1. 什么是 DAD？#

​​DAD​​(Duplicate Address Detection)，全称是重复地址检测 ​​。它是 IPv6 协议中一个至关重要的机制，用于确保一个 IPv6 地址在即将被使用的链路上是唯一的。

简单来说，当一个网络接口（如电脑的网卡、路由器的端口）想要使用某个 IPv6 地址时，它不能想用就用。它必须首先“礼貌地”在所在的本地网络链路上“喊一嗓子”：“喂！有人用这个地址吗？”。如果没有人回应，它就认为这个地址是空闲的，可以放心使用。如果有人回应了，那就说明地址冲突了，它就不能使用这个地址。

这有效防止了 IPv4 中常见的 IP 地址冲突问题（两台设备用了同一个 IP，导致网络通信异常）。

2. DAD 的工作原理#

DAD 的过程完全由设备自动执行，无需人工干预。其核心原理是利用 ​​ 邻居发现协议 ​​ 中的两种 ICMPv6 报文：

• ​​ 邻居请求报文 ​​
• ​​ 邻居通告报文 ​​

以下是 DAD 过程的详细步骤：

​​ 场景 ​​：假设一台主机刚刚启动，并通过 ​​ 无状态地址自动配置 ​​ 给自己分配了一个链路本地地址fe80::1234（或者通过 DHCPv6、手动配置获得了地址）。

1. ​​ tentative 地址 ​​
   在运行 DAD 之前，这个新地址fe80::1234处于​“试验性”​​ 状态。处于此状态的地址不能用于正式通信，只能用于执行 DAD。

2. ​​ 发送 NS 报文 ​​
   主机会构造一个 ​​ 邻居请求 ​​ 报文。

   • ​​ 源 IPv6 地址 ​​：::（未指定地址，因为此时自己的地址还不能用）
   • ​​ 目的 IPv6 地址 ​​：ff02::1:ff00:1234（这是针对fe80::1234的被请求节点组播地址。设计得非常巧妙，只有监听这个地址的设备才会处理该报文，减少了网络噪音。）
   • ​​ 目标地址 ​​：fe80::1234（就是我要询问的那个地址）
   • ​​ 消息大意 ​​： “请问，谁是fe80::1234？如果你是这个地址的主人，请回答我！”

3. ​​ 等待响应 ​​
   主机等待一段时间（通常 1 秒左右）。这段时间内可能发生两种情况：

   • ​​ 情况 A：没有收到响应 ​​
     • 这意味着在网络链路上没有任何其他设备使用目标地址fe80::1234。
     • 主机因此判定地址唯一，将fe80::1234从“试验性”状态提升为 ​​“首选”​​ 状态。此后，这个地址就可以正常使用了。
   • ​​ 情况 B：收到了 NA 报文 ​​
     • 这意味着网络上已经有另一台设备在使用fe80::1234这个地址了。它收到了 NS 请求，于是回复一个 ​​ 邻居通告 ​​ 报文。
     • ​​ 消息大意 ​​：“我就是fe80::1234！这个地址我已经在用了！”
     • 发起 DAD 的主机检测到冲突，会 ​​ 禁用 ​​ 这个试验性地址，并不会使用它。系统通常会记录一条错误日志。

​​ 总结原理 ​​：通过“询问-应答”机制，主动探测地址冲突，确保地址在本地链路范围内的唯一性。

3. DAD 的应用#

DAD 并非一个独立的功能，而是深度集成在 IPv6 的各种核心操作中，只要涉及配置新的单播 IPv6 地址，几乎都会触发 DAD。

1. ​​ 无状态地址自动配置 ​​
   这是 DAD 最经典的应用场景。当主机通过路由器通告消息获取到 IPv6 前缀后，会结合自己的接口标识符（如 EUI-64）生成一个全球单播地址或链路本地地址。在正式使用这个新生成的地址前，​​ 必须 ​​ 进行 DAD 检测。
2. ​​ 手动配置静态 IPv6 地址 ​​
   当网络管理员在一台服务器或路由器接口上手动配置一个 IPv6 地址时，系统也会自动对该地址执行 DAD，以防止人为配置错误导致地址冲突。
3. ​​DHCPv6 分配地址 ​​
   当客户端通过 DHCPv6 协议从服务器获取到一个 IPv6 地址时，在绑定使用该地址前，客户端也会执行 DAD，以确保 DHCP 服务器分配的地址在链路上没有冲突。（虽然 DHCP 服务器本身会管理地址池，但 DAD 提供了第二道保障，防止静态配置等其他原因造成的冲突）。
4. ​​ 移动 IPv6​​
   当移动设备从一个网络移动到另一个网络时，它需要配置新的转交地址。在启用这个新地址之前，同样需要执行 DAD 来确保其唯一性。
5. ​​ 路由器接口地址 ​​
   网络中的路由器在其接口上启用任何一个 IPv6 地址时，也会进行 DAD。这对于网络稳定性至关重要，因为路由器地址冲突会导致路由黑洞和网络瘫痪。

注意事项#

• ​​DAD 的延迟 ​​：DAD 过程会引入短暂的延迟（约 1 秒），这意味着在接口启用后，IPv6 地址不能立即使用。在某些对实时性要求极高的场景中，可以通过参数调整延迟时间，或者在某些特定环境下（如隔离的点对点链路）​​ 谨慎地 ​​ 关闭 DAD 功能。
• ​​ 仅限本地链路 ​​：DAD 只在 ​​ 本地链路 ​​ 上有效。它无法检测到其他网段上的地址冲突。例如，主机 A 在网段 1，主机 B 在网段 2，它们可以使用相同的 IPv6 地址而 DAD 无法察觉，但这通常由路由器的路由表正确管理，不会造成问题。