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时间:2019-01-30
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1、NDP(NeighborDiscoveryProtocol,邻居发现协议)是IPv6的一个关键协议,它组合了IPv4中的ARP、ICMP路由器发现和ICMP重定向等协议,并对它们作了改进。作为IPv6的基础性协议,NDP还提供了前缀发现、邻居不可达检测、重复地址监测、地址自动配置等功能。 1.地址解析:地址解析是一种确定目的节点的链路层地址的方法。NDP中的地址解析功能不仅替代了原IPv4中的ARP,同时还用邻居不可达检测(NUD)方法来维持邻居节点之间的可达性状态信息。 2.无状态地
2、址配置:NDP中特有的地址自动配置机制,包括一些列相关功能,如路由器发现、接口ID自动生成、重复地址监测等。通过无状态自动配置机制,链路上的节点可以自动获得IPv6全球单播地址。 a)路由器发现:路由器与其他相连的链路上发布网络参数信息,主机捕获此信息后,可以获得全球单播IPv6地址前缀、默认路由、链路参数(链路MTU)等信息。 b)接口ID自动生成:主机根据EUI-64规范或其他方式为接口自动生成接口标识符。 c)重复地址监测(DAD):根据前缀信息生成或手动配置IPv6地址
3、后,为保证该地址的唯一性,在其可以使用之前,主机需要检验它是否已被链路上的其他节点所使用。 d)前缀重新编址:当网络前缀变化时,路由器在与其相连的链路上发布新的网络参数信息,主机捕获这些新信息后,重新配置前缀、链路MTU等地址相关信息。 3.路由重定向:当在本地链路上存在一个更好的到达目的网络的路由器时,路由器需要通告节点来进行相应配置改变。 NDP定义了5种ICMPv6报文类型,包括RS、RA、NS、NA和Redirect报文,如表2-1所示。 表2-1 ICMPv6
4、报文类型 ICMPv6类型 消息名称 ICMPv6类型 消息名称 Type=133 RS(RouterSolicitation,路由器请求)Type=136 NA(NeighborAdvertisement,邻居公告) Type=134 RA(RouterAdvertisment,路由器公告 Type=137 Redirect(
5、重定向报文) Type=135 NS(NeighborSolicitationh,领居请求)IPv6地址解析 地址解析在报文转发过程中具有至关重要的作用。当一个节点需要得到同一条链路上另外一个节点的链路层地址时,需要进行地址解析。IPv6使用NDP实现了这个功能,且有所增强。IPv6的地址解析过程包括两部分:一部分解析目的IP地址所对应的链路层地址;另一部分是邻居可达性状态的维护过程,即邻居不可达检测。 1.地址解析 与IPv4的ARP相比,IPv
6、6地址解析技术工作在OSI参考模型的网络层,与链路层协议无关。这一特点的益处如下: (1)加强了地址解析协议与底层链路的独立性。对每一种链路层协议都使用相同的地址解析,无须再为每一种链路层协议定义一个新的地址解析协议。 (2)增强了安全性。在第三层实现地址解析可以利用三层标准的安全认证机制来防止ARP攻击和ARP欺骗。 (3)减小了报文传播范围。IPv6的地址解析利用三层组播寻址限制了报文的传播范围,可节省网络带宽。 在IPv6中,NDP通过在节点间交互NS和NA报文完
7、成IPv6地址到链路层地址的解析,然后通过解析后得到的链路层地址和IPv6等地址信息来建立相应的邻居缓存表项。如图2-10所示,NodeA的链路层地址为00E0-FC00-0001,全局地址为1::1:A;NodeB的链路层地址为00E0-FC00-0002,全局地址为1::2:B。当NodeA要发送数据报文到NodeB时,需要NDP完成地址解析过程。 (1)NodeA发送一个NS报文到链路上,目的IPv6地址为NodeB对应的被请求节点组播地址(FF02::1:FF02:B),选项字段中携带
8、了NodeA的链路层地址00E0-FC00-0001。 (2)NodeB接收到该NS报文后,由于报文的目的地址FF02::1::FF02:B是NodeB的被请求节点组播地址,所以NodeB会处理该报文;同时,根据NS报文中的源地址和源链路层地址选项更新自己的邻居缓存表项。 (3)NodeB发送一个NA报文来应答NS,同时在消息的目标链路层地址选项中携带自己的链路层地址00E0-FC00-0002。 (4)NodeA接收到NA报文后
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