IPv6邻居发现协议简介
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NDP(Neighbor Discovery Protocol,邻居发现协议)是IPv6的一个关键协议,它组合了IPv4中的ARP、ICMP路由器发现和ICMP重定向等协议,并对它们作了改进。
作为IPv6的基础性协议,NDP还提供了前缀发现、邻居不可达检测、重复地址监测、地址自动配置等功能。
1.地址解析:地址解析是一种确定目的节点的链路层地址的方法。
NDP中的地址解析功能不仅替代了原IPv4中的ARP,同时还用邻居不可达检测(NUD)方法来维持邻居节点之间的可达性状态信息。
2.无状态地址配置:NDP中特有的地址自动配置机制,包括一些列相关功能,如路由器发现、接口ID自动生成、重复地址监测等。
通过无状态自动配置机制,链路上的节点可以自动获得IPv6全球单播地址。
a)路由器发现:路由器与其他相连的链路上发布网络参数信息,主机捕获此信息后,可以获得全球单播IPv6地址前缀、默认路由、链路参数(链路MTU)等信息。
b)接口ID自动生成:主机根据EUI-64规范或其他方式为接口自动生成接口标识符。
c)重复地址监测(DAD):根据前缀信息生成或手动配置IPv6地址后,为保证该地址的唯一性,在其可以使用之前,主机需要检验它是否已被链路上的其他节点所使用。
d)前缀重新编址:当网络前缀变化时,路由器在与其相连的链路上发布新的网络参数信息,主机捕获这些新信息后,重新配置前缀、链路MTU等地址相关信息。
3.路由重定向:当在本地链路上存在一个更好的到达目的网络的路由器时,路由器需要通告节点来进行相应配置改变。
NDP定义了5种ICMPv6报文类型,包括RS、RA、NS、NA和Redirect报文,如表2-1所示。
表2-1 ICMPv6报文类型ICMPv6类型消息名称 ICMPv6类型消息名称Type=133 RS(Router Solicitation,路由器请求)Type=136 NA(Neighbor Advertisement,邻居公告)Type=134 RA(Router Advertisment,路由器公告 Type=137 Redirect(重定向报文)Type=135 NS(Neighbor Solicitationh,领居请求)IPv6地址解析地址解析在报文转发过程中具有至关重要的作用。
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邻居发现机制IPv6协议中一个重要特性就是IPv6的邻居发现机制,在本课题的实验中可以看到IPv6邻居发现机制中的众多特性。
地址自动配置与邻居发现有密切的关系,因此也将在本节中涉及。
一、邻居发现IPv6邻居发现最初在RFC 1970(参考文献〔7〕)中描述,目前已在RFC 2461 [i]中重新定义。
IPv6邻居发现提供了几种不同用途,包括以下方面的支持:l 路由器发现。
即帮助主机来识别本地路由器。
2 前缀发现。
节点使用此机制来确定指明链路本地地址的地址前缀以及必须发送给路由器转发的地址前缀。
3 参数发现。
此机制帮助节点确定诸如本地链路MTU之类的信息。
4 地址自动配置。
用于IPv6节点地址自动配置 [ii]。
5 地址解析。
替代了ARP和RARP,帮助节点从目的IP地址中确定本地节点(即邻居)的链路层地址。
6 下一跳确定。
可用于确定包的下一个目的地,即可确定包的目的地是否在本地链路上。
如果在本地链路,下一跳就是目的地;否则,包需要路由,下一跳就是路由器,邻居发现可用于确定应使用的路由器。
7 邻居不可达检测。
邻居发现可帮助节点确定邻居(目的节点或路由器)是否可达。
l 重复地址检测。
邻居发现可用于帮助节点确定它想使用的地址在本地链路上是否已被占用。
8 重定向。
有时节点选择的转发路由器对于待转发的包而言并非最佳,这种情况下,该转发路由器可以对节点进行重定向,以将包转发到最佳的路由器。
例如,节点将发往Internet的包发送给为节点的内联网服务的默认路由器,该内联网路由器可以对节点进行重定向,以将包发送给连接在同一本地链路上的Internet路由器。
邻居发现服务通过5种ICMPv6 [iii]报文类型来执行,这些报文包括:9 路由器宣告。
要求路由器周期性地发送多点传送路由器宣告消息,宣告其可用性及其可到达的在线节点、用于配置的链路和Internet参数。
这些宣告包含对所使用的网络地址前缀、建议的路程段极限值及本地的MTU的指示,也包括指明节点应使用的自动配置类型的标志。
IPv6邻居发现协议安全问题研究的开题报告一、选题背景IPv6(Internet Protocol version 6)是针对IPv4(Internet Protocol version 4)的地址瓶颈和安全性问题进行设计的下一代互联网协议,其主要特点包括地址空间更加庞大、服务质量得到保证、支持安全机制等。
IPv6邻居发现协议是IPv6协议栈中的一部分,主要用于网络设备之间的地址解析和路由器的发现,其安全性直接影响到IPv6网络的可靠性和安全性。
目前,已经发现了IPv6邻居发现协议的某些安全问题,例如邻居缓存投毒、邻居欺骗等。
这些问题不仅会影响网络的正常运行,而且会导致网络安全威胁。
因此,本研究将着重探讨IPv6邻居发现协议的安全问题,并提出相应的解决方案,以提高IPv6网络的安全性和可靠性。
二、研究内容1. IPv6邻居发现协议的工作原理及特性。
2. IPv6邻居发现协议的安全问题调研,包括邻居缓存投毒、邻居欺骗等。
3. 分析IPv6邻居发现协议的安全问题可能对网络带来的影响,如服务中断、信息泄露等。
4. 提出解决IPv6邻居发现协议安全问题的方案,包括加强邻居缓存管理、采用安全认证机制等。
5. 通过实验验证方案的可行性和有效性。
三、研究意义IPv6邻居发现协议的安全问题直接影响到IPv6网络的可靠性和安全性,如果这些问题没有得到及时解决,将会给IPv6网络带来严重的安全威胁。
本研究将重点研究IPv6邻居发现协议的安全问题,并提出一系列的解决方案,这对于提高IPv6网络的安全性和可靠性具有重要的意义。
此外,本研究的成果还可为网络工程师和网络安全专家提供参考和指导,进一步推动IPv6网络的发展和安全性研究。
四、研究方法本研究将采用实验和理论相结合的方法,首先通过网络仿真软件模拟IPv6网络环境,搭建IPv6邻居发现协议的测试环境。
然后通过实验收集相关数据,并进行数据分析和处理,以提取有用的信息。
IPvNeighborDiscovery协议剖析邻居发现的关键协议IPvNeighborDiscovery协议是IPv6网络中的一种重要协议,用于在网络中自动发现和管理邻居节点。
它扮演着邻居发现的关键角色,确保网络中的节点能够相互识别和交流。
本文将对IPvNeighborDiscovery 协议进行详细的剖析,揭示其在邻居发现过程中的关键协议和作用。
一、IPvNeighborDiscovery协议概述IPvNeighborDiscovery协议是IPv6网络中一套用于邻居发现的机制和协议集合。
在IPv6网络中,每个节点的IP地址是唯一的,并且每个节点都可以自动发现网络中的邻居节点。
对于IPv6节点而言,邻居节点是指与其直接相连的节点。
IPvNeighborDiscovery协议主要涉及以下几个重要的协议:1. 邻居发现协议(Neighbor Discovery Protocol,NDP)2. 链路层地址解析协议(Link-Layer Address Resolution Protocol,ARP)3. 邻居缓存协议(Neighbor Cache,NC)4. 路由器发现协议(Router Discovery Protocol,RDP)二、邻居发现协议(NDP)邻居发现协议(NDP)是IPvNeighborDiscovery协议中最重要的协议之一,它提供了节点与其邻居节点进行通信的基本机制。
邻居发现协议主要包括以下几个重要的功能:1. 邻居发现邻居发现是IPvNeighborDiscovery协议的核心功能之一,节点通过发送邻居请求(Neighbor Solicitation,NS)以及邻居广告(Neighbor Advertisement,NA)消息来识别和验证其邻居节点。
通过邻居发现,节点可以获取邻居节点的IP和MAC地址。
2. 邻居缓存管理邻居缓存是保存节点邻居信息的缓存表,邻居发现协议通过邻居缓存管理,实时更新和存储邻居节点的信息。
RFC4861 IPv6邻居发现协议2007该备忘录状态:本文档为Internet社区指定了Internet标准跟踪协议,并请求讨论和改进建议。
有关本协议的标准化状态和状态,请参阅当前版本的“互联网官方协议标准”(STD 1)。
这份备忘录的分发是不受限制的。
概述:本文档定义了IPv6邻居发现协议。
位于同一链路(子网)上IPv6节点使用邻居发现协议去发现每个节点的存在,确定每个其他节点的链路层地址,发现路由器,并管理&维护到活动邻居路径的可达性信息。
修订记录目录目录 (3)1引言 (6)2术语 (6)2.1通用术语 (6)2.2链路类型 (9)2.3地址 (10)2.4要求 (11)3协议概述 (11)3.1与IPv4的对比 (15)3.2支持的链路类型 (16)3.3保护邻居发现消息 (17)4消息格式 (18)4.1路由器请求(RS)消息格式 (18)4.2路由器通告(RA)消息格式 (19)4.3邻居查询(NS)消息格式 (21)4.4邻居通告(NA)消息格式 (22)4.5重定向(Redirect)消息格式 (24)4.6选项格式 (26)4.6.1源/目标链路层地址 (26)4.6.2前缀信息 (27)4.6.3重定向头 (28)4.6.4MTU (29)5主机概念模型 (30)5.1概念数据结构 (30)5.2概念发送算法 (31)5.3垃圾回收与超时要求 (33)6路由器和前缀发现 (33)6.1消息检查 (34)6.1.1RS消息有效性检查 (34)6.1.2RA消息有效性检查 (35)6.2路由器规范 (35)6.2.1RA配置变量 (35)6.2.2成为通告接口 (39)6.2.3RA消息内容 (39)6.2.4发送未经请求的RA (40)6.2.5停止作为通告接口 (41)6.2.6处理RS (41)6.2.7RA一致性 (42)6.2.8链路本地地址变化 (43)6.3主机规范 (44)6.3.1主机配置变量 (44)6.3.2主机变量 (44)6.3.3接口初始化 (45)6.3.4处理RA (45)6.3.5前缀和默认路由器的超时 (48)6.3.6默认路由器的选择 (48)6.3.7发送RS (48)7地址解析和邻居不可达检测 (50)7.1消息检查 (50)7.1.1NS的有效性检查 (50)7.1.2NA的有效性检查 (51)7.2地址解析 (51)7.2.1接口初始化 (52)7.2.2发送NS (52)7.2.3接收NS (53)7.2.4发送NA (54)7.2.5接收NA (54)7.2.6发送不请自来的NA(主动发送的NA) (56)7.2.7任播地址的NA (57)7.2.8代理邻居通告 (57)7.3邻居不可达检测 (58)7.3.1可达性确认 (58)7.3.2邻居缓存条目的状态 (59)7.3.3节点的行为 (60)8重定向功能 (62)8.1重定向的有效性检查 (62)8.2路由器规范 (63)8.3主机规范 (64)9扩展性–选项处理 (64)10协议常量 (66)11安全考虑 (67)11.1安全威胁分析 (67)11.2保护邻居发现消息 (68)12重新编号的注意事项 (69)13IANA考虑 (70)14参考文档 (71)14.1Normative References (71)14.2Infomative References (72)附录A 多宿主主机 (75)附录B 将来扩展 (76)附录C 可达性状态机 (77)附录D IsRouter规则总结 (80)附录E 实现问题 (81)E.1. 可达性确认 (81)附录F 自RFC2461的变更 (83)15致谢 (84)1引言本规范定义了IPv6邻居发现协议(简称为ND)。
竭诚为您提供优质文档/双击可除ipv6,nd协议,广播篇一:网络基础邻居发现(nd)协议网络基础邻居发现(nd)协议ipv6邻居发现(nd)是一组确定邻居节点之间关系的消息和过程。
nd代替了在ipv4中使用的“地址解析协议(aRp)”、“internet控制消息协议(icmp)”、路由器发现和icmp重定向,并提供了其他功能。
nd在RFc2461“用于ip版本6(ipv6)的邻居发现”(neighbordiscoveryforipVersion6(ipv6))中进行了描述。
邻居发现(nd)协议的使用主要可分为三个方面,包括nd由主机使用、nd由路由器使用和nd由节点使用。
其中,在nd由主机使用中,主要用于探索邻居路由器、探索地址、地址前缀和其他配置参数;在nd由路由器使用中,主要用于公告它们的存在、主机配置参数以及处于链路的前缀,通知主机更好的下一个跃点地址,以便转发用于特定目标的数据包;在nd由节点使用中,主要用于解析ipv6数据包所转发到的邻居节点的链路层地址,确定邻居节点的链路层地址何时发生变化,确定ipv6数据包是否可以发送到邻居和能否收到来自邻居的数据包。
邻居发现(nd)协议的描述过程如表5-2所示。
篇二:ipV6基本协议分析实验上机报告篇三:ipv6协议实验项目名称:实验报告i.实验目的1.配通自己pc的ipv6网络,熟悉ipv6相关的控制台命令;2.学习nd及相关应用(如路由器发现、不可达检测、重复地址检测、前缀发现、参数发现、重定向等);(可选做其它感兴趣的协议或应用)ii.实验要求在网络上抓取任意4种nd消息报文(至少4个截图),做报文分析。
提交的作业内容包括:1.自己pc的ipv6地址,如何知道ipv6是通的?请以截图配文字说明;2.用抓包工具(如wireshark),抓取nd 消息报文,分析之,以截图(至少4个截图)配文字的形式。
iii.现有条件学校的网络,能够上ipv6网站。
IPv6邻居发现过程随着互联网的发展和普及,IP位置区域资源的使用已经越来越紧张,IPv4位置区域枯竭的问题也日益严重。
为了解决IPv4位置区域不足的问题,IPv6协议应运而生。
IPv6协议采用128位位置区域长度,大大扩大了可用的IP位置区域数量,同时还提高了路由效率和安全性。
IPv6邻居发现是IPv6协议中的一个重要过程,它是指主机或路由器在IPv6网络中发现并识别直接相连的邻居的过程。
在IPv6网络中,每个主机和路由器都有一个唯一的128位的IPv6位置区域,为了进行通信,它们需要通过邻居发现过程来获取对方的链路层位置区域,这样才能发送数据包到对方。
邻居发现过程由多个步骤构成,下面将详细介绍IPv6邻居发现的过程:1. Router Solicitation(路由器请求)当一个IPv6主机启动或者连接到网络时,它会发送一个Router Solicitation消息到本地链路上的广播位置区域(FF02::2),以请求路由器的相关信息。
这条消息的目的是为了获取默认路由器的位置区域和其他配置参数。
2. Router Advertisement(路由器通告)收到Router Solicitation消息的邻居路由器会向主机发送Router Advertisement消息,其中包括了路由器的IPv6位置区域、网络前缀、MTU(最大传输单元)和其他配置参数。
这样主机就能获得网络配置信息,包括默认网关等。
3. Neighbor Solicitation(邻居请求)在IPv6网络中,邻居之间通过IPv6位置区域来通信,但需要先了解对方的链路层位置区域才能进行通信。
当一个主机需要与其邻居通信时,它会发送一个Neighbor Solicitation消息,来请求对方的链路层位置区域。
4. Neighbor Advertisement(邻居通告)收到Neighbor Solicitation消息的邻居主机或路由器会向对方发送Neighbor Advertisement消息,其中包括了对方的链路层位置区域。