《IPv鄰居發(fā)現(xiàn)》PPT課件.ppt

1、IPv6鄰居發(fā)現(xiàn),ISSUE 2.0,日期：2007年8月,杭州華三通信技術(shù)有限公司 版權(quán)所有，未經(jīng)授權(quán)不得使用與傳播,IPv6是用什么機(jī)制實(shí)現(xiàn)二、三層地址映射？ 二、三層地址映射關(guān)系又是如何維護(hù)的？ 主機(jī)如何進(jìn)行自動配置IPv6全球單播地址的,引入,了解鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議的基本功能 了解IPv6主機(jī)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 了解鄰居發(fā)現(xiàn)的報(bào)文結(jié)構(gòu) 掌握地址解析過程 熟悉鄰居狀態(tài)機(jī)的變化過程 描述無狀態(tài)地址自動配置的過程 掌握IPv6報(bào)文重定向原理,課程目標(biāo),學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠,ND協(xié)議基礎(chǔ) IPv6地址解析 無狀態(tài)地址自動配置 路由器重定向,目錄,ND協(xié)議簡介,地址解析,無狀態(tài)地址 自動配置,替代ARP 鄰

2、居不可達(dá)檢測（NUD,路由器發(fā)現(xiàn)，包括前綴、參數(shù)等信息 接口ID自動生成 重復(fù)地址檢測（DAD） 前綴重復(fù)編址,ND,路由器重定向,ND（Neighbor Discovery，鄰居發(fā)現(xiàn)）協(xié)議是IPv6的一個(gè)關(guān)鍵協(xié)議 綜合了IPv4中的一些協(xié)議并做了改進(jìn)，還提供了一些非常重要的功能,ND協(xié)議報(bào)文,ND協(xié)議使用ICMPv6報(bào)文類型 ND協(xié)議在第三層上實(shí)現(xiàn),協(xié)議數(shù)據(jù),IPv6報(bào)頭,ICMPv6報(bào)頭,IPv4 ARP協(xié)議報(bào)文,協(xié)議數(shù)據(jù),MAC幀頭,ARP頭,MAC幀頭,IPv6 ND協(xié)議報(bào)文,一些重要概念,On-link 這個(gè)IPv6地址存在于指定鏈路的某個(gè)接口上。 Off-link 相對于on-li

3、nk，即這個(gè)地址不存在于指定鏈路的某個(gè)接口上。 可達(dá)性 表明鄰居節(jié)點(diǎn)的IP層是否可達(dá) 目標(biāo)（target） 在地址解析中，表示哪個(gè)地址尋求解析信息；在重定向中，表示報(bào)文被重定向到新的第一跳地址。 DAD和NUD中也用到了目標(biāo)地址,主機(jī)數(shù)據(jù)模型,鄰居緩存表 由近期發(fā)送過數(shù)據(jù)流的鄰居信息組成的表項(xiàng)。鄰居緩存表內(nèi)記錄了每個(gè)鄰居的IP地址、相應(yīng)的鏈路層地址、可達(dá)性狀態(tài)等信息。類似于IPv4中的ARP表項(xiàng)。 前綴列表 前綴列表是主機(jī)根據(jù)接收到的RA報(bào)文中的前綴信息建立的表項(xiàng)，記錄了與前綴相關(guān)的參數(shù)信息，如前綴地址、前綴長度、有效時(shí)間、優(yōu)先時(shí)間等。 缺省路由表 缺省路由器表包含了本地鏈路上缺省路由器的信息

4、。表項(xiàng)的內(nèi)容可從RA報(bào)文中提取，或者通過手工配置。 目的緩存表 由發(fā)送過的報(bào)文的目的地址所組成的表項(xiàng)，是主機(jī)發(fā)送報(bào)文時(shí)查找的第一張表,ND協(xié)議基礎(chǔ) IPv6地址解析 無狀態(tài)地址自動配置 路由器重定向,目錄,IPv6地址解析概述,包含兩個(gè)過程 解析IP地址所對應(yīng)的鏈路層地址過程 鄰居可達(dá)性狀態(tài)的維護(hù)過程，即鄰居不可達(dá)檢測（NUD） IPv6地址解析的優(yōu)點(diǎn) 加強(qiáng)了解析協(xié)議與底層鏈路的獨(dú)立性 增強(qiáng)了安全性 減小了報(bào)文傳播范圍,IPv6地址解析過程,NodeA,NodeB,00e0-fc00-0001,Link,00e0-fc00-0002,1:1:A/64,1:2:B/64,NS： 源MAC地址：

5、00e0-fc00-0001 目的MAC地址： 3333-ff02-000b 源IP地址：1:1:A 目的IP地址：FF02:1:FF02:B (被請求節(jié)點(diǎn)組播地址) 目標(biāo)地址：1:2:B 選項(xiàng)：00e0-fc00-0001 (源節(jié)點(diǎn)MAC地址,NA： 源MAC地址： 00e0-fc00-0002 目的MAC地址： 00e0-fc00-0001 源IP地址：1:2:B 目的IP地址：1:1:A 目標(biāo)地址：1:2:B 選項(xiàng)：00e0-fc00-0002 (目的節(jié)點(diǎn)MAC地址) 標(biāo)志S位：置1,1,3,2,4,鄰居不可達(dá)檢測概述,鄰居不可達(dá)檢測是節(jié)點(diǎn)確定鄰居可達(dá)性的過程 鄰居可達(dá)性狀態(tài)機(jī)用來描述鄰

6、居的可達(dá)性，共有五種狀態(tài)，可互相遷移 INCOMPLETE（未完成） REACHABLE（可達(dá)） STALE（失效） DEALY（延時(shí)） PROBE（探測,鄰居狀態(tài)機(jī)遷移過程圖,REACHABLE,STALE,INCOMPLETE,DELAY,PROBE,發(fā)送組播NS,組播NS超時(shí),單播NA,收到NA確認(rèn),可達(dá)時(shí)間耗盡/非請求NA,有報(bào)文要發(fā)送,NA確認(rèn)超時(shí),單播NA,單播NA超時(shí),EMPTY,RS/RA報(bào)文導(dǎo)致的狀態(tài)轉(zhuǎn)換,上層協(xié)議導(dǎo)致的狀態(tài)轉(zhuǎn)換,NS/NA報(bào)文導(dǎo)致的狀態(tài)轉(zhuǎn)換,NUD檢測過程,NodeA,NodeB,00e0-fc00-0001,Link,1,2,00e0-fc00-0002,

7、1:1:A/64,1:2:B/64,NS ： 源MAC： 00e0-fc00-0001 目的MAC： 00e0-fc00-0002 源地址：fe80:2e0:fcff:fe00:1 目的地址：1:2:B 目標(biāo)地址： 1:2:B 選項(xiàng)：源節(jié)點(diǎn)MAC地址是00e0-fc00-0001,NA ： 源MAC： 00e0-fc00-0001 目的MAC： 00e0-fc00-0002 源地址：1:2:B 目的地址： fe80:2e0:fcff:fe00:1 目標(biāo)地址： 1:2:B 標(biāo)志S位：置1 選項(xiàng)：被請求節(jié)點(diǎn)MAC地址是00e0-fc00-0002,地址解析報(bào)文NS,NS報(bào)文 Target Addr

8、ess：待解析的IPv6地址 Options：地址解析中只使用了鏈路層地址選項(xiàng)，包含了發(fā)送NS報(bào)文的節(jié)點(diǎn)的鏈路層地址,地址解析報(bào)文NA,NA報(bào)文 R ：路由器標(biāo)記位。 “1”表示發(fā)送者是路由器， “0”表示發(fā)送者為主機(jī) S ：請求標(biāo)記位。 “1”表示該NA報(bào)文是對NS報(bào)文的響應(yīng) O ：覆蓋標(biāo)記位。 “1”表示可以覆蓋原鄰居緩存表項(xiàng) Target Address：待地址重復(fù)檢測或地址解析的IPv6地址 Options：包含被解析節(jié)點(diǎn)的鏈路層地址,ND協(xié)議基礎(chǔ) IPv6地址解析 無狀態(tài)地址自動配置 路由器重定向,目錄,無狀態(tài)地址自動配置概述,節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由器發(fā)出的RA消息，結(jié)合接口的標(biāo)識符而生成一個(gè)

9、全球單播地址 無狀態(tài)地址自動配置的優(yōu)點(diǎn) 真正的即插即用 網(wǎng)絡(luò)遷移方便 地址配置方式選擇靈活 涉及三個(gè)機(jī)制： 路由器通告節(jié)點(diǎn)獲得鏈路上可用的前綴及路由器信息 重復(fù)地址檢測保證了配置的每個(gè)IPv6地址在鏈路上的唯一性 前綴重新編址重新通告前綴，完成網(wǎng)絡(luò)前綴的切換,路由器發(fā)現(xiàn),主機(jī)怎樣定位本地鏈路上的路由器和確定其配置信息的過程。 包括三個(gè)內(nèi)容： 路由器發(fā)現(xiàn)：主機(jī)發(fā)現(xiàn)鄰居路由器以及選擇哪一個(gè)路由器作為默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的過程 前綴發(fā)現(xiàn)：主機(jī)發(fā)現(xiàn)本地鏈路上的一組IPv6前綴，生成前綴列表。 參數(shù)發(fā)現(xiàn) ：主機(jī)發(fā)現(xiàn)相關(guān)操作參數(shù)的過程，如MTU、Hop Limit、地址配置方式等 路由器發(fā)現(xiàn)由ND協(xié)議通過RS和RA報(bào)

10、文交互來完成。包括： 主機(jī)請求觸發(fā)路由器通告 路由器周期性發(fā)送路由器通告,主機(jī)請求觸發(fā)路由器通告過程,NodeA,NodeB,Link,前綴：2001:1:/64,RA： 源地址：FE80:20F:E2FF:FE48:406A （本地鏈路） 目的地址：FF02:1 （所有節(jié)點(diǎn)組播地址） 前綴：2001:1:/64 生存期：無限期（有效/優(yōu)先,FE80:20F:E2FF:FE48:406A,RS： 源地址： FE80:214:22FF:FED4:91B7（本地鏈路） 目的地址：FF02:2 （所有路由器組播地址,節(jié)點(diǎn)請求,路由器通告,節(jié)點(diǎn)配置地址,RT,重復(fù)地址檢測過程,NodeB,NodeC,

11、Link,臨時(shí)地址：2001:1:1:A/64,NodeA,無應(yīng)答則表示可用,有應(yīng)答則表示有沖突，地址不可用,ICMPv6類型 136 （NA）： 源地址： FE80:214:22FF:FED4:91B7 （接口本地鏈路） 目的地址：FF02:1 （所有節(jié)點(diǎn)組播） 目標(biāo)地址：2001:1:1:A （待驗(yàn)證的IPv6地址） S 請求標(biāo)記為0 O 重載標(biāo)記為1,ICMPv6類型 135 （NS）： 源地址：: （未指定） 目的地址：FF02:1 :FF01:000A （被請求節(jié)點(diǎn)組播） 目標(biāo)地址：2001:1:1:A （待驗(yàn)證的IPv6地址,前綴重新編址,從以前的網(wǎng)絡(luò)前綴平穩(wěn)的過渡到新的前綴 通過

12、調(diào)整RA報(bào)文中的優(yōu)先時(shí)間和有效時(shí)間參數(shù)來實(shí)現(xiàn)前綴重新編址 優(yōu)先時(shí)間（Preferred lifetime）：無狀態(tài)自動配置得到的地址保持優(yōu)先選擇狀態(tài)的時(shí)間。 有效時(shí)間（Valid lifetime）：地址保持有效狀態(tài)的時(shí)間。 前綴重新編址過程： 路由器會通告當(dāng)前前綴和新前綴，但當(dāng)前前綴的有效和優(yōu)先生存時(shí)間被減小到接近0 節(jié)點(diǎn)收到RA后，基于新前綴配置自己的單播地址 節(jié)點(diǎn)具有兩個(gè)單播地址，當(dāng)前前綴的單播地址用于維持以前的連接；新前綴的單播地址用于建立新的連接 舊前綴有效時(shí)間到0后，舊前綴被廢止,無狀態(tài)地址自動配置過程,NodeA,NodeB,Link,前綴：2001:1:/64,節(jié)點(diǎn)發(fā)送請求RS

13、,路由器發(fā)送RA，前綴信息,DAD檢測，發(fā)送NS報(bào)文,有節(jié)點(diǎn)回應(yīng)NA,無NA回應(yīng)，則地址可用,收到NA回應(yīng)，則地址不可用,RT,地址的狀態(tài)與生存周期,地址的生存周期包含4種狀態(tài)： Tentative：臨時(shí)狀態(tài)。表明地址處于重復(fù)地址檢測過程中 Preferred：優(yōu)先狀態(tài)。檢測通過，推薦使用 Deprecated：反對狀態(tài)。不建議用于新的通信活動，但現(xiàn)有的通信可繼續(xù)使用 Invalid：無效狀態(tài)，不能用于任何通信活動 RA報(bào)文中會攜帶有Preferred lifetime及Valid Lifetime這兩個(gè)值，系統(tǒng)據(jù)此進(jìn)行地址狀態(tài)的變化,Tentative,Preferred,Deprecated,Invalid,Preferred Lifetime,Valid,Valid Lifetime,time,RS與RA報(bào)文,RS報(bào)文 RA報(bào)文,M,O,H,P,Prt,前綴信息選項(xiàng),在RA報(bào)文中攜帶的前綴信息選項(xiàng),Length=4,Type=3,L,A,R,ND協(xié)議基礎(chǔ) IPv6地址解析 無狀態(tài)地址自動配置 路由器重定向,目錄,路由器重定向,路由器重定向的目的是通知鏈路上的節(jié)點(diǎn)，在同一鏈路上存在一個(gè)更優(yōu)的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文的路由器