IPV6

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• IPv6 NDP
  • NDP概述：
  • Ipv6 邻居状态:
  • NDP的主要消息：
  • NDP的工作机制：

IPv6 NDP

NDP概述：

• 邻居发现协议
• 路由器使用NDP可以确定连接在同意链路上的邻居链路层地址

Ipv6 邻居状态:

• IPv6节点之间互称为邻居，跟路由协议邻居有些不同。
• 邻居状态：
  1. INcomplete-不可达
  2. Reachble-可达，持续30s
  3. Stale-未知，30s内没有收到对方的探测
  4. Delay-向邻居发送了NS报文后等5s，收到响应后，进入reachble，没有收到就进入probe，发送NS消息后，进入
  5. probe-

NDP的主要消息：

• RS：路由器请求消息--133
• RA：路由器通告消息--134
• NS：邻居请求消息--135
• NA：邻居通告消息--136
• 重定向报文-137
• 借助RS/RA消息可以完成：路由器发现，无状态自动配置等功能
• 借助NA/NA消息可以完成：DAD，地址检测，邻居状态检测

NDP的工作机制：

• 路由器发现：

  1. 主机以FF02::2发送RS消息，然后路由器收到RS消息后，向主机发送RA消息，主机根据路由器在各自RA销置中选择优先级高的路由器作为默认网关，优先级一样的话，选择负载分担。

• 无状态地址自动配置：（SLAAC）/有状态地址自动配置就是通过DHCPv6

  1. 主机上线后，会以目的地址为FF02::2发送一个RS消息，
  2. 路由器收到之后，会以目的地址为FF02::1回复一个RA消息，其中包含PC所需要的网络前缀，和MTU等信息，RA消息中由一个M位和一个O位，其中M位置位代表该地址无法使用无状态地址自动配置获取，O置位代表DNS等信息无法使用无状态地址自动配置，
  3. PC收到后，会以该前缀作为网络号，然后再加上自己的接口ID，生成一个完整的IPv6地址，在该地址使用前，还要进行DAD检测

• DAD（重复地址检测）

  1. PC1存在一个ipv6地址，该地址在进行DAD过程之前称为实验地址
  2. PC1会发送一个NS消息，其中源IP为空，目的MAC是自己的MAC地址，目的IP为被请求节点组播地址。目的MAC为目的组播IP得MAC，
  3. 如果有设备的ipv6地址是该地址，则会回复NA消息，源为自己，目的为FF02::1
  4. PC1发送NS消息时，会启动一个计时器，如果在定时器内接收到了NA，说明该地址不可用，若没有收到，就可以使用了

• 邻居不可达性检测：

  • 当邻居一定时间内没有收到通讯或收到的NA消息中S未置位（S未置位代表是主动发送的NA消息），就会通过以单播的形式发送NS报文来探测邻居是否可达

• 地址解析：

  1. 跟IPv4的ARP同理，但是ipv4的ARP主要是进行二层解析，ICMPv6地址解析是在三层进行解析，请求需要访问的IPv6地址的MAC地址
  2. PC1会发送一个以PC2的被请求节点组播地址作为目的地址的NS消息，
  3. PC2收到之后，会以单播的形式跟PC1回复一个NA，NA消息中有三个置位（N:代表是路由器发出的S:代表是响应某个NS消息 O:代表是NA中携带的信息覆盖原有条目）并且将PC1的ipv6地址和MAC地址添加至本地邻居缓存表中。
  4. PC1收到NA消息后，会将PC2的ipv6地址和MAC地址添加至本地邻居缓存表中。

• 重定向：

  • 数据包从同接口进又从该接口出，并满足如下条件（数据报文是邻居发送的，目的地址不是组播）就会触发路由器发送重定向报文，第一份数据依旧会由路由器转发，后续的报文就直接通过最优路径访问了。

  • 重定向报文中包含去往目的的最优下一跳，并且重定向报文的源地址必须是link local地址（以便主机可以通过link local地址唯一标识一台路由器.

• Path MTU:

  • 使用静态或者动态感知源到目的网络最小的MTU值，这样的话只用在源端进行分片，尾端进行重组就行了，沿途设备不用进行分片重组
  • Path MTU使用icmpv6差错报文中type2的数据包过大实现对链路MTU的感知，然后通过携带可通过的MTU值并返回给源端，然后源端修改数据包大小后再次发送。

• 砍掉6个字段

• ipv6固定长度40字节，ipv4 20-60字节

• 标识，flag，片偏移

• 校验和，ipv6校验和

• option

• 流标签，通过源目ip来标示一条流量