169.254.0.0/16's Story
前言
我们知道，在windows DHCP失败的时候，操作系统会自动给其配上一个169.254.0.0/16地址，通常我们看到这个地址就默认为其不通，开始检查问题出在哪里了。
那这个地址到底是什么意思，能用来做什么呢？
DHCP流程
让我们来看看DHCP的流程：
当一台没有IP的主机设置为DHCP接入网络时，会向网络中发送DHCP广播请求获得IP地址，包内容如下：
源IP为0.0.0.0，目的IP为255.255.255.255，源MAC地址正常，目的Mac地址为全F。
windows主机作为客户端的行为是：网卡获得地址会先发送一个广播包，等待 1 秒之后，如果没有服务器应答，就发送第二个广播包，如果 9 秒后没有收到应答，则发送第三个广播包，等 13 秒，还没有应答，最后再发送一个包，等待16 秒后，最终在四个广播包没有应答的情况下，默认是放弃请求，为网卡自动配上一个私有 IP 地址，地址段为169.254.0.0/16,网络状态为“受限制或无连接”，169.254.0.0/16这个地址段就是local link address，就是链路本地地址。
定义
引用自rfc5735：
169.254.0.0/16 - This is the "link local" block. As described in
[RFC3927], it is allocated for communication between hosts on a
single link. Hosts obtain these addresses by auto-configuration,
such as when a DHCP server cannot be found.
可知以下信息：
- 它是个保留地址
- 它是个本地连接地址段
- 允许通信
更详细的定义来自于 RFC3927
3927指出，在IP网络里，每台主机都需要一个IP地址，在DHCP分配失败时，机器可以自己分配一个IP来完成这个工作。这个地址有两个作用：
- 保持格式一致，后续处理行为一致：就好像要给获取学号，在个别获取不到的时候为了格式统一，不能给他“error”，而是要给他“000000”。
- 当DHCP服务器故障，或者DHCP超时，不致于设备没有IP而造成连接不上。
几个问题
是否能通
现在很简单就能判断了：1. 有同段地址，2. 数据链路能通；明显是可以通信的
多个设备是否会获取冲突
RFC3927给出了详细的解释：
- 首先，16位的掩码提供了足够大的地址池（65536个）
- 其次，本地地址的生成不是完全随机的，而是会结合一些唯一标识符（例如MAC地址或UTC时间）来生成IP地址最后两位
- 生成地址之后，还会有一个冲突检测的操作，流程如下：
客户端确定IP地址后两位后，会在广播域中发送ARP探测包,目的IP地址指向意向IP，假设该IP为A；
如果客户端收到占用IP A的主机回应，则表示冲突；
同时如果在探测期间收到有其它的设备发送的探测A请求，客户端也会选择放弃该IP，重新开始配置。
最后探测包发完且在规定的时间内没有收到来自源IP为A的主机回应，则认为该IP没有被占用，设置本机IP为A。
（RFC3927 2.5节中描述，地址冲突的检测并不局限于地址选择阶段，在任何时候，如果设备收到一个ARP，其中源IP地址和本机IP一致，但MAC不一致，也会认为存在冲突。）
有什么用？
从以上信息，我们可以了解到首先这一规则是在所有操作系统（的dhcp客户端）中统一约定的；
那么也就意味着不仅配置行为一致，访问目的地址也是一致的，有一个很适合的场景就是作为大规模网络中的默认服务使用，可以在修改成本很低的情况下达到目的（即使客户端IP地址获取失败也不影响使用）。
例如公有云的公共服务（例如ntp/updateserver/config-center等），大致实现方式如下：
- 首先在underlay部署公共服务；
- 通过overlay2underlay的方式，将169.254.0.x/16的地址选中一个映射到underlay地址上；
- OS内部配置好服务的访问地址解析到169.254.0.x上（当然这里面还涉及到多地域统一管理，underlay/overlay统一管理等一些细节，不过那就属于工程问题了）
