IPv6邻居发现协议介绍PPT课件
H3C IPv6邻居发现经典讲义
无表项
有可达表项 获得可达信息
获得可达信息 报文发送 组装报文
地址解析
表项的清除方式
•目的缓存和邻居缓存： 邻居不可达检测机制保证无用表项的删除
没有必要周期性的清除目的和邻居缓存表项。尽管缓存表可能会不正确的保留 有陈旧的表项，但是邻居不可达检测机制能够保证在该不正确的表项被使用时 清除该表项。
•前缀列表和路由器列表：
请求发向单播地址，不打扰其他节点。如果发生变故 将收不到任何响应。
重定向功能
2002::3，把这个 包裹送到2001::1 那里，小心轻放。
2002::3为我提供 长期快递服务 （包月的），给 我媳妇2001::1寄 个包裹啥的也得 找它。
2001::1？让 2002::4送不是 更快？
2002::3，把这个 包裹送到2001::1 那里，小心轻放。
•目的缓存表（Destination Cache）
最近有流量发送的目的地址组成的表项，由重定向报文更新。
•前缀列表（Prefix List）
从路由器公告中接收到的前缀建立的表项，由路由器公告中提取。
•默认路由器列表（Default Router List）
本网段路由器组成的表项，从路由器公告中提取。
Type：4 IP header＋data：触发该重定向消息的IP数据包的部分或全部，但要保 证重定向消息报文长度不超过1280字节。
MTU选项
Type：5
Length：1
MTU：链路推荐的MTU值
• • •
• • •
接口应保持的信息
•邻居缓存表（Neighbor Cache）
最近向其发送过流量的邻居组成的表项，由各种ND报文更新。
邻居缓存表
IPv6技术(第4章)课件
第4章ICMPv6及相关协议机械工业出版社ISBN 7-111-23468-5学习内容及要求 本章学习内容及要求\要求了解ICMPv6协议的功用\理解ICMPv6与ICMPv4的比较内容\掌握ICMPv6协议格式内容\熟知ICMPv6错误报文格式和用途\熟知ICMPv6信息报文格式和用途\掌握ICMPv6处理规则\理解邻居发现协议的主要内容\掌握邻居发现协议的功能分析方法\熟知ICMP重定向报文内容和功用\掌握IPv6地址解析技术的方法\了解多播监听者发现协议MLD4.1 ICMPv6协议概述4.1.1 ICMPv6协议的功用\ICMPv6是IPv6的Internet控制报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol)，它属于IPv6协议的一个组成部分，和IPv6协议一起工作，IPv6网络中的每一个节点均要实现ICMPv6。
\在IPv6分组不能被正确处理的时候，ICMPv6向源节点报告IPv6分组在传输过程中的出错信息和通告信息，使网络中的节点可以知道网络中所传输的IPv6分组的情况，以及当前网络状态的重要信息。
现在ICMPv6的技术文档是RFC 2463需要说明的是\在IPv6网络中，用ICMPv6实现IPv4网络中的ICMP、ARP、IGMP 协议的功能。
ICMPv6是用运输层协议UDP传输的。
在发送ICMPv6报文时，是将ICMPv6报文作为IPv6分组的数据载荷。
IPv6与IPv4的网络层Comparison of network layers in version 4 and version 64.1.2 ICMPv6与ICMPv4的比较ICMPv6增加的功能包括：\Internet 组管理协议IGMP功能被加入到ICMPv6中。
\地址解析协议ARP和反向地址解析协议RARP 功能被加入到ICMPv6中。
\引入了邻居发现(ND)协议，它使用ICMPv6报文是为了确定同一个链路上的邻居的链路层地址、发现路由器、随时跟踪哪些邻居是可连接的，以及检测更改的链路层地址。
ipv6邻居发现协议
IPv6地邻居发现技术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。
路由器通告消息包含在连接(on-link)确定、地址配置的前缀和跳数限制值等。
(3)邻居请求(Neighbor Solicitation)：节点发送邻居请求消息来请求邻居的链路层地址，以验证它先前所获得并保存在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否是惟一的。
(4)邻居通告(Neighbor Advertisement)：邻居请求消息的响应。
节点也可以发送非请求邻居通告来指示链路层地址的变化。
(5)重定向(Redirect)：路由器通过重定向消息通知主机。
对于特定的目的地址，如果不是最佳的路由，则通知主机到达目的地的最佳下一跳。
3、主机的数据结构IPv6的一个设计要求是：即使在一个有限的网络内，主机也必须正确工作，而不像路由器不能储存路由表，不能有永久的配置，因此主机必须能自动配置，必须能学到交换数据的有关目的地的最小信息。
这些信息储存的存储器叫做缓存，这些数据结构是一系列记录的排列，称作表项。
IPV6 邻居发现ND协议
• 一个链路可以分配多个前缀。默认，主机从路由器得知所有的前缀，但路由器也可以
配置为不通告前缀，此时路由器接收到含未通告的前缀的数据包，会发布ICMP重定向
消息。
• 标准身份验证和安全机制可应用于邻居发现。
.
12
IPv6地址结构
• IPv6地址 = 前缀 + 接口标识 – 前缀：相当于v4地址中的网络ID – 接口标识：相当于v4地址中的主机ID 2001:A304:6101:1::E0:F726:4E58
.
19
.
20
• Router Solicitation消息格式
• --主机发送Router Solicitations以便督促路 由器尽快生成Router Advertisements。 Router Solicitation消息格式如图1所示sement消息格式 ----路由器周期地发出Router Advertisement消息，或因 响应Router Solicitations而发送Router Advertisement消息。
.
18
路由器周期性发送路由通告
在IPv6网络中，路由器以一定的时间间隔发送路由 通告消息，便利主机获得IPv6前缀，但是，当主机 产生了链路地址后，主机就会发送路由器请求消息 Router Solicitation，主机将Router Solicitation消 息发送到ALL-ROUTERS多播组，典型的源地址是 一个接口的链路本地地址。Router Solicitation消息 促使路由器立即发送Router-Advertisement消息。
路由通告
RS报文 RA报文
.
1::1/64
节点请求
15
路由器请求和公告
IPv6邻居发现协议
IPv6邻居发现协议
概述 邻居发现协议的消息类型 路由器发现 地址自动配置 地址冲突检测 邻居地址解析
概述
IPv6具有即插即用的特性，而该特性就 是通过邻居发现协议(Neighbor Discovery Protocol, NDP)来实现的。 NDP消息通常应该在链路本地的范围内 收发。因此，封装NDP消息的数据包也始终 使用IPv6链路本地地址，或者链路本地范围 内的多播地址。
路由器发现
路由器通过在相连的链路上周期性地发送 路由器通告消息，表明它的存在并通告配 置的所有参数。大多数情况下在广播链路 上使用。 刚刚连接到某个链路接口的主机需要获得 一份路由器通告消息，以便能够发现链路 上的路由器并学习到链路的参数。因此连 接到链路时，主机会发送一条路由器请求 消息去请求一条路由器通告消息。收到后 将该路由器添加到缺省路由器列表中。
邻居发现协议的消息类型
邻居发现协议(NDP)是在RFC2461中定义的， 为了完成某些功能，它使用ICMPv6协议来 交换一些必要的消息，主要有5种： 路由器通告(Router Advertisement, RA)消息 路由器请求(Router Solicitation, RS)消息 邻居通告(Neighbor Advertisement, NA)消息 邻居请求(Neighbor Solicitation, NR)消息 重定向(Redirect)消息
地址冲突检测
被请求节点的多播地址是由前缀 FF02:0:0:0:0:1:FF00::/104加上目标地址的 最后24位组成。这样做的原因是这个地址 可以匹配该节点自动配置的所有地址。除 此以外，如果两个节点同时对一个地址进 行冲突检测时，它们可以互相检测到。
邻居地址解析
IPv6技术完整课件
64位接口ID
无状态地址自动配置—接口ID生成
链路本地地址的接口ID生成
MAC 地址：0000:0b0a:2d51 二进制：
在公司-ID和节点-ID之间插入fffe：
设置U/L 位为1：
生成EUI-64地址：0200:0bff:fe0a:2d51
2002:ac10:0202::1
172.16.2.2
IPv6地址分类
单播地址 组播地址 任播地址
IPv6组播地址
在IPv6中，组播地址有特定的前缀，但是和IPv4中的D类 地址前缀不同。
IPv6组播地址
8
4
4
标志 范围
112 组 ID
最高8位：全1
目 前字段只意标定义志：义０（，最fl预gs留低）：的030200位/1ID， １，节点本地范围
注意：可聚合全球单播地址的前缀前3位固定是 001 有效地址范围前缀（2000~3FFF）
可聚合全球单播地址
前缀前3位固定是001 有效地址范围前缀（2000~3FFF） 目前只使用了下面两个前缀地址段，其它的为保留地址段
2001::/64 首批使用的可聚合全球单播地址
2002::/64 IPv4网络中建立6to4隧道的地址
IPv6地址表示 十六进制 2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff
IPv6地址表示
IPv6地址的压缩表示 2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff
::压缩 2001:0410:0000:0001::45ff
错误压缩 2001:0410::0001::45ff 错误！
IPv6技术第6章ppt课件
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2
6.1 IPv6安全问题
❖ 6.1.1 IPv6安全问题概述
IPv6的安全脆弱性可以分为四类：
❖ ⑴实现和部署上的漏洞和不足，与IPv6协议有关的设计、算法和 软硬件的实现离不开人的工作
❖ ⑵非IP层攻击，IPv6的安全仅作用在IP层，其它层出现对IPv6网 络的攻击仍然存在。
❖ ⑶IPv4向IPv6过渡时期的安全脆弱性，IPv4网络和IPv6网络并存 的环境以及过渡技术存在安全隐患。
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4
网络安全的特征
❖ 身份可认证性；机密性；完整性；可控性；可审查 性。
❖ 网络安全需要考虑到三个方面：
⑴安全攻击，是任何危及网络系统信息安全的活动； ⑵安全机制，用来保护网络系统不受截听，阻止安全攻
击，恢复受到攻击的系统； ⑶安全服务，提供加强网络信息传输安全的服务，利用
一种或多种安全机制阻止对网络的攻击。
明文M H
密钥K
明文M 发送 明文M
MD 得出报文摘要
加密的报文摘 要
图6.4 用报文摘要实现报文鉴别
精选课件ppt
收方算出的
报文摘要
H
MD
密钥K 比较
MD 得 出 解 密 的 报文摘要
13
6.2 Internet的安全技术
❖ 6.2.1 数据包过滤和防火墙
防火墙所起的作用是：
❖①限制访问者进入一个被严格控制的点； ❖②防止进攻者接近受到保护的设备； ❖③限制人们离开一个严格控制的点。
与操作系统OS集成实施
❖ ⑵将IPsec作为协议栈中的一块(BITS)来实现
这种方法将特殊的IPsec代码插入到网络协议栈中，在网 络协议栈的网络层和数据链路层之间实施
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）
IPV6-技术简介及应用PPT
其中双协议栈和隧道技术是主要的方法，而翻译机制 由于效率比较低，只在不同IP版本的元素之间进行通 信时才采用。
2.1 双协议栈技术
IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议，两者 都基于相同的物理平台，而且加载于其上的 传输层协议TCP和UDP又没有任何区别。
3.1 发展现状（中国）
我国相关研究机构、高校、厂商及运营商也已陆续开 始跟踪与关注 IPv6技术发展，投入 IPv6技术研发， 并相继建成 IPv6试验床及实验网络，如 6Tnet （ IPv6 Telecom Trial Network ）下一代 IP 电信实验 网、湖南 IPv6实验网、中国电信集团 IPv6实验网、 中国高性能宽带信息网、中国教育与科研 CERNET IPv6试验网和中科院 IPv6城域网等。
1.2.3 IPv6的安全保障
IPv6将IPSec集成到协议内部，从此IPSec将 不再单独存在。IPv6提供了以下安全保障：
– 1、端到端的安全保证 – 2、对内部网络的保密 – 3、通过安全隧道构建安全的VPN – 4、通过隧道嵌套实现网络安全
2. IPV4到I
IPv6技术
主要内容
1: IPV6的概况 2：IPV4向IPV6过渡技术 3: IPV6的发展现状及面临的问题 4：IPV6应用前景
1. IPV6的概况
近年来对Internet的攻击时有发生，其主要 原因就是利用了目前Internet协议TCP/IP中 存在的安全漏洞。IP protocol version6,简 称IPv6，是为了解决现行IP协议存在的问 题而提出来的新版本协议。
IPV6实现了网络层的基本安全，采用IPSec安 全技术。
IPv6技术（第2章）课件
IPv6技术（第2章）课件第2章IPv6协议结构机械工业出版社ISBN 7-111-23468-5学习内容及要求本章学习内容及要求\要求了解IPv6协议基本术语\掌握IPv6协议数据单元的构成内容\掌握IPv6协议的扩展首部的构成内容\熟知IPv6协议与相邻层协议的关系\掌握IPv6协议的特性及分析方法2.1 IPv6协议分组结构2.1.1 IPv6协议基本术语\节点：一般指网络中的主机或路由器，又分为访问节点和交换节点\上层协议：IPv6协议之上的网络协议，上层协议将用到IPv6协议的服务\子网：使用相同的64比特IPv6地址前缀的一个或多个网络。
\邻居节点：连接到同一个链路上的节点\接口：网络中连接到一个链路上的物理连接或逻辑连接2.1.2 IPv6协议数据单元有效载荷流标签有效载荷长度源地址（128位）固定首部40B 扩展首部/ 数据（最大到64KB ）目的地址（128位）图2.1 IPv6协议格式下一个首部版本号通信类型跳数限制04比特816311924IPv6协议数据单元由固定首部(base header)和有效载荷(payload)组成，固定首部有40字节，包含有8个字段具有多个可选扩展首部的格式图2.2 具有多个可选扩展首部的IPv6数据报的一般格式基本首部扩展首部1扩展首部N 数据部分IPv6数据报有效载荷选项…有效载荷又包括扩展首部(extension header)和数据部分，IPv6数据报在基本首部后面允许有零个或多个扩展首部，再后面是数据。
IPv6数据报中下一个首部字段对应着IPv4协议中的协议字段，下一个首部字段的一些可能取值如图2.3所示典型的IPv6数据包每一种扩展报头其实也有自己特定的协议号，例如：路由报头为43，AH报头为51每一个基本报头和扩展报头的protocol字段标识后面紧接的内容IPv6报头Next Header=6TCP段IPv6报头Next Header=43 IPv6报头Next Header=43路由报头Next Header=6路由报头Next Header=51AH报头Next Header=6TCP段TCP段2.1.3 IPv6协议首部与IPv4协议首部的比较IPv6协议与IPv4协议是互相不兼容的两个网络层协议，IPv6是在IPv4基础上的改进。
IPv6 邻居发现协议介绍
Prefix Information格式
•
•
Prefix Len：前缀的bit数，0-128（0或128什么含义？）
L：on link flag，当设置时，可用于on-link(是否直连)判决；当未设置时，RA对于前缀on-link还是offlink不持立场，即host不能认为通过该前缀生成的IP是off-link的。只有当Valid Lifetime为0，且L设置 为1，才表示该前缀的地址为off-link A：用于RFC2462 无状态地址自配置 Valid Lifetime&Perferred：参考RFC2462 无状态地址自配置 Prefix：一个IP地址或者IP地址的前缀，不能携带link-local的prefix
NS报文格式
• Node发送NS报文请求解析target Node的链路层地址，同时携带了自身的链路层地址，当 Node发送NS用于解析地址时，以组播方式发送；当验证可达性时，以单播方式发送
•
IP头 – 源IP：发送方接口IP或者为未定义IP(用于DAD检测时) – 目的IP：被请求节点组播地址或者目标地址
• 记录NUD算法涉及的相关数据记录，如邻居状态，重发计数，定时器等
• IPv6的NDP协议组合了IPv4时的ARP，RDISC(RFC1256 ICMP Router Discovery Messages)，ICMP Redirect • 相比IPv4的增强
– router发现作为协议基本功能，主机不需”窥探“路由协议 – RA携带了link地址，不需额外的分组交换获取router的link地址 – RA携带了prefix，不需单独配置host的掩码 – RA使能地址自配置 – RA广播link MTU，保证那些没有知名MTU预定义值的link上的所有node使用相同 的MTU – 定义被请求节点组播地址，降低非解析目标节点的中断数 – Redirect携带了新的下一条的link地址，不需再发起的单独的报文交换去获取
IPv6 基础知识简介ppt课件
IPv6地址的表示
• 用十六进制表示，如： FE08:…. • 4位十六进制数一组，中间用 “ : ” 隔开，共8组(共
16个字节、128bit)
2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45FF • 以零开头组可以省略前面的0，连续多个全0的组可
用“::”表示，如：
2001:410:0:1::45FF （注意：“::”只能出现一次） • 地址前缀长度用“/xx”来表示，如： 1::1/64
• 站点本地地址(4291已废弃)，站点内寻址，以FEC0开头, 例FEC0::E0:F726:4E58 Page 9
2、IPv6 单播地址--地址的组成
IPv6地址组成：前缀 + 接口标识
• 前缀：通常带有注册者、提供商和授权的信 息、子网信息，相当于IPv4地址中的网络ID。 • 接口标识：相当于IPv4地址中的主机ID • 地址 2001:A304:6101:1 E0:F726:4E58 IPv6地址 2001:A304:6101:1::E0:F726:4E58 /64 的构成如下：
前缀
接口标识
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2、IPv6 地址—IPv6接口ID的生 成方式 依据IEEE-EUI-64自动生成：将48比特
的MAC地址转化为64比特的接口ID
•48比特的MAC地址(前24位是Organizationally Unique Identifiers (OUI)，c是公司标识，第7bit 是 (U/L)位，0表示本地唯一的，1表示全球唯一，第8bit 是 (I/G)位，m就是扩展标识符)
Page 4
1、IPv6的产生背景
Page 5
IPv6的技术特点
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技术课件：配置IPv6邻居发现
学习目标•学完本节后，你将能够：•掌握配置IPv6静态邻居•掌握配置IPv6邻居发现功能•掌握检查IPv6邻居发现配置结果配置IPv6邻居发现•IPv6邻居发现ND（Neighbor Discovery）是IPv6协议的一个基本的组成部分。
邻居发现协议代替了IPv4中的ARP协议和ICMP路由设备发现消息，另外IPv6邻居发现还实现了重定向协议的所有功能，并具有邻居不可达检测机制配置静态邻居•当主机需要和目标主机通信时必须先获得目标主机的链路层地址。
将邻居节点的IPv6地址解析为链路层地址，可以通过邻居发现机制来动态实现，也可以通过手工配置静态邻居表项来实现。
设备根据邻居节点的IPv6地址和与此邻居节点相连的三层接口号来唯一标识一个静态邻居表项。
另外，当用户需要过滤掉一些非法的报文时，可以通过静态配置邻居表项，将这些非法报文的目的IPv6地址绑定到某个不存在的MAC地址。
•操作步骤▫执行命令system-view，进入系统视图。
▫执行命令interface interface-type interface-number，进入需要配置静态邻居的接口视图。
▫根据不同类型的接口，执行以下命令：▫配置普通三层接口的静态邻居表项时，执行ipv6 neighbor ipv6-address mac-address命令。
▫配置VLANIF接口的静态邻居表项时，执行ipv6 neighbor ipv6-address mac-address vid vlan-id interface-type interface-number命令。
▫配置QinQ终结子接口或Dot1q终结子接口的静态邻居表项时，执行ipv6 neighbor ipv6-address mac-address vid vlan-id [ cevid cevid]命令。
•如果接口配置了动态QinQ，则不允许配置静态邻居表项•IPv6邻居发现协议主要提供了五个功能：地址解析、邻居可达性检测、重复地址检测、路由器发现/前缀发现及地址自动配置、重定向功能。
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
第12章-下一代因特网协议IPV6ppt课件(全)
制值，d是地址中4个低阶8位分组的十进制值(标准IPv4 表示) 。适合在IPv4和IPv6混合环境中使用。
2．IPv6的地址类型
IPv6 将实现 IPv6 的主机和路由器均称为节点。IPv6 地址是分配 给结点上面的接口，而不是节点。IPv6地址是单个或一组接口的 128位标识符，有三种类型：单播(Unicast) 地址、多播 (Multicast) 地址、任意播(Anycast) 地址。
第12章下一代因特网协议IPV6
本章主要内容
12.1 IPV6的产生 12.2 IPV6的主要优点 12.3 IPV6的技术要点 12.4 IPv6的发展战略和规划 12.5 IPv6试验网络
复习思考题
12.1 IPV6的产生
产生原因
IPv4网络的两大危机：地址枯竭和路由表急剧膨胀 IPv6的地址空间几乎无限
并且扩展必须是不需要网络软件升级就可实现的； 协议必须支持可移动主机和网络。
12.1.2 针对IPng的设计目标提案
TUBA：含有更多地址的TCP和UDP，允许用户有20字节的NSAP地址， 以及一个可以使用的OSI传输协议的平台；
IPv7，TP/IX，CATNIP：IPv7是1992年由Robert Ullmann提出的。 1993年，改称“TP/IX”，有64位地址。后来演变成另一个协议 CATNIP。该方案包含了快速信息包处理和新的RAP路由协议等观点， 试图为IP、CLNP和IPX等信息包定义一个统一的格式，为众多的传 输协议提供支持；
(3)扩展首部举例
下面以路由首部为例说明扩展首部的作用和格式。
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– 本地链路范围内根据被请求目标地址计算得到的组播地址 – FF02::1:FFxx:xxxx，其中xxxxxx为NS请求中的目标地址的低24bit
• link-local address 本地链路地址
– 本地链路范围内可以到达邻居的地址：FE80::xxxx:xxxx:xxxx:xxxx – xxxxxxxx为EUI-64(link ID),ethernet时link ID为MAC地址
• IPv6的NDP协议组合了IPv4时的ARP，RDISC(RFC1256 ICMP Router Discovery Messages)，ICMP Redirect
• 相比IPv4的增强
– router发现作为协议基本功能，主机不需”窥探“路由协议 – RA携带了link地址，不需额外的分组交换获取router的link地址 – RA携带了prefix，不需单独配置host的掩码 – RA使能地址自配置 – RA广播link MTU，保证那些没有知名MTU预定义值的link上的所有node使用相同
8
NDP在不同链路类型上的适用性
• NDP支持不同类型的link，但是由于不同link不能完全满足NDP 协议的要求，不同link可以支持NDP的部分功能
• Point-to-point
– 对于类mulicast的P2P link可以运行NDP
• Mulitcast
– Fully meet
• non-broadcast multiple access (NBMA)
2
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(A) – 可达性验证(NUD) – 重复地址检测(DAD)
3
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
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)
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RS报文格式
• RS报文用于host向router请求快速响应RA报文
• IP头 – 源IP地址：接口上已配置的地址或者未定义地址; – 目的IP地址：所有路由器组播地址:FF02::2 – Hop limit:255（下面的消息如无特殊说明，均为255）
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NDP消息组
• 协议定义了2对报文和1条Redirect报文 – Router Solicitation(RS)
• 主机发送该报文请求router广播RA
– Router Advertisement(RA)
• router通过该报文广播前缀信息，internet参数信息 • router响应node发送的RS报文
• unspecified address 未定义地址
– 保留地址，表示缺少地址，用::表示
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概述
• NDP功能 – Router Discovery – Prefix Discovery – Parameter Discovery（MTU/hop limit） – Address Autoconfiguration – Address resolution – Next-hop determination – Neighbor Unreachability Detection（NUD） – Duplicate Address Detection（DAD） – Redirect
– Neighbor Solicitation(NS)
• 解析链路层地址 • 验证邻居的可达性（NUD） • 验证地址的唯一性（DAD）
– Neighbor Advertisement(NA)
• 响应NS • 链路层地址变化时，广播NA
– Redirect
• 用于router通知主机更好的下一跳
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Vs IPv4
• 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，
– 支持NDP协议的Redirect,NUD,下一跳确定功能 – 地址解析，传送RS/RA不在该规范定义
• shared media
– 只有Redirect适用
• variable MTU
– 不适用
• asymmetric reachability
– 不适用
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– RFC 3971 SEcure Neighbor Discovery (SEND)
IPv6 邻居发现协议介绍
Jade 2014/11/28
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前言 • IPv6 Neighbor Discovery协议（NDP）用于发现同一link
上的其他主机，获取其他主机的链路层地址，发现路由器， 还用于维护邻居的可达性； • 参考文档： • RFC 4861. Neighbor Discovery for IP Version 6
的MTU – 定义被请求节点组播地址，降低非解析目标节点的中断数 – Redirect携带了新的下一条的link地址，不需再发起的单独的报文交换去获取 – Same link上可以配置多个prefix – IPv6有明确的NUD规范，并且作为协议的基本组成部分 – 将地址解析放在ICMP层，有利于利用IPv6层的安全机制
Frame relay
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术语
• all-nodes multicast address 本地链路所有节点组播地址
– 可以到达link范围内所有node的地址：FF02::1
• all-routers multicast address 本地链路所有路由器组播地址
– 可以到达link范围内所有路由器的地址：FF02::2