本文主要是介绍华为HCIE课堂笔记第十二章 ICMPv6和NDP协议,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!
第十二章 ICMPv6和NDP
12.1 背景
ICMPv6协议用于IPV6协议的消息传递:地址解析、重复地址检测、无状态地址配置、NDP协议、路径MTU发现。
12.2 ICMPv6介绍
ICMPv6的头部字段包含Type字段、Code字段、校验和字段。
消息分为两种:
- 查错消息:Type字段(8bit),最高bit位为0的消息,即Type字段取值为0-127。主要的消息种类如下:
- 目的不可达,Type为1
- 数据包过长,Type为2,用于路径MTU发现
- 超时,Type为3
- 参数错误,Type 类型为4
- 信息消息:Type字段的最高bit位为1的消息,即Type字段取值范围是128-255。常见的消息类型如下:
- ICMPv6的请求消息,消息类型为128
- ICMPv6的应答消息,消息类型为129
邻居发现(RFC2461和RFC4861)如下:
-
- Type=133,路由器请求(Router Solicitation)
- Type=134,路由器公告(Router Advertisement)
- Type=135,邻居请求(Neighbor Solicitation)
- Type=136,邻居公告(Neighbor Advertisement)
- Type=137,重定向 (Redirect)
组播侦听者发现协议(RFC2710和RFC3810),组播发现协议有两个版本MLDv1和MLDv2,对应IGMPv2和IGMPv3,原理相同,使用报文如下:
-
- Type=130,查询消息
- Type=131,报告消息
- Type=132,离开消息
- Type=143,MLDv2报告消息
12.3 ICMPv6报文的应用
12.3.1 Path-MTU发现(路径MTU发现)
IPV6的通信仅在源端进行报文的分片操作,路径中的设备不进行报文分片仅依据基本IPV6头部转发数据,提高转发效率。因此源端需要探测出源端到达目的端的最小MTU值。
原理:源端按照自己的MTU值发送数据给到目的端,沿途经过的设备如果出现报文的大小大于自己的MTU值时,则向源端发送Type类型为2的ICMPv6报文,表示数据包过大,并提供本地的MTU值,直到报文到达目的端,因此源端获取了整个路径上的最小MTU值,按照最小MTU值转发数据。
12.4 NDP协议邻居发现协议
12.4.1 路由器发现(RA和RS报文)
- 路由器发现:主机选择链路上的哪个路由器作为缺省网关,通过RA报文通告参数。
- 前缀发现:路由器通过RA报文通告自己的前缀,主机根据获取前缀配置IPv6地址。(无状态自动配置)
- 参数发现:路由器通过RA报文通告相应的参数:缺省跳数限制,地址配置方式。
- RA报文的发送方式:
- 周期发送,发送间隔默认200s-600s之间
- 触发发送,主机发送RS报文之后,路由器通过RA响应。
- 主机通过接收到RA报文之后,产生缺省路由,缺省路由下一跳指向路由器的该链路的链路本地地址。
12.4.2 地址解析
1、PC1访问PC2,首先进行MAC地址解析,发送NS报文(邻居请求报文),目的IP地址为PC2的接口的IPV6的地址对应的被请求节点组播组地址。
2、PC2收到后,确认目的IPv6组播地址是自己加入的组播组,因此相应ICMPv6的NA报文,单播将自己的MAC地址返回给PC1
12.4.3 邻居发现
存在5个状态:
- Incomplete(未完成):已经发送了NS报文,但是没有收到NA报文,本地的邻居表中不存在邻居的MAC地址,表项不完整
- Reachable状态(可达):收到邻居的NA报文,本地表项完整(包含MAC地址),在可达时间内(默认30s)
- Stale状态(陈旧):邻居表项闲置30s没有进行通信,则邻居状态从Reachable状态切换为Stale状态
- Delay状态(延迟):在Stale状态本地发送IPV6报文和NS报文给到邻居,进入到Delay状态等待回复。如果收到了NA回复,则再次进入到Reachable可达状态。如果规定时间没有收到NA回复,则进入到Probe状态。
- Probe状态(探测):在该状态连续3秒,每秒一次,发送三个NS报文进行邻居探测,如果规定时间有响应,则邻居状态切换为可达状态,如果没有响应,则删除表项。
12.4.5 重复地址检测
任何一个单播地址在使用前都需要进行重复地址检测,此时单播地址的状态是实验地址:
- PC1与PC2地址重复,PC1新配置,PC2早配置(PC2的地址已经经过了重复地址检测)
- PC1通过NS报文进行探测,NS报文中的源IPV6地址为::,目的IPv6地址为待检测的IPV6地址的被请求节点组播组地址。
- 如果存在地址冲突,PC2则会响应该NS报文,通过NA报文告知PC1,报文中源IPV6地址是重复地址(已通过检测的),目的地址所有节点组播地址。PC1收到后,确定接口的地址存在地址冲突
- 特殊情况:双方同时使用一个相同地址,两边的地址状态都是实验地址,一边先发发送NS报文,则另一边收到后不会发送NS报文,也不会发送NA,直接放弃使用该地址。(先后问题)
12.4.6 重定向功能
和IPV4情况相同
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