HCIE-ICMPv6

本文主要是介绍HCIE-ICMPv6，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

邻居发现协议 - NDP概述

• NDP（Neighbor Discovery Protocol，邻居发现协议）在RFC2462及RFC4861中定义。NDP实现了IPv6中诸多重要机制，如下图所示：
  

NDP使用ICMPv6的相关报文(重点)

• RS（Router Solicitation）：路由器请求报文
• RA（Router Advertisement）：路由器通告报文
• NS（Neighbor Solicitation）：邻居请求报文
• NA（Neighbor Advertisement）：邻居通告报文

地址解析报文（NS NA）

• 地址解析过程中使用了两种ICMPv6报文：邻居请求（Neighbor Solicitation）和邻居通告（Neighbor Advertisement）。
  

查看IPv6邻居表

• IPv6不像IPv4那样使用ARP表来缓存IP与MAC地址的映射，而是维护一个IPv6邻居表。在华为数通设备上则使用display ipv6 neighbors命令来查看IPv6邻居表。

邻居状态变化

• 一个例子：节点A要访问节点B，A的缓存中无B的条目，下图是邻居状态机的变化
  

IPv6地址解析优势

• IPv6的地址解析不再使用ARP，也不再使用广播方式。
• 三层完成，针对不同的链路层协议可以采用相同的地址解析协议
• 通过ICMPv6（类型135的NS及类型136的NA报文）来实现地址解析。
• NS报文发送使用组播的方式，报文的目的IPv6地址为被请求的IPv6地址对应的“被请求节点组播地址”，报文的目的MAC为组播MAC。
• 采用组播的方式发送NS消息相比于广播的方式更加的高效，也减少了对其他节点的影响和对二层网络的性能压力。

重复地址检测DAD

• 机制概述
  • 重复地址检测确保网络中无两个相同的单播地址。
  • 所有地址都需要做DAD。
  • 使用NS和NA完成DAD交互过程。
• 原理
  • 一个地址在通过DAD地址重复检测之前称为“tentative地址”也就是试验性地址。接口暂时还不能使用这个试验性地址进行正常的IPv6单播通讯，但是会加入和该地址所对应的Solicited-Node组播组。
  • DAD重复地址检测：节点向该tentative地址所在的Solicited-Node组播地址发送一个NS，如果收到某个其他站点回应的NA，就证明该地址已被网络上使用，节点将不能使用该tentative地址通讯。
  • 接口在启用任何一个单播IPv6地址前都需要先进行DAD，包括Link-Local地址。

IPv6地址无状态自动配置概述（重点）

• IPv6地址无状态自动配置（StateLess Address AutoConfiguration，SLAAC）是IPv6的标准功能，在RFC2462中定义。
• 在IPv6中，设备可以通过手工或者动态的方式获取地址。在动态获取地址的方式中，存在DHCPv6及无状态地址自动配置两种方式。
• 相比于DHCPv6这种动态地址分配技术而言，SLAAC无需部署应用服务器，更加轻量。

路由器发现概述（RA RS）

• 路由器发现功能是IPv6地址自动配置功能的基础，主要通过以下两种报文实现：
  • RA（Router Advertisement，路由器通告）报文：每台设备为了让二层网络上的主机和设备知道自己的存在，可以定时以组播方式发送RA报文，RA报文中会带有网络前缀信息，及其他一些标志位信息。RA报文的Type字段值为134。
  • RS（Router Solicitation，路由器请求）报文：很多情况下主机接入网络后希望尽快获取网络前缀进行通信，此时主机可以立刻发送RS报文，网络上的设备将回应RA报文。RS报文的Type字段值为133。

路由器发现 - 路由器周期发送RA

• 链路上的路由器会定期的发送RA（Router Advertisement）消息。
  
• 收到RA的主机将加入默认路由器列表中。
• 收到RA的路由器将检查RA内容的一致性。

重定向报文

• 当网关路由器知道更好的转发路径时，会以重定向报文的方式告知主机
• 重定向报文的结构如下：
  
• 经常网关路由器发现报文从其它网关路由器转发更好，它就会发送重定向报文告知报文的发送者，让报文发送者选择另一个网关路由器。
  • 报文格式中Type为137，Code为0；
  • Target Address是更好的路径下一跳地址；
  • Destination Address是需要重定向转发的报文的目的地址。

重定向过程

• 主机A的默认路由器为RTA，当主机A要给主机B发送数据时：
  

PMTU发现

• PMTU就是路径上的最小接口MTU。
• 在RFC1981中定义了PMTU发现协议。
  
• RFC1981中定义了PMTU发现的机制，它是通过ICMPv6的Packet Too Big报文来完成的。首先源节点假设PMTU就是其出接口的MTU，发出报文，当转发路径上存在一个小于当前假设的PMTU时，就会向源节点发送Packet Too Big报文，并且携带自己的MTU值，此后源节点将PMTU的假设值更改为新收到的MTU值。如此反复，直到报文到达目的地之后，源节点就能知道到达某个目的地的PMTU了。

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