリクエストするために送信するメッセージです。
- クライアントが選択したサーバへの確認とリース要求が含まれます。
Reply (サーバ → クライアント)
- サーバがクライアントのRequestメッセージに対する応答として送信するメッセージです。
- リースされたIPv6アドレス、リース期間、およびその他の設定オプションが含まれます。
- クライアントへの設定完了通知です。

タイミング要件:

Solicitメッセージの送信頻度や再送間隔は、クライアントの実装によって異なりますが、通常はネットワークの負荷を考慮して調整されます。
Advertiseメッセージは、Solicitメッセージを受信後、可能な限り迅速に送信される必要があります。
Requestメッセージは、Advertiseメッセージを受信後、クライアントが選択したサーバに対して送信されます。
Replyメッセージは、Requestメッセージを受信後、可能な限り迅速に送信される必要があります。

B) エラーハンドリングパターン

sequenceDiagram
    participant Client
    participant Server
    Client->>Server: Solicit
    Server->>Client: Advertise
    Client->>Server: Request
    Server-->>Client: Reply (Failure)
    Client->>Server: Solicit
    Server->>Client: Advertise
    Client->>Server: Request
    Server->>Client: Reply (Success)

説明:

タイムアウト時の動作:
- クライアントは、Solicit、Requestメッセージを送信した後、一定時間内に応答がない場合、再送を試みます。再送回数は、クライアントの実装に依存します。
- 再送を繰り返しても応答がない場合は、エラーとして処理される場合があります。
再送メカニズム:
- クライアントは、設定されたタイムアウト時間内に応答がない場合、メッセージを再送します。
- 再送間隔は、指数バックオフアルゴリズムなどを使用して、再送回数が増えるにつれて長くなるのが一般的です。
エラー応答時の処理:
- サーバは、クライアントからのRequestメッセージを処理できない場合（例えば、利用可能なアドレスがない、要求されたオプションがサポートされていない）、Replyメッセージでエラーコードを送信します。
- クライアントは、エラー応答を受信した場合、そのエラーコードに応じて適切な処理を行います。例えば、他のサーバにSolicitを送信する、再試行する、設定を中断するなどです。

C) 認証・認可パターン

DHCPv6自体には、直接的な認証・認可機能は組み込まれていません。しかし、オプションとしてRFC3118に定義されている認証機能を実装することは可能です。ここではRFC3118に定義されている認証機能を実装しているという前提で説明を行います。

sequenceDiagram
    participant Client
    participant Server
    Client->>Server: Solicit (w/ Auth Opt)
    Server->>Client: Advertise (w/ Auth Opt)
    Client->>Server: Request (w/ Auth Opt)
    Server->>Client: Reply (w/ Auth Opt)
    Server-->>Client: Failure (Invalid Auth Opt)

説明:

認証シーケンス
- クライアントはSolicit、Requestメッセージに認証オプション(Authentication Option)を含めて送信します。
- 認証オプションは、クライアントとサーバーの間で共有される秘密鍵を使用して作成されたメッセージ認証コード（MAC）を含みます。
認可確認フロー
- サーバは、クライアントから受信したメッセージに含まれる認証オプションを検証します。
- 認証オプションが正当であれば、メッセージが許可されます。そうでなければ、破棄されます。
セッション確立プロセス
- DHCPv6では、明確なセッション確立プロセスは存在しませんが、認証付きで設定情報を交換することで、実質的なセッションが確立されます。
- すべての通信において認証が継続されるため、セッションは継続的なセキュリティを保つことができます。
- サーバは、認証済みのクライアントからの要求のみを受け入れ、設定情報を返します。

D) 特殊パターン

sequenceDiagram
    participant Client
    participant Server
    Client->>Server: Rebind
    Server->>Client: Reply

説明:

初期化/終了シーケンス:
- 初期化：クライアントがネットワークに接続した際に、Solicitメッセージを送信することから始まります。
- 終了：DHCPv6には明示的な終了メッセージはありません。リース期間が満了するか、クライアントがネットワークから切断されると、アドレスの割り当ては終了します。
- DHCPv6サーバは、クライアントからReleaseメッセージを受信した場合に、リースを終了することができます。
キープアライブメカニズム:
- DHCPv6では、明示的なキープアライブメッセージは定義されていません。
- クライアントは、割り当てられたリース期間が満了する前に、アドレスを更新するために、サーバに対してRenewメッセージを送信します。
- サーバがRenewメッセージに応答しない場合、クライアントはリース期間が満了すると、アドレスを再取得する必要があります。
バルク転送:
- DHCPv6は設定情報を転送するためのプロトコルであり、バルクデータ転送には適していません。したがって、DHCPv6にはバルク転送のための特別なメカニズムは定義されていません。
マルチパーティ通信:
- DHCPv6の主要な通信パターンは、クライアントとサーバ間のユニキャスト通信です。
- サーバが複数のクライアントに同時にメッセージを送信する場合もありますが、これはブロードキャストではなく、個々のクライアントへのユニキャストで行われます。

3. メッセージフォーマット

DHCPv6メッセージは、以下の構成要素で構成されます。

DHCPv6メッセージタイプ：メッセージの種別を識別します。（Solicit, Advertise, Request, Replyなど）
Transaction ID：メッセージの対応関係を識別するためのID。
オプション：DHCPv6メッセージには、様々なオプションが含まれます。これらのオプションは、クライアントとサーバの間でやり取りされる設定情報を具体的に指定します。
- 例：IA (Identity Association)、DNSサーバ、ドメイン名、NTPサーバ、認証オプションなど。

A) 制御メッセージ

メッセージタイプ	説明
Solicit(1)	クライアントが利用可能なDHCPv6サーバを探索するために送信するメッセージです。
Advertise(2)	DHCPv6サーバがSolicitメッセージに応答して、利用可能な設定情報を提供するために送信するメッセージです。
Request(3)	クライアントが特定のDHCPv6サーバに対して、設定情報をリクエストするために送信するメッセージです。
Confirm(6)	クライアントがリースされたアドレスがまだ有効であるかどうかを確認するために送信するメッセージです。
Renew(7)	クライアントが、リースされたアドレスのリース期間を延長するために送信するメッセージです。
Rebind(8)	クライアントが、リースされたアドレスを保持しつつ、他のDHCPv6サーバを探すために送信するメッセージです。
Release(9)	クライアントが、DHCPv6サーバに割り当てられたアドレスのリースを放棄するために送信するメッセージです。
Decline(10)	クライアントが、重複アドレスを検出したことをDHCPv6サーバに通知するために送信するメッセージです。
Information-request(11)	クライアントが、アドレスの割り当てを必要とせずに、設定情報を要求するために送信するメッセージです。
Relay-forward(12)	DHCPv6リレーエージェントが、クライアントから受信したメッセージをDHCPv6サーバに転送するために使用するメッセージです。
Relay-reply(13)	DHCPv6サーバが、リレーエージェントを経由してクライアントに応答するために送信するメッセージです。

DHCPv6共通ヘッダ

フィールド名	サイズ(bit)	説明	条件
Message Type	8	DHCPv6メッセージのタイプを示す	必須
Transaction ID	24	クライアントとサーバー間のトランザクションを識別するために使用されるランダムな値	必須

オプション

DHCPv6メッセージには、さまざまなオプションが含まれます。オプションは、クライアントとサーバー間で構成情報をやり取りするために使用されます。オプションは以下の構造をとります。

フィールド名	サイズ(bit)	説明	条件
Option Code	16	オプションのタイプを示す値	必須
Option Length	16	オプションのデータ部の長さを示す	必須
Option Data	可変長	オプションのデータ	オプションにより必須

代表的なオプション

オプションコード	オプション名	説明
1	Client Identifier	クライアントを一意に識別する値
2	Server Identifier	DHCPv6サーバを一意に識別する値
3	IA_NA	非一時的アドレス割り当てのためのIdentity Association
4	IA_TA	一時アドレス割り当てのためのIdentity Association
5	IA_Addr	IA内で割り当てられたIPv6アドレス
6	Option Request	クライアントがリクエストするオプションのリスト
7	Preference	DHCPv6サーバの優先度
8	Elapsed Time	クライアントがDHCPv6サーバと通信を開始してからの経過時間
11	Reconfigure Message	サーバがクライアントに再構成を要求するためのメッセージ
12	Reconfigure Accept	クライアントが再構成の要求を受け入れたことをサーバに通知するメッセージ
23	DNS Servers	DNSサーバのアドレス
24	Domain Search List	ドメイン検索リスト
39	Authentication	認証情報
41	NAI	ネットワークアクセス識別子
52	AFTR-Name	AFTRのアドレス
56	UUID/GUID	UUID/GUID

B) データメッセージ

DHCPv6は、主に設定情報をやり取りするためのプロトコルであり、大量のデータ転送には適していません。したがって、データメッセージの種類は、設定情報に関わるものに限られます。ここでは詳細な説明は割愛します。

C) 状態管理メッセージ

DHCPv6には、明示的な状態管理メッセージは定義されていません。 DHCPv6の状態は、クライアントとサーバがやり取りするメッセージによって暗黙的に管理されます。ここでは詳細な説明は割愛します。

4. 状態遷移

DHCPv6クライアントは、以下の状態遷移を行います。

stateDiagram-v2
    [*] --> INIT
    INIT --> SOLICIT
    SOLICIT --> ADVERTISE
    ADVERTISE --> REQUEST
    REQUEST --> BOUND
    REQUEST --> SOLICIT: Failure
    BOUND --> RENEW: Lease Expiring
    RENEW --> BOUND: Success
    BOUND --> REBIND: Renew Failed
    REBIND --> BOUND: Success
    BOUND --> [*]: Release

各状態の定義:

INIT (初期状態): クライアントが起動し、ネットワークに接続した直後の状態。
SOLICIT (探索状態): クライアントがDHCPv6サーバを探している状態。Solicitメッセージを送信する。
ADVERTISE (応答受信): クライアントがDHCPv6サーバからAdvertiseメッセージを受信した状態。
REQUEST (リクエスト送信): クライアントが特定のDHCPv6サーバに対して、設定情報をリクエストしている状態。
BOUND (アドレス割り当て済み): クライアントがDHCPv6サーバから設定情報を受信し、IPv6アドレスが割り当てられた状態。
RENEW (更新中): クライアントがリースされたアドレスのリース期間を延長するために、Renewメッセージを送信している状態。
REBIND(再バインド中): クライアントがリースされたアドレスを保持しつつ、他のDHCPv6サーバを探している状態。

状態遷移の条件:

INIT → SOLICIT: クライアントが起動した直後、またはネットワークに接続した直後。
SOLICIT → ADVERTISE: DHCPv6サーバからAdvertiseメッセージを受信。
ADVERTISE → REQUEST: クライアントが特定のDHCPv6サーバを選択した場合。
REQUEST → BOUND: DHCPv6サーバからReplyメッセージ（成功）を受信。
REQUEST → SOLICIT: DHCPv6サーバからReplyメッセージ（失敗）を受信。
BOUND → RENEW: リース期間が満了する直前。
RENEW → BOUND: DHCPv6サーバからReplyメッセージを受信。
BOUND → REBIND: Renewに失敗した場合。
REBIND → BOUND: DHCPv6サーバからReplyメッセージを受信。
BOUND → [*]: リース期間が満了するか、クライアントがネットワークから切断された場合。

各状態で許可されるメッセージ:

INIT:Solicit
SOLICIT:Advertise
ADVERTISE:Request
REQUEST:Reply
BOUND:Renew、Rebind
RENEW:Reply
REBIND:Reply

タイムアウトと再試行の動作:

Solicit, Request, Renew, Rebindメッセージを送信後、一定時間内に応答がない場合は、再送を試みます。再送回数や再送間隔は、クライアントの実装に依存します。
再送を繰り返しても応答がない場合は、エラーとして処理される場合があります。

5. パケットの種類と用途

A) コントロールパケット

Solicit:
- 目的：DHCPv6サーバを検出するためにクライアントが送信する。
- 使用されるシナリオ：クライアントがネットワークに接続した直後、または既存のリースが切れる直前。
- 特殊な処理要件：オプションを含めて、特定のサーバの能力を要求できる。
Advertise:
- 目的：Solicitメッセージに応答して、利用可能な設定情報をクライアントに提供するためにサーバが送信する。
- 使用されるシナリオ：クライアントがSolicitを送信した際。
- 特殊な処理要件：複数のサーバが応答する場合、クライアントは最適なサーバを選択する。
Request:
- 目的：特定のDHCPv6サーバから具体的な設定情報をリクエストするためにクライアントが送信する。
- 使用されるシナリオ：クライアントが特定のサーバを選択した場合。
- 特殊な処理要件：サーバ識別子を含める。
Reply:
- 目的：クライアントのRequestメッセージに応答して、割り当てられたIPv6アドレスやその他の設定情報をクライアントに送信する。
- 使用されるシナリオ：クライアントがRequestを送信した際。
- 特殊な処理要件：リース時間、エラーコードなどを含む場合がある。
Renew:
- 目的：リース期間を延長するためにクライアントが送信する。
- 使用されるシナリオ：リース期間が満了する直前。
- 特殊な処理要件：元のサーバに送信する。
Rebind:
- 目的：リース期間を延長するために他のサーバに送信する。
- 使用されるシナリオ：Renewに失敗した場合。
- 特殊な処理要件：既存のリース情報を含む。

B) データパケット

DHCPv6は、大量のデータ転送には適していません。 DHCPv6のペイロードは、主に制御情報や設定情報が含まれます。

C) 管理パケット

DHCPv6には、明確な監視用パケットや設定用パケット、デバッグ用パケットは定義されていません。これらの機能は、他のツールやプロトコル（SNMP、Syslogなど）を使用して実現されることが一般的です。

エラーコード: DHCPv6のReplyメッセージで返される主なエラーコードは以下の通りです。

エラーコード	説明
1	NoAddrsAvailable
2	NoBinding
3	NotOnLink
4	UseMulticast
5	RapidCommitFail

6. プロトコルバリエーション

バージョンによる違い:
- DHCPv6は、RFC 3315 (基本仕様) をベースに、拡張機能や修正を加えて、複数のRFCとして仕様が定められています。
- 例えば、認証オプション（RFC 3315, RFC 3118）、Prefix Delegation（RFC 3633）、Bulk Leasequery（RFC 5460）などがあります。
- 実装環境は、必要な機能に対応したRFCを採用します。
実装環境による違い:
- DHCPv6クライアントの実装は、オペレーティングシステムやネットワークデバイスによって異なります。
- 実装によっては、サポートするオプションや再試行メカニズムが異なる場合があります。
- DHCPv6サーバも、サポートする設定オプション、リース管理、セキュリティ機能などで実装が異なる場合があります。
セキュリティレベルによる違い:
- DHCPv6には、オプションとして認証機能が定義されています（RFC 3118）。
- 認証を使用するかどうか、およびどの認証アルゴリズムを使用するかによって、セキュリティレベルが異なります。
- 一部の実装では、IPsecなどの他のセキュリティプロトコルと組み合わせて、より高いセキュリティを提供している場合があります。
最適化オプションによる違い:
- 一部の実装では、レスポンス時間を短縮するために、Rapid Commitオプション（RFC 6422）が使用される場合があります。
- 再送メカニズムやタイムアウト値などの設定は、実装環境に合わせて調整できます。
- サーバによっては、リース期間や設定情報をカスタマイズするオプションも提供されます。

7. セキュリティ考慮事項

認証メカニズムの詳細:
- DHCPv6は、RFC 3118で規定された認証オプションを使用できます。
- このオプションは、クライアントとサーバーの間で共有される秘密鍵を使用してメッセージ認証コード（MAC）を生成し、メッセージの正当性を検証します。
- 認証アルゴリズムには、HMAC-MD5、HMAC-SHA1、HMAC-SHA256などが使用されます。
暗号化要件と推奨アルゴリズム:
- DHCPv6自体には、メッセージの暗号化機能は定義されていません。
- 機密性の高い情報を転送する場合は、IPsecなどの他のプロトコルを使用して暗号化する必要があります。
- 暗号化アルゴリズムとしては、AES、3DESなどが推奨されます。
完全性保護の方法:
- 認証オプションを使用することで、メッセージの改ざんを検知できます。
- MAC値が一致しない場合、メッセージは破棄されます。
既知の攻撃手法と対策:
- DHCPv6スプーフィング: 悪意のあるクライアントが、偽のDHCPv6サーバになりすまして、クライアントに不正な設定情報を配布する可能性があります。
  - 対策：DHCPv6認証を使用して、サーバの正当性を検証します。
- DoS攻撃: 悪意のあるクライアントが、大量のSolicitメッセージを送信して、サーバのリソースを枯渇させる可能性があります。
  - 対策：レート制限などのメカニズムを使用して、サーバへの負荷を軽減します。
- リプレイ攻撃: 悪意のある攻撃者が、過去にキャプチャしたDHCPv6メッセージを再送信して、ネットワークの混乱を招く可能性があります。
  - 対策：認証オプションを使用し、メッセージにタイムスタンプやシーケンス番号を含めることで、メッセージの新鮮さを検証します。
セキュリティ監査の要件:
- 定期的にログを監視し、異常な動作を検出します。
- DHCPv6サーバのセキュリティ設定を見直し、脆弱性に対処します。
- 定期的にセキュリティテストを実施し、セキュリティ対策の有効性を検証します。
セッション管理の方法:
- DHCPv6には、明示的なセッション管理機能はありません。
- リース期間が満了すると、セッションは終了します。
鍵管理に関する考慮事項:
- 認証に使用する秘密鍵は、安全に保管する必要があります。
- 定期的に鍵を更新し、鍵漏洩のリスクを軽減します。

8. 標準化と仕様

関連するRFC番号と概要:
- RFC 3315: Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)
- RFC 3633: IPv6 Prefix Options for Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) version 6
- RFC 8415: Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)
- RFC 3118: Mechanisms for Authenticating DHCP Messages
- RFC 6422: Rapid Commit Option for DHCPv6
標準化団体と策定プロセス:
- IETF (Internet Engineering Task Force) が標準化を行っています。
- RFCは、IETFのワーキンググループによって策定され、インターネットドラフトとして公開された後、レビューを経て正式なRFCとなります。
仕様書の構成と主要な章の説明:
- Introduction: プロトコルの概要と目的について説明します。
- Terminology: プロトコルで使用される用語を定義します。
- Message Format: メッセージの構造と各フィールドの意味について説明します。
- Options: オプションのフォーマットと種類について説明します。
- Client Behavior: クライアントの動作について説明します。
- Server Behavior: サーバの動作について説明します。
- Security Considerations: セキュリティに関する考慮事項について説明します。
バージョン間の主な違い:
- RFC 3315がDHCPv6の基本仕様であり、RFC 8415はRFC 3315を更新したものです。
- RFC 8415では、RFC 3315で明確でなかった部分が明確化され、いくつかの誤りが修正されています。
将来の拡張性に関する規定:
- DHCPv6は、オプションを追加することで拡張性を確保できるように設計されています。
- 新しいオプションは、必要に応じてRFCとして定義されます。
準拠性要件:
- DHCPv6実装は、関連するRFCに準拠する必要があります。
- 実装によっては、特定のオプションやセキュリティ機能が必須とされる場合があります。

9. 実装時の注意点

一般的な実装パターン:
- DHCPv6クライアントは、オペレーティングシステムのネットワークスタックに組み込まれることが一般的です。
- DHCPv6サーバは、専用のソフトウェアとして実装されるか、ルータなどのネットワーク機器に組み込まれます。
- 多くの実装では、DHCPv6サーバとリレーエージェントを組み合わせた構成が利用されます。
スケーラビリティに関する考慮事項:
- DHCPv6サーバは、大量のクライアントからのリクエストを処理できるように設計する必要があります。
- 負荷分散や冗長化などの技術を使用して、サーバのスケーラビリティを高める必要があります。
- データベースなどを利用して、リース情報を効率的に管理する必要があります。
パフォーマンスチューニングのポイント:
- メッセージ処理の最適化：メッセージの解析や生成の処理時間を短縮します。
- キャッシュの活用：リース情報をキャッシュすることで、データベースへのアクセス頻度を減らします。
- 並列処理の活用：複数のリクエストを同時に処理することで、スループットを向上させます。
デバッグとトラブルシューティング方法:
- パケットキャプチャ：Wiresharkなどのパケットキャプチャツールを使用して、DHCPv6メッセージを解析します。
- ログの確認：DHCPv6サーバやクライアントのログを確認し、エラーメッセージや警告メッセージを調査します。
- テスト環境での動作確認：テスト環境で、DHCPv6サーバとクライアントの連携動作を検証します。
テスト時の検証項目:
- 基本機能のテスト：Solicit、Advertise、Request、Replyメッセージの正常な送受信を確認します。
- オプションのテスト：必要なオプションが正しく設定されることを確認します。
- エラー処理のテスト：無効なメッセージや応答がない場合のエラー処理を確認します。
- 負荷テスト：大量のクライアントからのリクエストを処理できることを確認します。
- セキュリティテスト：認証オプションが正しく機能することを確認します。
他システムとの統合時の注意点:
- 他のネットワークサービス（DNS、NTPなど）との連携を考慮します。
- DHCPv6サーバの設定は、ネットワークポリシーと整合性が取れていることを確認します。
- IPv6アドレスの割り当て方針は、ネットワークの規模や構成に合わせて調整します。
運用監視の推奨事項:
- DHCPv6サーバの稼働状況を監視します。
- リース情報の管理を定期的に確認します。
- 異常なトラフィックやエラーログを監視し、問題発生に早期に対応します。

10. 具体的な実装例

パケットダンプ例

ここでは、Wiresharkでのキャプチャを想定したDHCPv6のパケットダンプ例を提示します。

Solicitメッセージ

Frame 1: 94 bytes on wire (752 bits), 94 bytes captured (752 bits)
Ethernet II, Src: 00:0c:29:dd:6a:d0, Dst: 33:33:00:01:00:02
Internet Protocol Version 6, Src: fe80::20c:29ff:fedd:6ad0, Dst: ff02::1:2
User Datagram Protocol, Src Port: 546, Dst Port: 547
DHCPv6
    Message type: Solicit (1)
    Transaction ID: 0x00007b
    Option: Client Identifier (1)
        Option: Client Identifier (1)
        Length: 14
            DHCP Unique Identifier: 0001000127d612c9000c29dd6ad0
    Option: Elapsed Time (8)
        Option: Elapsed Time (8)
        Length: 2
            Elapsed Time: 0 seconds
    Option: Option Request (6)
        Option: Option Request (6)
        Length: 4
            Requested Option Code: DNS Recursive Name Server Option (23)

Advertiseメッセージ

Frame 2: 118 bytes on wire (944 bits), 118 bytes captured (944 bits)
Ethernet II, Src: 00:0c:29:55:d5:e1, Dst: 00:0c:29:dd:6a:d0
Internet Protocol Version 6, Src: fe80::20c:29ff:fe55:d5e1, Dst: fe80::20c:29ff:fedd:6ad0
User Datagram Protocol, Src Port: 547, Dst Port: 546
DHCPv6
    Message type: Advertise (2)
    Transaction ID: 0x00007b
    Option: Server Identifier (2)
        Option: Server Identifier (2)
        Length: 14
            DHCP Unique Identifier: 0001000127d5bf94000c2955d5e1
    Option: Client Identifier (1)
        Option: Client Identifier (1)
        Length: 14
            DHCP Unique Identifier: 0001000127d612c9000c29dd6ad0
    Option: IA_NA (3)
        Option: IA_NA (3)
        Length: 28
            IAID: 0x000934af
            T1: 0 seconds
            T2: 0 seconds
            Option: IA Address (5)
                Option: IA Address (5)
                Length: 24
                    IPv6 address: 2001:db8::100
                    Preferred Lifetime: 7200 seconds
                    Valid Lifetime: 7200 seconds
    Option: DNS Recursive Name Server Option (23)
        Option: DNS Recursive Name Server Option (23)
        Length: 32
            DNS Recursive Name Servers: 2001:db8::53, 2001:db8::54

Wiresharkキャプチャ例

Wiresharkを起動し、キャプチャを開始します。
DHCPv6クライアントをネットワークに接続し、アドレス取得を試みます。
Wiresharkで、DHCPv6メッセージ (Solicit, Advertise, Request, Replyなど) を確認します。
表示されるメッセージを分析し、エラーがないか確認します。
必要に応じて、フィルタを使用して特定のメッセージのみを表示します。

11. 補足情報

一般的なユースケース:
- ISPのネットワークにおけるIPv6アドレス割り当て
- 企業ネットワークにおけるIPv6アドレス管理
- データセンターにおけるサーバの自動構成
- IoTデバイスの自動設定
実装例や参考コード:
- オープンソースのDHCPv6サーバ実装（ISC DHCP、Kea DHCPなど）
- オペレーティングシステムのDHCPv6クライアント機能
- GitHubなどのリポジトリにあるDHCPv6関連のサンプルコード
関連ツールやライブラリ:
- Wireshark: DHCPv6パケットの解析とデバッグ
- tcpdump: パケットキャプチャとトラブルシューティング
- ISC DHCP: 広く使用されているDHCPv6サーバ実装
- Kea DHCP: 最新のDHCPv6サーバ実装
- dhcping: DHCPv6サーバのテストツール
- dibbler: DHCPv6クライアント/サーバ実装
トラブルシューティングガイド:
1. クライアントがアドレスを取得できない場合:
  - DHCPv6サーバの稼働状態確認
  - ネットワーク接続の確認
  - ファイアウォール設定の確認
  - ICMPv6とUDPポート（546/547）の疎通確認
2. アドレス重複が発生する場合:
  - アドレスプールの設定確認
  - リース時間の適切性確認
  - 静的割り当ての重複チェック
  - DAD（重複アドレス検出）の設定確認
3. リース更新が失敗する場合:
  - サーバの負荷状態確認
  - ネットワークの遅延測定
  - クライアント設定の確認
  - リース情報データベースの整合性確認
用語集:
- DUID: DHCPv6 Unique Identifier
- IA: Identity Association
- IAID: Identity Association Identifier
- Rapid Commit: 高速アドレス割り当てオプション
- Prefix Delegation: プレフィックス委譲
- Relay Agent: DHCPv6リレーエージェント
- Lease: アドレスの使用期限
- Binding: クライアントとアドレスの関連付け
- Option: DHCPv6メッセージの拡張情報
- Reconfigure: 設定の再構成要求
参考文献:
1. RFC 8415: Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)
2. RFC 3646: DNS Configuration options for DHCPv6
3. RFC 3633: IPv6 Prefix Options for DHCPv6
4. RFC 6939: Client Link-Layer Address Option in DHCPv6
5. "IPv6 Essentials" by Silvia Hagen (O'Reilly Media)
6. "Understanding IPv6" by Joseph Davies (Microsoft Press)
7. ISC DHCP Documentation (https://kb.isc.org/docs/aa-01141)
8. Kea DHCP Administrator Reference Manual
9. "IPv6 Network Administration" by David Malone (O'Reilly Media)
10. IETF DHCPv6 Working Group Documents