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使用DHCP获取动态IPv6地址

W6300

更新于 2026年10月15日

本篇总结

在 W6300 上实现 DHCPv6 客户端，通过 DAD（重复地址检测）生成 Link-local 地址，再向 DHCPv6 服务器申请 Global 地址与 DNS。

🔑 MH2457 + QSPI、UART 调试、硬件 TOE 引擎、DHCPv6、IPv6、DAD

硬件平台：本例程基于 W6300-EVB-M4 开发板运行。

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本示例演示如何在 W6300 上通过 DHCPv6 协议获取动态 IPv6 地址。W6300 原生支持 IPv4/IPv6 双协议栈，本例程先通过 DAD 生成 Link-local 地址，再向路由器（DHCPv6 服务器）申请 Global 地址、网关和 DNS。

前置工具准备

开始本例程前，请确认以下工具已安装：

DHCPv6 协议简介

DHCPv6（Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6）是 IPv6 网络中用于自动分配地址和配置信息的协议。与 IPv4 的 DHCP 类似，DHCPv6 允许设备从服务器动态获取 IPv6 地址、DNS 服务器地址、网关等信息，无需手动配置。DHCPv6 使用 UDP 协议，客户端通过 546 端口、服务器通过 547 端口通信。

IPv6 地址获取通常分两步：

  • Link-local 地址：设备根据 MAC 地址自动生成 Link-local 地址（FE80::/10 前缀），并通过 DAD（重复地址检测）确认该地址在链路上唯一。
  • Global 地址：设备通过 DHCPv6 向服务器申请全局可路由地址（GUA），以及 DNS、网关等信息。

DAD 重复地址检测

DAD（Duplicate Address Detection）是 IPv6 中确认地址唯一性的机制。设备生成 Link-local 地址后，会发送邻居请求（NS）报文，若没有其他设备响应，则说明该地址可用。本例程中 DAD 由 W6300 硬件协议栈自动完成，串口会打印 DAD 检测结果。


硬件连接与拓扑

请注意：

测试需要 PC 端和 W6300 处于同一网段，且路由器需支持并开启 DHCPv6 服务。部分路由器默认只开启 IPv4 DHCP，需在路由器管理界面中确认 IPv6 / DHCPv6 已启用。

  1. Micro USB 线连接 DEBUG USB 口到 PC（供电 + 调试串口）
  2. 网线连接开发板 RJ45 网口 到路由器 LAN 口
┌─────────────────────────────────┐
│ 路由器（DHCPv6 Server） │
│ 192.168.1.1 │
└────┬──────────────────┬───────────┘
│ │
┌────┴──────┐ ┌────┴──────┐
│ W6300 │ │ PC │
│ DHCPv6 Clt│ │ IPv6 │
│ LLA + GUA │ │ │
└────┬──────┘ └───────────┘
│ QSPI ↑
┌────┴──────┐ DEBUG USB
│ MH2457 │─────────→ WIZ UartTool
│ MCU │
└───────────┘
网络拓扑：MH2457 通过 QSPI 驱动 W6300，W6300 作为 DHCPv6 客户端向路由器申请 IPv6 地址

工程结构

工程核心文件如下： 

DHCPv6/
├── main.c                    ← 系统入口：串口、GPIO、QSPI 初始化 + user_run()
└── USER/
    ├── user_main.c           ← MAC 定义 + do_dhcpv6() 调用
    ├── do_dhcpv6.c/h         ← DHCPv6 客户端流程封装
    ├── ipv6_common.c/h       ← IPv6 地址准备与打印
    ├── wiz_platform.c/h      ← 平台适配：debug_usart_init、wizchip_gpio_init、hspi_init
    └── wiz_interface.c/h     ← W6300 驱动接口：wizchip_initialize、network_init、PHY 检测、软件定时器

步骤1：准备 IPv6 网络参数并执行 DAD

文件：USER/do_dhcpv6.c — ipv6_prepare_network() 根据 MAC 生成 Link-local 地址，Duplicate_Address_Detection() 执行 DAD 确认地址唯一后写入网络信息。

static int dhcpv6_prepare_link_local(wiz_NetInfo *net_info)
{
    if (Duplicate_Address_Detection(net_info) != SUCCESS)
    {
        return -1;
    }

    wizchip_setnetinfo(net_info);
    return 0;
}

if (ipv6_prepare_network(&net_info, mac, NETINFO_DHCP_V6, NETINFO_DHCP) < 0)
{
    printf("DHCPv6 fail!\r\n");
    return -1;
}

if (dhcpv6_prepare_link_local(&net_info) < 0)
{
    printf("DHCPv6 fail!\r\n");
    return -1;
}

Link-local 地址以 FE80::/10 为前缀，后 64 位由 MAC 地址转换而来。DAD 检测通过后，W6300 就拥有了一个链路内可用的 IPv6 地址。

步骤2：启动 DHCPv6 客户端获取 Global 地址

文件：USER/do_dhcpv6.c — 注册 1 秒软件定时器，初始化 DHCPv6 客户端并进入主循环轮询。收到 DHCP6_IP_LEASED 且 Global 地址非零时，写入网络信息并打印。

memset(s_dhcpv6_buffer, 0, sizeof(s_dhcpv6_buffer));
wiz_add_timer(DHCP6_time_handler, 1000U);
DHCP6_init(DHCPV6_SOCKET, s_dhcpv6_buffer);
printf("DHCPv6 running\r\n");

while (1)
{
    result = DHCP6_run(&net_info);

    if (result == DHCP6_IP_LEASED)
    {
        if (!ipv6_address_is_zero(net_info.gua))
        {
            wizchip_setnetinfo(&net_info);
            status = 0;
        }
        break;
    }

    if ((result == DHCP6_FAILED) || (result == DHCP6_STOPPED))
    {
        break;
    }
}

DHCP6_stop();
wiz_delete_timer(DHCP6_time_handler);

软件定时器

W6300 的 DHCPv6 时基通过 wiz_add_timer(DHCP6_time_handler, 1000) 注册到软件定时器链表，由 1ms 中断调用 wiz_timer_handler() 驱动，累积 1000 次触发一次 DHCP6 超时处理。获取完成后调用 wiz_delete_timer() 删除定时器。

运行验证

打开 WIZ UartTool V1.0，连接 DEBUG USB 对应 COM 口（115200 / 8N1）。烧录例程运行后，首先进行 PHY 链路检测，然后等待 DAD 检测完成，接着启动 DHCPv6 客户端申请地址。预期串口输出如下： 

MH2457 W6300 QSPI example start
W6300 DHCPv6 example
PHY link
The current Mbtis speed : 100Mbps
The current Duplex Mode : Full-Duplex
Wait RQIR.....


Timeout !!! DAD SUCCESSED

flags = 0x80
DHCPv6 running
DHCPv6 success!
Link-local address: FE80:0000:0000:0000:0208:DCFF:FE12:3456
Global address: 240E:033D:945A:A301:0000:0000:0000:05EC
IPv6 DNS: 240E:033D:945A:A301:0000:0000:0000:0001

串口输出依次显示 DAD 检测成功、DHCPv6 运行、DHCPv6 成功，最后打印获取到的 Link-local 地址、Global 地址和 IPv6 DNS。Global 地址由路由器（DHCPv6 服务器）分配，可用于外部网络访问。

WIZ UartTool 串口输出 — DAD 检测成功 + DHCPv6 获取 Link-local / Global 地址与 IPv6 DNS

常见问题

Q: 为什么 DHCPv6 之前要先做 DAD

IPv6 设备在链路上通信前，必须先拥有一个唯一的 Link-local 地址。DAD（重复地址检测）通过发送邻居请求确认该地址没有被其他设备占用，确保地址唯一后才能继续申请 Global 地址。如果 DAD 失败，说明地址冲突，需要重新生成。

Q: DHCPv6 获取不到地址怎么办

请检查：1) 路由器是否支持并开启了 DHCPv6 服务（部分路由器默认只开 IPv4 DHCP，需在管理界面中手动开启 IPv6）；2) PC 和 W6300 是否在同一网段；3) 网线连接是否正常。可在路由器管理界面查看 DHCPv6 客户端列表确认设备是否已申请。

Q: Link-local 地址和 Global 地址有什么区别

Link-local 地址（FE80::/10）只在本地链路有效，不能跨路由器转发，用于同一网段内的通信；Global 地址（GUA）是全局可路由地址，可用于外部网络访问。设备通常同时拥有两者，具体通信使用哪个地址取决于目的地址类型。

Q: DHCPv6 的软件定时器有什么作用

W6300 的 DHCPv6 时基通过 wiz_add_timer(DHCP6_time_handler, 1000) 注册到软件定时器链表，由 1ms 中断调用 wiz_timer_handler() 驱动，累积 1000 次触发一次 DHCP6 超时处理。获取完成后调用 wiz_delete_timer() 删除定时器，避免资源占用。

Q: 为什么串口打印 Wait RQIR 和 Timeout

Wait RQIR 是 W6300 在执行 DAD 时等待路由器请求（Router Solicitation）的状态提示，Timeout 表示等待超时后 DAD 仍然成功（没有其他设备占用该地址）。这是正常的 DAD 流程，不影响后续 DHCPv6 申请。

总结

  • 双协议栈：W6300 原生支持 IPv4/IPv6 双协议栈，本例程演示 IPv6 地址获取
  • 地址获取流程：先通过 DAD 生成 Link-local 地址，再通过 DHCPv6 申请 Global 地址、DNS
  • DAD 机制：通过邻居请求确认 Link-local 地址唯一，串口打印 DAD SUCCESSED 表示可用
  • 软件定时器：DHCPv6 时基通过 wiz_add_timer 注册到软件定时器链表，由 1ms 中断驱动
  • 获取结果：串口打印 Link-local 地址、Global 地址和 IPv6 DNS，可用于后续 IPv6 通信

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Andy

W5500 技术支持专家
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