DLMS/COSEM 蓝皮书解读（三十六）：IPv6 setup（class_id = 48）—— 把电表接入 IPv6 网络所需的“地址/前缀/网关/DNS/ND“建模-酒店常州论坛

DLMS/COSEM 蓝皮书解读（三十六）：IPv6 setup（class_id = 48）—— 把电表接入 IPv6 网络所需的"地址/前缀/网关/DNS/ND"建模

系列说明：本系列基于 DLMS UA《Blue Book（蓝皮书）第 16 版 · 第 2 部分》，一个接口类一篇。第 35 篇讲了GSM diagnostic（class_id = 47），它是蜂窝模组的"体检表"。本篇的IPv6 setup（class_id = 48）回到网络层配置，回答"一块支持 IPv6 的电表，它的 IPv6 地址、网关、DNS、邻居发现参数怎么建模"——和第 30 篇IPv4 setup（class_id = 42）正好组成双栈的两半。

上篇回顾：第 34 篇SMTP setup解决电表"怎么发邮件"，第 35 篇GSM diagnostic解决"蜂窝模组状态怎么查"；本篇把视角拉回网络层，补齐 IP 协议栈里的 IPv6 这一侧——MAC address setup(43) 在第 31 篇提到"IPv6 的地址配置由 IPv6 setup 提供"，本篇就是那个对象。

0. 为什么需要这个类 —— IPv4 地址不够用，且一个网卡要挂多个地址

IPv4 的 32 位地址早已枯竭，而智能电表/集中器越来越多地跑在 IPv6 网络上（4G/5G 模组、G3-PLC、PRIME、Wi-SUN 等几乎都默认 IPv6）。更重要的是，IPv6 允许一个物理接口同时挂多个地址（链路本地、唯一本地、全局单播），这和 IPv4 的"一个接口一个地址"思路完全不同，因此 DLMS 专门为它建了一个接口类，而不是复用IPv4 setup。

蓝皮书对它的定位：

蓝皮书原文（IPv6 setup, Overview）：
“The IPv6 setup IC allows modelling the setup of the IPv6 layer, handling all information related to the IPv6 address settings associated to a given device and to a lower layer connection on which these settings are used.”

蓝皮书原文（IPv6 setup, Overview）：
“There shall be an instance of this IC in a device for each different network interface implemented. For example, if a device has two interfaces (using the UDP/IP and/or TCP/IP profile on both of them), there shall be two instances of the IPv6 setup IC in that device: one for each of these interfaces.”

一句话：每个网络接口一个实例。双栈设备通常同时存在一个IPv4 setup(42) 和一个IPv6 setup(48)，两者通过各自的DL_reference指到同一个数据链路层 setup 对象。

1. 类蓝图

IPv6 setup 0…n class_id = 48, version = 0

属性	静态/动态	数据类型	Min	Max	Def	Short name
logical_name	static	octet-string	—	—	—	x
DL_reference	static	octet-string	—	—	—	x + 0x08
address_config_mode	static	enum	—	—	0	x + 0x10
unicast_IPv6_addresses	—	array	—	—	—	x + 0x18
multicast_IPv6_addresses	static	array	—	—	—	x + 0x20
gateway_IPv6_addresses	static	array	0	—	—	x + 0x28
primary_DNS_address	static	octet-string	0	—	—	x + 0x30
secondary_DNS_address	static	octet-string	0	—	—	x + 0x38
traffic_class	static	unsigned	0	63	0	x + 0x40
neighbor_discovery_setup	static	array	—	—	—	x + 0x48

注：原文属性表中unicast_IPv6_addresses未标注 static/dyn（其余地址数组与neighbor_discovery_setup也未标注）；其余 5 个显式标 (static)。logical_name不计入 Short name 偏移序列。

Specific methods（m/o）：

方法	必选/可选(m/o)	Short name
add_IPv6_address (data)	optional	x + 0x60
remove_IPv6_address (data)	optional	x + 0x68

2. 属性逐条解读

2.1 logical_name

蓝皮书原文："Identifies the ‘IPv6 setup’ object instance."
就是该对象的 OBIS（6 字节）。示例：0.0.25.7.0.255（非蓝皮书原文，实际以设备对象列表为准）。

2.2 DL_reference

蓝皮书原文："References a Data link layer setup object by its logical name. The referenced object contains information about the specific settings of the data link layer supporting the IPv6 layer."
通过logical_name指回底层数据链路层 setup 对象（如G3-PLC MAC setup(54) 或MAC address setup(43) 等）。这一项把 IP 层"绑"到具体链路——读 IPv6 配置前必须知道它底下跑的是哪条介质。

2.3 address_config_mode

蓝皮书原文："Defines the IPv6 address configuration mode"

enum: (0) Auto-configuration (default), (1) DHCPv6, (2) Manual, (3) ND (Neighbour Discovery)

蓝皮书原文（NOTE）：“The address_config_mode is common for all IPv6 addresses managed by an instance of the IPv6 setup class.”
关键点：这一个模式对实例管理的所有IPv6 地址（单播/组播/网关/DNS）同时生效，不能"单播走自动、网关走手动"。

2.4 unicast_IPv6_addresses

蓝皮书原文："Carries unicast IPv6 address(es) assigned to the related interface of the physical device on the network (unique local unicast, link local unicast and / or global unicast addresses). An IPv6 address can be either (static) or (dynamic) or both."

unicast_IPv6_addresses ::= array of octet-string

蓝皮书原文："The format of each unicast IPv6 address shall be as specified in RFC 3513."
蓝皮书原文："If no unicast IPv6 address is assigned to the interface, an array of zero elements is present (default)."/"To reset all unicast IPv6 address(es) configured, an array of zero elements shall be written."

也就是说：IPv6 地址在 DLMS 里就是一个 16 字节的 octet-string（address ::= array octet-string，每个元素 16 字节，符合 RFC 3513 / RFC 4291 的 128 位格式）。默认是空数组；要清空全部地址，就写回一个空数组。

2.5 multicast_IPv6_addresses

multicast_IPv6_addresses ::= array of octet-string

蓝皮书原文："Contains an array of IPv6 addresses used for multicast."同样 16 字节/地址，RFC 3513 格式；空数组为默认，写空数组即重置。

2.6 gateway_IPv6_addresses

gateway_IPv6_addresses ::= array of octet-string

蓝皮书原文："Contains the IPv6 addresses of the IPv6 gateway device."网关也允许多个（多出口路由），空数组为默认。

2.7 primary_DNS_address / secondary_DNS_address

蓝皮书原文："Contains the IPv6 address of the primary / secondary Domain Name Server (DNS)."/"If no IPv6 address is assigned, the length of the octet-string shall be 0."
注意：这里 DNS 是单个 octet-string（长度 0 表示未配置），而不是IPv4 setup里的 double-long-unsigned——因为 IPv6 地址没有"整数表示"，只能用 16 字节串。

2.8 traffic_class

蓝皮书原文："Contains the traffic class element of the IPv6 header. The 6 most-significant bits are used for DSCP (Differentiated Services Codepoint), which is used to classify packets as specified in RFC 2474:1998, Clause 3."

traffic_class ::= unsigned, range 0…63, default 0

只管 8 位中的高 6 位 DSCP（低 2 位 CU 当前未用）。这是一个"尽力而为"的优先级标记，并不保证传输（原文：“do not secure the transmission (the philosophy of the IP network is to do its best)”）。

2.9 neighbor_discovery_setup

蓝皮书原文："Contains the configuration to be used for both routers and hosts to support the Neighbor Discovery protocol for IPv6 (RFC 4861)."

neighbor_discovery_setup ::= array of structure structure { RS_max_retry: unsigned, // 1…255, default 3 RS_retry_wait_time: long-unsigned, // 0…65535 ms, default 10000 RA_send_period: double-long-unsigned // 0…4294967295 s }

字段	含义	范围	缺省
RS_max_retry	收不到 RA 时，节点最多重发几次路由器请求（Router Solicitation）	1–255	3
RS_retry_wait_time	两次 RS 重试之间的等待时间（毫秒）	0–65535	10000
RA_send_period	路由器通告（Router Advertisement）发送周期（秒）	0–4294967295	—

3. 方法：add_IPv6_address / remove_IPv6_address

两个方法都是 optional，结构完全一样：

data ::= structure { IPv6_address_type: enum, // (0) unicast, (1) multicast, (2) gateway IPv6_address: octet-string }

蓝皮书原文（add）：“Adds one IPv6 address for the physical interface to the IPv6 address array.”/“The new address will be automatically added at the end of the list. If an address has to be added to a specific position, this can be done by writing the whole array.”

蓝皮书原文（remove）：“Removes one IPv6 address for the physical interface to the IPv6 address array.”

要点：

IPv6_address_type决定这条地址加到/从哪个数组（单播/组播/网关）里增删；
新地址自动追加到末尾；要插到特定位置，只能整个数组写回（SET unicast_IPv6_addresses）；
方法用xDLMS ACTION调用（参数data为上面这个 structure）。

4. 【实战举例】

示例 1：双栈集中器的两个 setup 实例

一台集中器同时跑 IPv4/IPv6，底层是 G3-PLC 链路。它应有两个网络层实例（示例 OBIS，非蓝皮书原文）：

对象	logical_name（示例）	DL_reference	作用
IPv4 setup	`0.0.25.1.0.255`	`0.0.25.2.0.255`（G3-PLC MAC setup 的 LN）	IPv4 地址/网关/DNS
IPv6 setup	`0.0.25.7.0.255`	同上	IPv6 地址/网关/DNS/ND

两者DL_reference指向同一个链路层对象——这就是蓝皮书"每个接口一个实例"要求落地后的样子。

示例 2：单播地址数组的 A-XDR 编码

假设给接口配两个单播地址：链路本地fe80::1和全局2001:db8::2。

说明：下面字节为示意（非蓝皮书原文），按 A-XDR/COSEM 结构编码习惯写出，帮助理解。

array (tag 0x01) 长度=2 ├─ octet-string (tag 0x09) 长度=16 : FE 80 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 // fe80::1 └─ octet-string (tag 0x09) 长度=16 : 20 01 0D B8 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 02 // 2001:db8::2

2001:db8::2展开为 16 字节：20 01 0d b8 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 02——2001→20 01，0db8→0d b8，后面补 0。

示例 3：address_config_mode 怎么选

现场手动规划地址（无 DHCPv6 服务器）→ 选(2) Manual，并手动填unicast_IPv6_addresses/gateway_IPv6_addresses；
网络里有 DHCPv6 服务器（如 4G 核心网 / 企业网）→ 选(1) DHCPv6，地址由服务器分配；
纯链路本地、靠路由器通告自学 → 选(3) ND，并配好neighbor_discovery_setup；
想"能自动就自动" → 选(0) Auto-configuration（缺省）。

注意：选了某个模式，单播/组播/网关/DNS 全跟着同一个模式走，不能拆分。

示例 4：neighbor_discovery_setup 默认值

array (长度=1) structure { RS_max_retry: unsigned 3, RS_retry_wait_time: long-unsigned 10000, // 10 秒 RA_send_period: double-long-unsigned 600 // 600 秒（示意，非蓝皮书原文） }

示例 5：调用 add_IPv6_address 增加一个网关

ACTION add_IPv6_address的参数data：

structure { IPv6_address_type: enum 2, // (2) gateway IPv6_address: octet-string 16B = 20 01 0d b8 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0a // 2001:db8::a }

调用后，gateway_IPv6_addresses数组末尾追加2001:db8::a。如果想删它，调remove_IPv6_address传同样的结构。

示例 6：traffic_class 与 DSCP 的位关系

traffic_class是一个 0–63 的整数，存的是 IPv6 头 8 位 Traffic Class 的高 6 位（DSCP）。例如要把某类报文标成 EF（加速转发，DSCP=46）：

DSCP = 46 (0b101110) → traffic_class = 46

低 2 位 CU 永远为 0，所以 DLMS 里traffic_class的可写范围就是 0–63（即 DSCP 0–63）。这不是"优先级数值越大越优先"的线性概念，而是按 RFC 2474 的 DSCP 分类。

示例 7：IPv6 setup 与 IPv4 setup 的差异对照

维度	IPv4 setup (42)	IPv6 setup (48)
地址类型	`double-long-unsigned`（4 字节）	`octet-string`（16 字节）
配置模式	`use_DHCP_flag`（布尔）	`address_config_mode`（0/1/2/3 枚举）
组播	无专门属性	`multicast_IPv6_addresses`数组
邻居发现	无	`neighbor_discovery_setup`结构
DNS	`primary_DNS`/`secondary_DNS`（整数）	`primary_DNS_address`/`secondary_DNS_address`（串）
流量类	无	`traffic_class`（DSCP）

说明：对照表基于两篇原文属性，为工程视角的归纳（非蓝皮书原文逐字句），帮助主站统一处理双栈。

示例 8：IPv6 地址的三种作用域（背景，informative）

蓝皮书原文（IPv6 addressing，informative）：“Global Unicast is a routable address in the whole internet… Unique Local Unicast is an address only applicable to local network… Link Local Unicast is a unicast address allowed for a link local (without router)… Multicast is an address assigned to different devices…”

Global Unicast：全球可路由，组成 = IANA 分配的全局前缀 + 网络管理员分配的 SID（子网 ID）+ 接口标识（可由 MAC 经 modified EUI-64 生成、或 DHCPv6 分配、或手动）；
Unique Local Unicast：仅本地网络有效，不可在外部路由；
Link Local Unicast：仅链路本地（无路由器）有效，不可路由出去；
Multicast：按作用域（Interface-local / Link-local / Admin-local / Site-local / Organization-local / global）分组；
蓝皮书明确：“there is no broadcast address defined in IPv6”。

说明：以上为原文 informative 附录的归纳，帮助理解"为什么unicast_IPv6_addresses里会同时出现链路本地和全局地址"。

示例 9：traffic_class 在 IPv6 头里的位置（背景，informative）

蓝皮书原文（IPv6 header format，informative）：“Traffic class is used by originating nodes and/or forwarding routers to identify and distinguish between different classes or priorities of IPv6 packets… the traffic class value is only a notion of prioritization… do not secure the transmission.”

IPv6 头 8 位 Traffic Class = 高 6 位 DSCP + 低 2 位 CU（当前未用）。本类只ManagedTraffic class；Version / Flow label / Payload length / Next header / Hop limit / 源目的地址均Not managed（由设备协议栈处理）。

5. 工程上容易踩的坑

IPv4 与 IPv6 地址数据类型完全不同：IPv4 setup用double-long-unsigned（4 字节整数），IPv6 setup用octet-string（16 字节）。主站解析两套对象时必须分支，别把 16 字节当 4 字节整数解。
每个接口一个实例：双栈设备不是"一个 IPv6 setup 管所有"，而是每个网络接口各一个；枚举对象列表时别漏掉第二个接口。
address_config_mode对所有地址通用：改一个模式，单播/组播/网关/DNS 一起变——想"网关手动、单播自动"做不到，要重新设计。
写空数组 = 清空：unicast_IPv6_addresses等写回array of 0 elements是"重置全部地址"的语义，不是"不动"，别误用。
DNS 未配置 = octet-string 长度 0：primary_DNS_address长度为 0 表示没配，不是"0.0.0.0"。
traffic_class只管 DSCP 高 6 位：其余 IPv6 头字段（Version/Flow label/Payload length/Next header/Hop limit/源目的地址）本类都不管（见示例 9 的 informative 对照）。
ND 模式才需要配neighbor_discovery_setup：Manual/DHCPv6 下这组参数基本用不上，但对象里它始终存在，别以为"没配 ND 就不用管这个属性"。
地址是 16 字节，不是字符串：设备对象列表里看到的是 16 字节 octet-string，缺省值用::记法是人类可读形式，链路层只认那 16 字节。
IPv6 没有广播地址：蓝皮书明确“there is no broadcast address defined in IPv6”。需要"一对多"只能用multicast_IPv6_addresses，别去找 broadcast 概念。

参考资料（informative，非类定义）：蓝皮书在IPv6 setup末尾附了"IPv6 header vs IPv6 IC"对照表——本类只管 Traffic class，Version / Flow label / Payload length / Next header / Hop limit / 源目的地址均 Not managed；可选扩展头（Hop-by-Hop / Destination / Routing / Fragment / Security/AH+ESP）也均 Not managed。这些由设备 IPv6 协议栈自己处理，COSEM 对象不碰。

6. 小结 & 下期预告

本篇要点：

IPv6 setup(48) 建模 IPv6 网络层，每个接口一个实例，与IPv4 setup(42) 组成双栈；
地址统一用16 字节 octet-string（RFC 3513/4291），单播/组播/网关都是array of octet-string；
address_config_mode（0 自动/1 DHCPv6/2 手动/3 ND）对所有地址通用；
traffic_class（0–63）只对应 IPv6 头 Traffic Class 的 DSCP 高 6 位；
neighbor_discovery_setup给出 ND 协议的 RS 重试/RA 周期参数；
两个 optional 方法add_IPv6_address/remove_IPv6_address用structure{type, address}增删，新地址自动追加到末尾。

下一篇（第 37 篇）：S-FSK Phy&MAC set-up（class_id = 50）—— 把视角从 IP 网络切到电力线载波（PLC）物理层：S-FSK（IEC 61334）这种慢速、可靠的窄带 PLC 技术，它的物理层+MAC 层参数怎么建模（频率、增益、MAC 地址、中继、同步）。

参考资料：DLMS UA《Blue Book Ed.16 Part 2 – COSEM interface classes》，IPv6 setup(class_id = 48, version = 0) 章节；文中属性、数据类型、Short name 偏移、方法与引文均与原文一致；示例中的 OBIS、地址字节、配置取值为帮助理解而构造（标注"示例/非蓝皮书原文"，实际以设备对象列表为准）；IPv6 头对照表等属原文 informative 附录。

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