一、IPv6基础
IPv6(Internet Protocol Version 6,互联网协议版本 6)是网络层协议的第二代标准协议,也被称为 IPng(IP Next Generation,下一代互联网协议),它是 IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)设计的一套规范,是 IPv4 的升级版本。IPv6 和 IPv4 之间最显著的区别为:IP地址的长度从 32 比特增加到 128 比特。
二、IPv6报文和IPv4报文对比
IPv6报文更加简洁
三、IPv6 邻居发现协议介绍
IPv6 邻居发现(Neighbor Discovery,ND)协议使用五种类型的 ICMPv6 消息,实现下面一些功能:地址解析、验证邻居是否可达、重复地址检测、路由器发现/前缀发现、地址自动配置和重定向等功能。
1. 地址解析
获取同一链路上邻居节点的链路层地址(与IPv4 的ARP功能相同),通过邻居请求消息NS和邻居通告消息NA实现。
2. 验证邻居是否可达
在获取到邻居节点的链路层地址后,通过邻居请求消息 NS 和邻居通告消息 NA 可以验证邻居节点是否可达。
3. 重复地址检测
当节点获取到一个IPv6 地址后,需要使用重复地址检测功能确定该地址是否已被其他节点使用(与IPv4 的免费ARP功能相似)。
4. 路由器发现/前缀发现及地址无状态自动配置
路由器发现/前缀发现是指节点从收到的 RA 消息中获取邻居路由器及所在网络的前缀,以及其他配置参数。
地址无状态自动配置是指节点根据路由器发现/前缀发现所获取的信息,自动配置 IPv6 地址。
路由器发现/前缀发现通过路由器请求消息 RS 和路由器通告消息 RA 来实现,具体过程如下:
前缀信息选项中不仅包括地址前缀的信息,还包括该地址前缀的首选生命期(preferred lifetime)和有效生命期(valid lifetime)。节点收到周期性发送的 RA 消息后,会根据该消息更新前缀的首选生命期和有效生命期。
5. 重定向功能
当主机启动时,它的路由表中可能只有一条到缺省网关的缺省路由。当满足一定的条件时,缺省网关会向源主机发送 ICMPv6 重定向消息,通知主机选择更好的下一跳进行后续报文的发送(与 IPv4的 ICMP 重定向消息的功能相同)。
同时满足下列条件时,设备会发送 ICMPv6 重定向报文:
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