IPv6邻居发现机制IPv6协议中一个重要特性就是IPv6的邻居发现机制
ipv6协议的工作原理
ipv6协议的工作原理引言随着互联网的飞速发展和IP地址需求的激增，I Pv6协议作为下一代互联网协议，逐渐引起了广泛关注。
本文将详细介绍I Pv6协议的工作原理，包括地址结构、分片与重组、邻居发现、路由协议等方面的内容。
I P v6地址结构I P v6地址是由128位二进制数表示的，与I Pv4的32位地址相比，地址空间更加广阔。
I P v6地址由8组16进制数字组成，每组之间使用冒号分隔，例如：2001:0d b8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。
I P v6地址可以分为三种类型：单播地址、多播地址和任播地址，分别用于点对点通信、一对多通信和一对一通信。
I P v6分片与重组由于链路层M TU的限制，当IP v6数据包的大小超过链路层M TU时，需要将数据包进行分片。
分片由源主机完成，将数据包划分为适应MT U大小的分段，经过网络传输后再由目标主机进行重组。
与IP v4协议类似，I P v6分片也会增加网络开销，因此在网络设计中应尽量避免分片的发生。
I P v6邻居发现I P v6邻居发现是I Pv6网络中用于确定邻居设备IP v6地址与M AC地址的过程。
I Pv6邻居发现使用I CM Pv6报文实现，包括邻居请求和邻居应答两种类型。
邻居请求用于查询目标设备的MA C地址，邻居应答则是对邻居请求的响应。
这种机制可以有效解决I Pv6网络中链路层地址解析的问题。
I P v6路由协议I P v6使用路由协议来决定数据包从源主机到目标主机的转发路径。
常见的IP v6路由协议有R IP ng、O SP Fv3和B GP等。
这些协议基于不同的路由选择算法，通过交换网络拓扑信息，实现网络中路由器的动态路由更新和转发决策。
I P v6与I P v4过渡技术由于IP v6与I Pv4之间存在互不兼容性的问题，为了实现平稳过渡，提供双协议栈支持，出现了一系列的I Pv6与IP v4过渡技术。
IPv6 邻居发现协议介绍
Redirect报文格式
• Redirect用于router向host告知通往目的地的更好的下一跳信息
Option格式
Source/Target Link-layer Address
• •
Source Link-layer Address出现在NS/RS/RA中； Target Link-layer Address出现在NA和Redirect报文中；
NA报文格式
• Node发送NA报文响应NS报文，或者用于组播通知链路层地址变化
•
ICMP域
– Target address：对于响应NS的NA报文，表示待解析的目标地址(即NS中的该域)；对于主动组 播的NA，表示哪个IP地址对应的链路层地址发生了变化
• Options – 目标链路层地址：Target address对应的链路层地址。当响应组播NS时，必须包含（？DAD时 是否有必要包含），当响应单播NS时，应该包含；主动组播RA时，必须包含
目录
• 概述 • 报文格式说明 • 邻居发现协议功能 – – – – 路由器和前缀发现 地址解析(AR) 可达性验证(NUD) 重复地址检测(DAD)
术语 • • • • Node：实现IPv6的设备 Router：转发IP报文的node Host：非router Link：一种node在link layer可以通信的设施或媒介。如 eternet，PPP links，X.25，Frame Relay，即紧邻IP层的 下一层 Neighbor：连接到相同link的node Prefix：组成IPv6地址的最左边的连续n个bit Target：出现在地址解析请求中的目标地址（要解析的 IPv6地址）或者是重定向报文中的第一个下一跳 NMMA:non-broadcast multi-access，一种通过两个以上 接口连接的link，天然不支持组播或广播。如X.25， Frame relay
IPvNeighborDiscovery协议剖析邻居发现的关键协议
IPvNeighborDiscovery协议剖析邻居发现的关键协议IPvNeighborDiscovery协议是IPv6网络中的一种重要协议，用于在网络中自动发现和管理邻居节点。
它扮演着邻居发现的关键角色，确保网络中的节点能够相互识别和交流。
本文将对IPvNeighborDiscovery 协议进行详细的剖析，揭示其在邻居发现过程中的关键协议和作用。
一、IPvNeighborDiscovery协议概述IPvNeighborDiscovery协议是IPv6网络中一套用于邻居发现的机制和协议集合。
在IPv6网络中，每个节点的IP地址是唯一的，并且每个节点都可以自动发现网络中的邻居节点。
对于IPv6节点而言，邻居节点是指与其直接相连的节点。
IPvNeighborDiscovery协议主要涉及以下几个重要的协议：1. 邻居发现协议（Neighbor Discovery Protocol，NDP）2. 链路层地址解析协议（Link-Layer Address Resolution Protocol，ARP）3. 邻居缓存协议（Neighbor Cache，NC）4. 路由器发现协议（Router Discovery Protocol，RDP）二、邻居发现协议（NDP）邻居发现协议（NDP）是IPvNeighborDiscovery协议中最重要的协议之一，它提供了节点与其邻居节点进行通信的基本机制。
邻居发现协议主要包括以下几个重要的功能：1. 邻居发现邻居发现是IPvNeighborDiscovery协议的核心功能之一，节点通过发送邻居请求（Neighbor Solicitation，NS）以及邻居广告（Neighbor Advertisement，NA）消息来识别和验证其邻居节点。
通过邻居发现，节点可以获取邻居节点的IP和MAC地址。
2. 邻居缓存管理邻居缓存是保存节点邻居信息的缓存表，邻居发现协议通过邻居缓存管理，实时更新和存储邻居节点的信息。
IPv6网络邻居发现概述
15
配置RA消息相关参数
取消对RA消息发布的抑制
[Router-Ethernet0/0] undo ipv6 nd ra halt
配置RA消息发布的时间间隔
[Router-Ethernet0/0] ipv6 nd ra interval maxinterval-value min-interval-value
1::2:B/64
Stale Delay Probe Reachable Stale
10
目录
邻居发现协议 地址解析 无状态地址自动配置 ND协议配置
IPv6地址自动配置
有状态地址自动配置
从DHCP服务器获取地址及相关信息
无状态地址配置
根据路由器发布的信息而自动配置IPv6地址及相 关信息
IPv6网络邻居发现概述
技术创新，变革未来
引入
ND（Neighbor Discovery，邻居发现）协议是IPv6 的一个关键协议，它综合了IPv4中的一些协议如 ARP、ICMP路由器发现和ICMP重定向等，并对他 们做了改进。本章介绍了IPv6邻居发现协议中的地 址解析、无状态地址自动配置等重要功能，并对如何 配置ND协议进行了讲解。
Type ＝ 137
Redirect －（重定向消息）
5
目录
邻居发现协议 地址解析 无状态地址自动配置 ND协议配置
IPv6地址解析概述
与IPv4中的地址解析不同，IPv6地址解析包 含了两个过程
解析IPv6地址所对应的链路层地址过程 邻居可达性状态的维护过程，即邻居不可达检测
（NUD）
《深入解析IPV6》第六章 - 邻节点发现
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IPv6中的ND用于确定邻节点乊间的关系，它取代了IPv4中使用的地址解析协议（ARP）、以及
ICMP中的路由器发现和重定向报文，还提供了额外的功能。
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● 参数发现
● 地址自动配置 ● 重复地址检测
● 地址解析
● 邻节点丌可达检测
● 重定向功能
主机使用ND
发现邻节点路由器 自动配置地址、地址前缀、路由以 及其他配置参数
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6.3.2 前缀信息选项
● 前缀长度- 表示地址前缀中的前缀字段的先导位位数。8字节。可取0~128，为识别子网通常设为64。 ● 链路上标志- 值为1时表示前缀所指示的地址存在于收到路由器公告报文的链路上，值为0表示丌在 ● 自治标志- 值为1时表示前缀用于创建一个自治(无状态)地址，值为0时表示前缀丌作这个用途。 ● 路由器标志- 该标志是RFC3775为移动IPv6定义的。 站点前缀表是由主机维护的，当全球地址匹配了站点前缀，就优先选用站点本地地址。 ● 保留1、2- 保留1、2是为了将来使用所保留的字段，并且设置为0。 ● 站点前缀标签- 值为1时表示由前缀字段定义的站点前缀和站点前缀长度字段用于更新站点前缀表。
ipv6的规则 -回复
ipv6的规则-回复IPv6的规则IPv6，即Internet协议第六版，是互联网上使用的一种网络层协议，它是IPv4的升级版本。
相比IPv4，IPv6具有更大的地址空间和更先进的特性，以满足当前和未来互联网发展的需求。
在IPv6中，有许多规则和标准，这些规则确保网络的正常运行和安全性。
本文将一步一步地回答关于IPv6的规则。
第一步：IPv6地址规则IPv6地址是由128位二进制数表示的地址，这给予了IPv6一个庞大的地址空间。
IPv6地址的格式由八个16进制数块组成，每个块用冒号分隔。
例如，2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334是一个IPv6地址的例子。
IPv6地址可以是全球唯一的，也可以是链路本地的或站点本地的地址。
第二步：IPv6路由规则IPv6路由是指数据包从源主机到目标主机过程中，通过中间设备的传递。
IPv6路由规则是一种确定数据包流向的规则，它告诉路由器如何将数据包发送到正确的目的地。
IPv6路由规则使用前缀匹配来判断最佳的路径。
路由器根据IPv6地址的前缀来决定数据包该转发至哪一个接口。
第三步：IPv6邻居发现规则IPv6邻居发现是一种用于发现和识别网络上邻居设备的机制。
它用于在主机或路由器之间建立通信会话，以确定连接的可用性和性能。
IPv6邻居发现规则包括邻居发现协议（NDP）和邻居发现协议ICMPv6 信息。
邻居发现协议允许主机解析IPv6地址，查找邻居设备，并建立有效的邻居关系。
第四步：IPv6安全规则IPv6的安全性是网络中至关重要的一环。
IPv6安全规则包括防火墙规则、访问控制列表（ACL）和加密机制等。
防火墙规则允许或禁止特定的IPv6流量通过防火墙，以保护网络免受潜在的攻击。
ACL用于限制特定主机或特定流量的访问权限。
加密机制可以用于对IPv6数据包进行加密和解密，保护数据的机密性和完整性。
第五步：IPv6扩展头规则IPv6扩展头是一种用于将额外信息添加到IPv6数据包的机制。
IPv6试题()
一、不定项选择题（含多选题或者单个选题，每题4分，少选得1分，多选或错选不得分，共20分）1、IPv6 地址中包含下列类型（）A、单播B、多播C、任播D、广播2、下列哪些地址是合法的链路本地地址（）A、FE80::111、PMTU使用下面那类消息类型来实现探测（）A、目的不可达（Destination Unreachable）B、数据包超长（Packet Too Big）C、超时（Time Exceede）D、参数（Parameter Proble）2、下面Ipv6地址表示错误的是（）A、::1/128B、1:2:3:4:5:6:7:8:/64C、1:2::1/64D、2001::1/1283、下面Ipv6地址获取过程正确的是（）A、无状态环境通过RA获取Global地址B、无状态环境通过DHCPv6获取Global地址C、有状态环境通过DHCPv6获取NDS地址D、无状态环境通过DHCPv6获取NDS地址4、如果环境是无状态，那么RA（路由公告）报文（）A、M位为1B、M位为0C、O位为0D、O位为15、下面那个报文不是A、DiscoverB、SolicitC、RequestD、Advertise三、判断题：（每个21、IPv6地址2、组播地址FF05::33、IPv6泛播地址和45、IA_NA体系中的ICMP，IGMP，ARP功能（）(NS)/通告(NA)机制（）（）1、简述IPv6无状态地址自动配置的过程及其优势；（10分）DHCPv6服务器不需要保存客户端的状态信息DHCPv6无状态配置过程只需要两种报文：客户端发出的Information-request报文和服务器回应的Reply报文2、IPv6 RA取有状态地址。
获取其他配置设置。
00：01:无状态配置10：无意义11：有状态配置3、简述有状态4、简述PPPoEv6相对PPPoEv4有那些区别以及一台主机通过PPPoEv6拿到IPv6 Global 地址的全部过程？（10分）PPPv6协议的交互过程与PPPv4类似，在NCP阶段通过IPCP可以获得IPv4地址和DNS server等信息，但是通过IP6CP只能获得Link-Local地址因此当PPPv6连接建立成功后，ppp接口上只存在ipv6 link-local地址，但是要进行完整的网络通信，在ppp接口上还需要配置IPv6 glocal地址，配置方法与普通接口类似。
ipv6邻居发现的主要过程
ipv6邻居发现的主要过程
IPv6邻居发现是IPv6网络中设备发现并与其邻居建立连接的
过程。
主要过程包括以下几个步骤：
1. 链路层地址解析，在IPv6邻居发现过程中，设备首先需要
确定其邻居的链路层地址。
为了实现这一点，设备会发送一个邻居
请求消息（Neighbor Solicitation），请求邻居设备告知其链路层
地址。
这个消息会被发送到目标设备的IPv6链路本地多播地址。
2. 邻居设备响应，收到邻居请求消息的设备会做出响应，发送
邻居通告消息（Neighbor Advertisement），其中包含其链路层地址。
这个消息会直接发送给请求设备。
3. 缓存邻居信息，一旦设备收到邻居通告消息，它会将邻居的IPv6地址与链路层地址进行映射，并将该映射信息存储在邻居缓存中，以便将来使用。
4. 邻居监视，设备会定期发送邻居探测消息（Neighbor Unreachability Detection）来监视邻居设备的可达性。
如果设备
在一定时间内没有收到邻居的通告消息，它会将邻居标记为不可达，
并尝试重新进行邻居发现过程。
总的来说，IPv6邻居发现过程包括地址解析、邻居响应、邻居
信息缓存和邻居监视等步骤，确保设备能够发现其邻居并建立连接，从而实现IPv6网络中设备之间的通信。
简单描述ipv6 邻居发现的过程
IPv6邻居发现过程随着互联网的发展和普及，IP位置区域资源的使用已经越来越紧张，IPv4位置区域枯竭的问题也日益严重。
为了解决IPv4位置区域不足的问题，IPv6协议应运而生。
IPv6协议采用128位位置区域长度，大大扩大了可用的IP位置区域数量，同时还提高了路由效率和安全性。
IPv6邻居发现是IPv6协议中的一个重要过程，它是指主机或路由器在IPv6网络中发现并识别直接相连的邻居的过程。
在IPv6网络中，每个主机和路由器都有一个唯一的128位的IPv6位置区域，为了进行通信，它们需要通过邻居发现过程来获取对方的链路层位置区域，这样才能发送数据包到对方。
邻居发现过程由多个步骤构成，下面将详细介绍IPv6邻居发现的过程：1. Router Solicitation（路由器请求）当一个IPv6主机启动或者连接到网络时，它会发送一个Router Solicitation消息到本地链路上的广播位置区域（FF02::2），以请求路由器的相关信息。
这条消息的目的是为了获取默认路由器的位置区域和其他配置参数。
2. Router Advertisement（路由器通告）收到Router Solicitation消息的邻居路由器会向主机发送Router Advertisement消息，其中包括了路由器的IPv6位置区域、网络前缀、MTU（最大传输单元）和其他配置参数。
这样主机就能获得网络配置信息，包括默认网关等。
3. Neighbor Solicitation（邻居请求）在IPv6网络中，邻居之间通过IPv6位置区域来通信，但需要先了解对方的链路层位置区域才能进行通信。
当一个主机需要与其邻居通信时，它会发送一个Neighbor Solicitation消息，来请求对方的链路层位置区域。
4. Neighbor Advertisement（邻居通告）收到Neighbor Solicitation消息的邻居主机或路由器会向对方发送Neighbor Advertisement消息，其中包括了对方的链路层位置区域。
IPv6邻居发现ND
RECHEABLETIME以后。。。 修改
<1::1, MAC1, Stale>
Unicast Neighbor Advertisement:[1::2, MAC2]
上层要发送报文 <1::2, 1::1>
Unicast Neighbor Solicitation:[1::1,?],[FE80::,MAC2]
Neighbor Advertisement:[1:;1::1,MAC1, STALE>
修改 <1::1, MAC1, Delay>
修改 <1::1, MAC1,Probe>
16
地址解析示意图
1::1:A/64
1::2:B/64
00E0-FC00-0001
A
NS报文
00E0-FC00-0002
B
源MAC:00E0-FC00-0001;目的MAC:3333-FF02-000B 源IP地址: 1::1:A; 目的IP地址: FF02::1:FF02:B (被请求节点组播地址） 目标地址: 1::2:B 选项: 00E0-FC00-0001（源节点MAC地址）
3
IPv4 和 IPv6 报文头对比
IPv4 报头
Version IHL
Type of Service
Total Length
Identification
Flags
Fragment Offset
Time to Live
Protocol
Header Checksum
Source Address Destination Address Options
IPv6的邻居发现技术
IPv6的邻居发现技术1、引言随着IP网络规模和业务的迅速发展，IP网络的用户数急剧增加，正因为如此，IP网络也暴露出越来越多的问题，如地址空间不足、QoS、安全问题等。
为了解决Internet的这些问题，尤其是解决地址空间不足的问题，IETF于1992年在IPv4的基础上定义了下一代的Internet协议，被称之为“Ipng”或“IPv6”。
IPv6解决的最大问题是扩大了地址空间，另外，它与IPv4相比在其它许多方面都具有优势，例如安全性、服务质量、移动性等。
IPv6的一个显著特点就是它具有“即插即用”功能。
即插即用使节点直接连接到网络后，不需要经过任何人工配置就能够使用，即插即用使网络的管理和控制变得更加简单；其次，节点只需要知道自己的链路层地址及本地网络的子网前缀，就能够通过IPv6的无状态或者全状态自动配置得到惟一的IPv6地址，从而成为网络的一部分；另外，IPv6还实现了更好的对节点移动性的支持。
这些功能都是通过邻居发现协议来实现的，同一个子网内的所有主机和路由器之间的交互也都是通过邻居发现协议来实现的。
2、工作原理邻居发现协议是IPv6协议的一个基本的组成部分，它实现了在IPv4中的地址解析协议(ARP)、控制报文协议(ICMP)中的路由器发现部分、重定向协议的所有功能，并具有邻居不可达检测机制。
邻居发现协议实现了路由器和前缀发现、地址解析、下一跳地址确定、重定向、邻居不可达检测、重复地址检测等功能，可选实现链路层地址变化、输入负载均衡、泛播地址和代理通告等功能。
邻居发现协议采用5种类型的IPv6控制信息报文(ICMPv6)来实现邻居发现协议的各种功能。
这5种类型消息如下。
(1)路由器请求(Router Solicitation)：当接口工作时，主机发送路由器请求消息，要求路由器立即产生路由器通告消息，而不必等待下一个预定时间。
(2)路由器通告(Router Advertisement)：路由器周期性地通告它的存在以及配置的链路和网络参数，或者对路由器请求消息作出响应。
IPv6邻居发现协议简介
（1）INCOMPLETE（未完成状态）：表示正在解析地址，但邻居链路层地址 尚未确定。
（2）REACHABLE（可达状态）：表示地址解析成功，该邻居可达。
（3）STALE（失效状态）：表示可达时间耗尽，未确定邻居是否可达。
（4）DELAY（延迟状态）：表示未确定邻居是否可达。DELAY状态不是一个稳 定的状态，而是一个延时等待状态。
IPv6邻居发现协议
Neighbor Discovery Protocol，NDP
Michael 2017/09/29
課程目标
学习完本课程，您应该能够：
■ 熟悉邻居发现协议的基本功能 ■ 熟悉邻居发现的报文结构 ■ 掌握IPv6地址解析过程
■ 描述邻居状态机变化的过程
■ 掌握IPv6重定向的原理
■ 描述主机数据结构和数据发送算法
Host Router
1. RS
ICMPv6 Type = 133 (RS)
2. RA
ICMPv6 Type = 134 (RA) Src = Router link-local address
Src = link-local address (FE80::/10)
Dst = all-routers multicast address (FF02::2）
02
路由器发现
二、路由器发现（Router Discovery）
用于定位邻居路由器，生成default router列表，并获取与地址自动配置有关 的前缀和配置参数。用RS/RA机制实现。
主机发送Router Solicitation报文 路由器回应Router Advertisement报文 主机从RA报文获得前缀及其它参数
ipv6邻居发现协议
ipv6邻居发现协议IPv6邻居发现协议是为IPv6网络设计的一种协议，旨在发现局域网中的邻居节点，并建立相应的链路层地址映射。
本文将介绍IPv6邻居发现协议的工作原理和应用。
IPv6邻居发现协议通过多种机制实现邻居节点的发现。
首先，节点在局域网中广播邻居发现请求，通常使用目的IPv6地址为所有节点的多播地址。
邻居节点接收到该请求后，会返回邻居发现应答，以便建立链路层地址映射关系。
其次，节点还可以发送多播邻居发现请求，以寻找远程网络中的邻居节点。
邻居发现协议还支持通过无状态地址自动配置的方式，使节点能够更加灵活地获取IPv6地址。
邻居节点发现过程中，存在一种重要的概念，即邻居缓存。
邻居缓存用于存储已发现的邻居节点的信息，包括IPv6地址、链路层地址和有效时间等。
通过邻居缓存，节点可以在通信时快速查找邻居节点的链路层地址，提高数据传输的效率。
邻居发现协议适用于多种应用场景。
一方面，它可以用于路由器的发现和选择，以便节点能够选择最佳路径进行通信。
另一方面，邻居发现协议也可以用于多播组成员的发现，以便节点加入或离开多播组。
IPv6邻居发现协议的设计考虑了安全性和效率。
为了保证安全性，邻居发现协议引入了邻居验证机制，以防止邻居伪装攻击。
在发现过程中，节点可以验证邻居节点的信息，防止非法节点的加入。
为了提高效率，邻居发现协议对邻居发现请求和应答进行了优化，减少了网络中的广播流量。
此外，邻居发现协议还支持查询邻居节点的状态，以便节点能够了解邻居节点的可达性和可用性。
总结起来，IPv6邻居发现协议是一种用于发现IPv6网络中邻居节点的协议。
它通过多种机制实现邻居节点的发现，并建立链路层地址映射关系。
邻居发现协议在路由器发现、多播组成员发现和地址自动配置等方面具有广泛的应用。
为了保证安全性和效率，邻居发现协议引入了邻居验证机制和优化的消息传输机制。
通过IPv6邻居发现协议，IPv6网络可以更加稳定和高效地进行通信。
RFC4861 IPv6邻居发现协议-2007
RFC4861 IPv6邻居发现协议2007该备忘录状态：本文档为Internet社区指定了Internet标准跟踪协议，并请求讨论和改进建议。
有关本协议的标准化状态和状态，请参阅当前版本的“互联网官方协议标准”（STD 1）。
这份备忘录的分发是不受限制的。
概述：本文档定义了IPv6邻居发现协议。
位于同一链路（子网）上IPv6节点使用邻居发现协议去发现每个节点的存在，确定每个其他节点的链路层地址，发现路由器，并管理&维护到活动邻居路径的可达性信息。
修订记录目录目录 (3)1引言 (6)2术语 (6)2.1通用术语 (6)2.2链路类型 (9)2.3地址 (10)2.4要求 (11)3协议概述 (11)3.1与IPv4的对比 (15)3.2支持的链路类型 (16)3.3保护邻居发现消息 (17)4消息格式 (18)4.1路由器请求(RS)消息格式 (18)4.2路由器通告(RA)消息格式 (19)4.3邻居查询(NS)消息格式 (21)4.4邻居通告(NA)消息格式 (22)4.5重定向(Redirect)消息格式 (24)4.6选项格式 (26)4.6.1源/目标链路层地址 (26)4.6.2前缀信息 (27)4.6.3重定向头 (28)4.6.4MTU (29)5主机概念模型 (30)5.1概念数据结构 (30)5.2概念发送算法 (31)5.3垃圾回收与超时要求 (33)6路由器和前缀发现 (33)6.1消息检查 (34)6.1.1RS消息有效性检查 (34)6.1.2RA消息有效性检查 (35)6.2路由器规范 (35)6.2.1RA配置变量 (35)6.2.2成为通告接口 (39)6.2.3RA消息内容 (39)6.2.4发送未经请求的RA (40)6.2.5停止作为通告接口 (41)6.2.6处理RS (41)6.2.7RA一致性 (42)6.2.8链路本地地址变化 (43)6.3主机规范 (44)6.3.1主机配置变量 (44)6.3.2主机变量 (44)6.3.3接口初始化 (45)6.3.4处理RA (45)6.3.5前缀和默认路由器的超时 (48)6.3.6默认路由器的选择 (48)6.3.7发送RS (48)7地址解析和邻居不可达检测 (50)7.1消息检查 (50)7.1.1NS的有效性检查 (50)7.1.2NA的有效性检查 (51)7.2地址解析 (51)7.2.1接口初始化 (52)7.2.2发送NS (52)7.2.3接收NS (53)7.2.4发送NA (54)7.2.5接收NA (54)7.2.6发送不请自来的NA（主动发送的NA） (56)7.2.7任播地址的NA (57)7.2.8代理邻居通告 (57)7.3邻居不可达检测 (58)7.3.1可达性确认 (58)7.3.2邻居缓存条目的状态 (59)7.3.3节点的行为 (60)8重定向功能 (62)8.1重定向的有效性检查 (62)8.2路由器规范 (63)8.3主机规范 (64)9扩展性–选项处理 (64)10协议常量 (66)11安全考虑 (67)11.1安全威胁分析 (67)11.2保护邻居发现消息 (68)12重新编号的注意事项 (69)13IANA考虑 (70)14参考文档 (71)14.1Normative References (71)14.2Infomative References (72)附录A 多宿主主机 (75)附录B 将来扩展 (76)附录C 可达性状态机 (77)附录D IsRouter规则总结 (80)附录E 实现问题 (81)E.1. 可达性确认 (81)附录F 自RFC2461的变更 (83)15致谢 (84)1引言本规范定义了IPv6邻居发现协议（简称为ND）。
ipv6 跨路由器邻居建立机制
ipv6 跨路由器邻居建立机制在网络通信中，邻居建立机制是一个重要的概念，它指的是网络设备在通信之前需要互相认识和建立邻居关系，以便能够正确地发送和接收数据。
而ipv6 跨路由器邻居建立机制则是指在ipv6网络中，不同路由器之间建立邻居关系的机制。
在本文中，我们将深入探讨ipv6 跨路由器邻居建立机制的原理、过程和应用，以帮助读者更好地理解这一重要的网络概念。
1. ipv6 跨路由器邻居建立机制的原理ipv6 跨路由器邻居建立机制是基于ipv6邻居发现协议的，它允许不同路由器之间发现并建立邻居关系，以便在数据传输时能够正确地转发数据包。
在ipv6网络中，每个路由器都有一个唯一的ipv6位置区域，并且通过邻居发现协议可以主动向周围的路由器发送邻居请求，从而建立邻居关系。
2. 跨路由器邻居建立机制的过程ipv6 跨路由器邻居建立机制的过程可以分为以下几个步骤：- 邻居请求：当一个路由器需要与另一个路由器建立邻居关系时，它会发送一个邻居请求消息，请求对方的ipv6位置区域和物理位置区域（MAC位置区域）。
- 邻居应答：收到邻居请求消息的路由器会返回一个邻居应答消息，包含自己的ipv6位置区域和物理位置区域。
- 邻居缓存：每个路由器都会维护一个邻居缓存表，用于存储已建立的邻居关系，包括对方的ipv6位置区域、物理位置区域和邻居状态。
3. 跨路由器邻居建立机制的应用ipv6 跨路由器邻居建立机制在实际网络中有着广泛的应用，它可以帮助路由器之间建立可靠的邻居关系，从而保证数据包能够正确地转发。
在大型网络中，不同路由器之间的邻居关系非常复杂，而ipv6 跨路由器邻居建立机制可以帮助网络管理员更好地管理和维护这些邻居关系，确保网络通信的稳定和高效。
4. 个人观点和理解在我看来，ipv6 跨路由器邻居建立机制是ipv6网络中非常重要的一环，它为路由器之间的邻居关系提供了一个可靠的建立和维护机制。
在网络通信中，邻居关系的正确建立对于数据的准确传输至关重要，而ipv6 跨路由器邻居建立机制则为我们提供了一个强大的工具，帮助我们在复杂的网络环境中保证数据通信的可靠性和稳定性。
ipv6 邻居代理详解
IPv6邻居代理（neigh proxy）是一种机制，它可以对非接口的IPv6地址进行解答，其中目的MAC地址就是WAN接口本身。
在实现上，内核使用neigh_table表来管理IPv6的邻居发现，其对应于IPv4的arp_tbl。
在neigh_table中，有两个重要的链表：nht->hash_buckets和phash_buckets。
其中，nht->hash_buckets是标准的IPv6缓存邻居链表，而phash_buckets是代理的IPv6邻居链表。
这两个链表的结构不完全相同，因此它们各自有一套操作函数。
当内核需要查询邻居时，它默认会使用nht->hash_buckets。
但如果proxy_ndp被设置为1，则会增加查询phash_buckets链表的条件。
此外，应用层可以通过检查flags标记来判断是否应将某个邻居节点视为代理邻居节点，如果设置了NTF_PROXY标志，则该邻居节点被视为代理节点。
IPv6中的邻居发现协议_NDP功能浅析
IPv6中的邻居发现协议—NDP功能浅析尚建贞1，刘双红2(1.河南商业高等专科学校，河南 郑州 450044；2.郑州航空工业管理学院，河南 郑州450015)摘 要：介绍了IPv6中的邻居发现协议的功能，并且详细阐述了如何利用ICMPv6中的信息控制报文来实现这些功能。
关键词：IPv6；邻居发现Neighbor Discovery Protocol in IPv6NDP Function AnalysisSHANG Jian-zhen1, LIU Shuang-hong2(1.Henan Business College ,Zhengzhou,Henan 450044,China;2.Zhengzhou Institute of Aeronautical Industry Management,Zhengzhou,Henan 450015,China)Abstract: This paper introduces the Neighbor Discovery Protocol IPv6 features, and to expound the information in the control of ICMPv6 packets to achieve these functions in details.Key words: IPv6; Neighbor Discovery1 引言伴随着网络应用的迅猛发展和网络规模的极度扩张，当前普遍使用的I P网络也暴露出越来越多的问题，诸如地址空间不足、服务质量、安全性等。
为了解决这些问题，尤其是解决地址空间即将耗尽的严重问题，I E T F在1992年定义了全新的Internet协议，即IPv6协议。
邻居发现协议N D P(N e i g h b o r D i s c o v e r y Protocol)是IPv6协议的一个重要的组成部分，但它并不是一个全新的协议，而是由I P v4中的地址解析协议A R P、I C M P路由探测协议R D I S C、I C M P报文重定向等协议综合而成；它可以实现I P v4中的地址解析协议(A R P)、控制报文协议(I C M P)中的路由器发现部分、重定向协议的所有功能，并具有邻居不可达检测机制，如图1所示。
icmpv6邻居协议 na 标志位
icmpv6邻居协议 na 标志位ICMPv6邻居协议（Neighbor Advertisement, NA）是IPv6网络中的一种重要协议，用于维护邻居节点之间的通信关系。
在IPv6网络中，每个节点都有一个唯一的IPv6地址，邻居节点是指位于同一个子网内的其他节点。
邻居协议通过邻居发现（Neighbor Discovery）和邻居维护（Neighbor Maintenance）两个过程，实现了节点之间的邻居关系的建立和维护。
邻居发现是指节点在网络中主动寻找和识别邻居节点的过程。
当一个节点需要与其他节点进行通信时，首先需要确定目标节点的IPv6地址和链路层地址。
邻居发现过程中，节点将广播邻居请求（Neighbor Solicitation, NS）消息，请求目标节点回复自己的链路层地址。
目标节点收到邻居请求消息后，会通过邻居通告（Neighbor Advertisement, NA）消息回复自己的链路层地址。
邻居维护是指节点在网络中定期检查和更新邻居节点信息的过程。
节点会周期性地发送邻居通告消息，以确保邻居节点的可达性。
如果在一定时间内没有接收到邻居通告消息，节点会将邻居节点标记为不可达，并更新邻居表中的相关信息。
NA标志位是邻居通告消息中的一个字段，用于指示通告的类型和属性。
在邻居通告消息中，NA标志位有以下几种类型：1. Router标志位：用于指示发送节点是否为路由器。
如果该标志位被设置为1，表示发送节点是一个路由器；如果被设置为0，表示发送节点不是路由器。
2. Solicited标志位：用于指示是否为目标节点发送的邻居通告消息。
如果该标志位被设置为1，表示邻居通告消息是针对邻居请求消息的响应；如果被设置为0，表示邻居通告消息是周期性的邻居维护消息。
3. Override标志位：用于指示邻居通告消息是否覆盖原有的邻居节点信息。
如果该标志位被设置为1，表示邻居通告消息会覆盖原有的邻居节点信息；如果被设置为0，表示邻居通告消息不会覆盖原有的邻居节点信息。
linux内核 ipv6邻居表项的老化机制
linux内核 ipv6邻居表项的老化机制
Linux内核中的IPv6邻居表项的老化机制是通过NDISC（邻
居发现协议）来实现的。
NDISC是IPv6网络中用于解析邻居（即相邻路由器或主机）的IPv6地址与链路层地址的协议。
在Linux内核中，NDISC协议在IPv6邻居缓存中会为每个邻
居表项设置一个存活时间（lifetime），即表项在该时间之后
将被认为过期并从缓存中删除。
存活时间由邻居发现过程中的各种信息和事件动态地更新。
当IPv6邻居表项未被访问一段
时间后，其存活时间会递减，直到到达零值。
当邻居表项的存活时间为零时，内核会发送一个NDISC Neighbor Advertisement（邻居广告）报文，以验证邻居的存在。
如果该邻居正常回复一个NDISC Neighbor Solicitation（邻居
请求）报文，则邻居表项的存活时间会被重新设置并重新开始计时。
如果邻居没有回复，那么该邻居表项将被认为已经过期，会从邻居缓存中删除。
此外，内核还会通过其他机制来更新邻居表项，如接收到邻居的数据包、链路状态改变等。
这些事件会触发对邻居表项的更新和存活时间的刷新。
总结来说，Linux内核中的IPv6邻居表项的老化机制是通过NDISC协议和存活时间的动态调整来实现的。
邻居表项在一
段时间内未被访问时，存活时间会递减，直到零。
当存活时间为零时，内核会发送邻居广告报文来验证邻居的存在，并根据
回复情况来决定是否将表项删除或重新计时。
同时，其他事件也会触发对邻居表项的更新和存活时间的刷新。
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IPv6邻居发现机制
IPv6协议中一个重要特性就是IPv6的邻居发现机制，在本课题的实验中可以看到IPv6邻居发现机制中的众多特性。
地址自动配置与邻居发现有密切的关系，因此也将在本节中涉及。
一、邻居发现
IPv6邻居发现最初在RFC 1970(参考文献〔7〕)中描述，目前已在RFC 2461 [i]中重新定义。
IPv6邻居发现提供了几种不同用途，包括以下方面的支持：
l 路由器发现。
即帮助主机来识别本地路由器。
2 前缀发现。
节点使用此机制来确定指明链路本地地址的地址前缀以及必须发送给路由器转发的地址前缀。
3 参数发现。
此机制帮助节点确定诸如本地链路MTU之类的信息。
4 地址自动配置。
用于IPv6节点地址自动配置 [ii]。
5 地址解析。
替代了ARP和RARP，帮助节点从目的IP地址中确定本地节点(即邻居)的链路层地址。
6 下一跳确定。
可用于确定包的下一个目的地，即可确定包的目的地是否在本地链路上。
如果在本地链路，下一跳就是目的地；否则，包需要路由，下一跳就是路由器，邻居发现可用于确定应使用的路由器。
7 邻居不可达检测。
邻居发现可帮助节点确定邻居(目的节点或路由器)是否可达。
l 重复地址检测。
邻居发现可用于帮助节点确定它想使用的地址在本地链路上是否已被占用。
8 重定向。
有时节点选择的转发路由器对于待转发的包而言并非最佳，这种情况下，该转发路由器可以对节点进行重定向，以将包转发到最佳的路由器。
例如，节点将发往Internet的包发送给为节点的内联网服务的默认路由器，该内联网路由器可以对节点进行重定向，以将包发送给连接在同一本地链路上的Internet路由器。
邻居发现服务通过5种ICMPv6 [iii]报文类型来执行，这些报文包括：
9 路由器宣告。
要求路由器周期性地发送多点传送路由器宣告消息，宣告其可用性及其可到达的在线节点、用于配置的链路和Internet参数。
这些宣告包含对所使用的网络地址前缀、建议的路程段极限值及本地的MTU的指示，也包括指明节点应使用的自动配置类型的标志。
10 路由器请求。
主机可以请求本地路由器立即发送其路由器宣告。
路由器必须周期性地发送这些宣告，但是在收到路由器请求报文时，不必等到下一个预定传送时间到达。
而应立即发送宣告信息。
11 邻居宣告。
节点在收到邻居请求报文时或者链路层地址改变时，发出邻居宣告报文。
12 邻居请求。
节点发送邻居请求来请求邻居的链路层地址，以验证它先前所获得并保存在告诉缓存中的邻居链路层地址的可达性，或者验证它自己的地址在本地链路上是唯一的。
13 重定向。
路由器发送重定向报文以通知主机，对于特定的目的地自己不是最佳的路由器。
二、地址自动配置
地址自动配置过程包括两种类型：无状态的和有状态的。
无状态类型是IPv6整体的一部分，最新是在RFC 2462 [i]中指定。
无状态的自动配置是基于动态主机配置协议(DHCP)，在IETF草案中 [ii]指定。
1)无状态的自动配置
无状态的自动配置主要满足以下以下的要求： l 在IPv6主机连到网络之前，不需要任何形式的手工配置，必须产生一种机制来为每个接口自动产生唯一的地址，从接口令牌开始(通常几乎是接口链路层地址)。
由一些连到同一链路的主机组成的小型局域网不是必须要指定那个的服务器(DHCP)来通信。
主机必须能够从包含和链路相关的前缀列表的路由器宣告得出本地或全局地址。
由主机和路由器组成的大公司网络不是必须要使用有状态的服务器(DHCP)来通信。
主机必须能够从包含和链路相关的前缀列表的路由器宣告得出本地或全局地址。
无状态配置过程必须使一个站点的主机很容易进行重新编号操作(地址变化，这种情况往往出现在一个站点的主机转换到另外的网络服务提供商的时候)。
事实上，重新编号操作将周期性地执行，因为全局地址通常是基于提供商的。
人们将需要过渡周期，允许新地址和老地址共存使得迁移过程可以无痛苦地完成。
应当允许网络管理员指定他们是否愿意使用无状态配置、有状态配置或两者都有。
接口是按照下面的方式自动配置自身；
首先，我们必须确定只有具备多点传送能力的接口能配置自身，并且因此自动配置只有在支持多点传送通信的链路上发生。
当一个接口被激活(刚刚打开或一次重新启动后)，主机通过接口令牌中得到接口的链路本地地址，该地址暂时设置为实验状态，并且开始一个重复地址检测来检测链路本地地址是否尚未使用。
在此过程确认此地址是唯一的之后才将此地址分配给接口。
之后的步骤包括路由器宣告消息或确认网络上没有任何可用的路由器。
节点可以等待路由器宣告消息，也可以发送一个或更多的路由器请求给所有的路由器(FF02::2)多点传送地址，节点使用路由器的响应信息来完成自动配置。
路由器宣告中包含两个标志(参考文献〔19〕-5.5.5节)，表示主机将要执行的自动配置的类型。
标志M(被管理的地址配置)表明主机是否必须使用规定的地址自动配置。
标志O(其他有状态的配置)表明主机是否使用其他信息(不包括地址)的有状态自动配置。
此外路由器宣告包含用在本地和全局地址的无状态的自动配置的前缀。
由于路由器宣告也是周期性地产生的，主机地址可以继续更新。
新的
地址能够作为新的前缀复制的后果来添上，旧的地址由于不再被任何路由器宣告而变成无效。
2)有状态的自动配置和DHCPv6
有状态的自动配置下，必须要求安装和管理DHCP服务器，并要求接受DHCP服务的每个新节点都必须在服务器上进行配置。
DHCP服务器保存它要求提供配置信息的节点列表，如果节点不在列表中，该节点就无法获得IP地址。
DHCP服务器还保持着使用该服务器的节点的状态，因为该服务器必须了解每个IP地址使用的时间，以及何时IP地址可以进行重新分配。
有状态自动配置的问题在于。
用户必须保持和管理特殊的自动配置服务器以便管理所有“状态”，即所容许的连接及当前连接的相关信息。
对于有足够资源来建立和保持配置服务器的机构，该系统可以接受；但是对于没有这些资源的个人或小型机构，无状态的自动配置是较好或者较容易的解决方案。
这种机制个人节点能够确定自己的IP配置，而不必向服务器显式请求各节点的信息。
使用无状态的自动配置要简单的多，为什么还要使用有状态的自动配置呢？这是有构造网络的机构的要求决定的。
无状态自动配置对得到IP地址的节点提供最低程度的监视。
如果有DHCP服务器的支持，机构可以更紧密地控制网络可配置的节点。
只有由网络管理员明确授权的节点才能通过DHCP服务器来配置。
DHCP是必须经过升级才可以支持IPv6地址的，DHCPv6就是为IPv6设计的，但是它仍然处于研究、修改、制定中。