Neighbour discovery protocol
Matúš Dúbrava 22. marca 2012
Obsah
Q Prehľad NDP (Neighbour Discovery Protocol)
0 ICMP správy
Q Získavanie L2 adries
Q Detekcia duplicitných adries
Q Detekcia nedosažiteľných susedov
Q Autokonfigurácia
o
PV183 2/17
Prehľad NDP (Neighbour Discovery Protocol)
• je súčasťou ICMPv6 (zasielanie ICMP správ) a využitie Neighour Discovery Protokolu
• získavanie L2 (MAC) adries uzlu, keď poznáme jeho IP adresu (v IPv4 nám na to slúži ARP protokol)
• detekcia dupicitných adries
(DAD - Duplicate Address Detection)
a udržovanie informácií o dosažiteľnosti susedných uzlov (NUD - Neighbour unreachability detection)
• autokonfigurácia IPv6 adries (stavová/bezstavová)
• zisťovanie sieťových prefixov a iných konfiguračných údajov
ICMP spravy I
• Neighbour Discovery Protokol sa sklada z piatich ICMP sprav
• Neighbour Solicitation (NS)
• Neighbour Advertisement (NA)
• Router Solicitation (RS)
• Router Advertisement (RA)
• ICMP redirect
PV183 4/17
ICMP správy II
• Neighbour Solicitation (NS)
• periodicky zasielaná uzlami v sieti
• slúži pri detekciíduplicitných adries, získavaní L2 adries uzlov, zisťovaní dosažiteľnosti susedných uzlov
• Neighbour Advertisement (NA)
• je zasielanái uzlami v sieti, nie je zasielaná periodicky
• je zasielaná, ako reakcia na dotaz (NS)
• je zasielaná v momente, keď nejaký uzol zmení svoju L2 adresu (informuje ostatné uzly o tejto zmene)
■0 0.0
PV183 5/17
• Router Solicitation (RS)
• je zasielaná ako dotaz na smerovač, nie je zasielaná periodicky
• používa sa pri získavaní konfiguračných informácií, ktoré sú potrebné pri autokonfigurácií
• Router Advertisement (RA)
• priodicky zasielaná smerovačmi v sieti
• obsahuje konfiguračné informácie
• tiež je zasielaná ako odpoveď na dotaz (RS)
ICMP správy IV
9 ICMP redirect
• je zasielaná iba zariadeniami označenými ako gateway
• informuje hosta o správnej, prípadne lepšej ceste, resp. informuje hosta o tom, aby si updatoval smerovacie informácie
■0 0.0
PV183 7/17
Získavanie L2 adries I
a využíva Neighbour Solicitation a Neighbour Advertisement správy
a ide o mechanizmus veľmi podobný ARP (používaný v IPv4) • princíp fungovania
• definujeme spoločný mulicastový prefix (FF02:0:0:0:0:1:FF00::/104)
• uzol vezme posledných 24 bitov z IP adresy zariadenia, ktorého L2 adresu hľadá a prireťazí ju k multicastovému prefixu
• výsledkom je multicastová adresa, na ktorú je zaslaná správa Neighbour Solicitation (obsahuje IP a L2 adresu uzla, ktorý túto správu posiela)
• uzle, ktoré sa nachádzajú v tejto multicastovej skupine, sú povinné počúvať tieto správy
• v momente, keď uzol obdrží Neighbour Solicitation správu, odpovedá Neighbour Advertisement správou, kde uvádza všetky IP a L2 adresy, ktoré vlastní
• vyhodnotíme odpovede a získali sme L2 adresu daného uzla
o
PV183 8/17
Získavanie L2 adries II
• obsah odpovede Neighbour Advertisement
• všetky IP a L2 adresy, ktoré daný uzol vlastní
• atribúty
• R (Router) - informuje o tom, že odosielatel je smerovač
• S (Solicitated) - informuje o tom, či sa jedná o odpoveď na Neighbour Solicitation, alebo nie
• O (Override) - informuje o tom, či má informácia v tejto správe nahradiť staré informácie, uložené v uzloch
• v prípade, že uzol zmenil svoju L2 adresu, zasiela správu Neighbour Advertisement nevyžiadané na multicastovú adresu
■0 0.0
PV183 9/17
Detekcia duplicitných adries
• používa sa pri autokonfigurácií
• podobný princíp ako pri získavaní L2 adresy, ale Neighbour Solicitation posielame na svoju vlastnú adresu (resp. na multicastovú adresu, kde posledných 24 bitov je z našej adresy)
• adresa odosielatela (naša) je nešpecifikovaná (napr. samé 0)
a každý uzol s rovnakými 24 bitmi adresy pošle na multicastovú adresu odpoveď a tak sa prezradí
• vyhodnotíme odpovede a zistíme, či daná adresa už existuje
■0 0.0
PV183 10/17
Detekcia nedosažiteľných susedov
• každý uzol periodicky kontroluje dosažiteľnosť všetkých uzlov, s ktorými komunikuje a tieto informácie si ukladá
• periodicky zasielame Neighbour Solicitation (v tomto prípade na konkrétnu unicastovú adresu daného uzla)
• uzly sa nachádzajú v stavoch
• incomplete - práve zisťujeme L2 adresu uzla a čakáme na odpoveď (už sme poslali Neighbour Solicitation)
• reachable - daný uzol je dostupný
• stale - uplynul reachable time od poslednej odpovede
• delay - uplynul reachable time od poslednej odpovede, ale stále prebieha komunikácia na vyššej sieťovej úrovni
• probe - práve zisťujeme dosažiteľnosť uzla
• dosažiteľsnoť uzlov sa dá zistiť aj z komunikácie, ktorú riadia protokoly vyšších úrovní (napr. TCP)
o
PV183
11 /17
Autokonfigurácia I
• IPv6 podporuje 2 typy autokonfigurácie
r stavová autokonfigurácia - DHCPv6 (podobne ako DHCP v IPv4)
• bezstavová autokonfigurácia - pomocou zasielania správ Router Solicitation a Router Advertisement (IPv4 nemá obdobu tejto autokonfigurácie)
() PV183 12/17
Autokonfigurácia II
• všetky smerovače si udržujú informácie o sieti, a tieto informácie periodicky zdelujú všetkým hostom v sieti prostredníctvom Router Advertisement správ
• tieto správy sú zasielané v náhodných intervaloch (predchádza sa zahlteniu siete)
• Router Advertisement správy obsahujú
• L2 adresu rozhrania smerovača, cez ktorú bola Router Advertisement odoslaná
• prefix siete
• MTU (udáva max. veľkosť paketov)
() PV183 13/17
Autokonfigurácia
- postup
• nový uzol sa pripojí do siete a vygeneruje si Link-Local adresu, ktorá má tvar
• prefix FE80 (prvá časť)
• za tento prefix sa pripojí 54 núl
• a na konec 68 bitový identifikátor rozhrania, ktorý je vygenerovaný náhodne, alebo sa použije MAC adresa daného uzla
a následne sa použije detekcia duplicitných adries, zistujeme, či nami zvolená adresa je unikátna v danej sieti (unikátnost' je do veľkej miery zaručená správnou voľbou posledných 68 bitov)
a ak je nami zvolená adresa unikátna, potom si ju pridelíme ako Link-Local adresu a sme schopný komunikovať v rámci lokálnej siete (d'aľej nie, pretože Link-Local adresy sú neni smerované), v opačnom prípade opakujeme proces generovania adresy
Autokonfigurácia IV - postup
odchytíme Router Advertisement správu, kolujúcu sieťou, alebo priamo požiadame smerovač prostredníctvom Router Solicitation správy, aby nám zaslal konfiguračné údaje
smerovač nám dá informácie o tom, ako pokračovať v autokonfigurácií, a to buď
• zdelí informáciu, že sieť používa stavovú autokonfiguráciu a pošle nám IP adresu DHCP servru
• zdelí dodatočné informácie na nastavenie globálnej Internetovej adresy
ak už máme globálnu adresu, potom znova zisťujeme jej unikátnost' v sieti, a ak je unikátna tak končíme, inak opakujeme proces nastavenia globálnej adresy
PV183 15/17
RFC zdroje
• RFC4861 - Neighbor Discovery for IPv6
• RFC4443 - Internet Control Message Protocol (ICMPv6)
• RFC3315 - Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6
PV183 16/17
Ďakujem za pozornosť Otázky ?