IPV6鄰居發現協議學習筆記

一、基本概念

nd（neighbor discovery）：鄰居發現協議

nd協議是ipv6的乙個關鍵協議，它綜合了ipv4中的一些協議如arp、icmp路由器發現和icmp重定向等，並對它們做了改進。

二、基本功能：

1.位址解析：已知目的節點的網路層位址，確定資料鏈路層位址的方法。nd中的位址解析功能不僅替代了原ipv4中的arp協議，同時還用鄰居不可達檢測（nud）來維護鄰居節點之間的可達性狀態資訊。

3.重複位址檢測（dad）：根據字首資訊生成ipv6位址或者手動配置ipv6位址後，為保證位址的唯一性，在這個位址可以使用之前，主機需要檢測此ipv6位址是否已被鏈路上其他節點所使用。

4.無狀態位址自動配置：無狀態位址自動配置指主機根據路由器發現/字首發現所獲取的資訊，自動配置ipv6位址。包括路由器發現/字首發現、介面id自動生成、重複位址檢測等過程。通過無狀態位址自動配置機制，鏈路上的節點可以自動獲得ipv6全球單播位址。

5.路由器重定向：當主機啟動時，他的路由表中可能只有一條到預設閘道器的預設路由。當在本地鏈路上存在乙個到達目的網路的更好的路由器時，預設閘道器會向源主機傳送icmpv6重定向訊息，通知主機選擇更好的下一跳進行後續報文的傳送。

三、nd協議的五種報文：nd協議使用了icmpv6報文，是在第3層上實現的。

上述報文中，ns/na報文主要用於位址解析，rs/ra報文主要用於無狀態位址自動配置，redirect報文用於路由器重定向。

nd協議通過在節點間互動ns和na報文完成位址解析，並使用得到的資料鏈路層位址和ipv6位址等資訊來建立相應的鄰居快取表項。

五、鄰居不可達檢測

概念：nud（neighbor unreachability detection,鄰居不可達檢測)是節點確定鄰居可達性狀態的過程。鄰居不可達檢測機制通過鄰居可達性狀態機來描述鄰居的可達性。

鄰居可達性狀態機儲存在鄰居快取表中，共有以下五種：

1.incomplete（未完成）狀態：表示正在解析位址，鄰居的資料鏈路層位址尚未確定。當節點第一次傳送ns報文到鄰節點時，會同時在鄰居快取表中建立乙個到此鄰節點的新表項，此時表項狀態就是incomplete。

2.reachable（可達）狀態：表示位址解析成功，該鄰居可達。節點可以與處於可達狀態的鄰節點相互通訊。不過可達狀態伴隨有乙個reachable_time定時器，在定時器超時後，會轉化到stale（失效)狀態。

3.stale（失效狀態）：表示未確定鄰居是否可達。stale狀態是乙個穩定的狀態。

4.delay（延遲狀態）：表示未確定鄰居是否可達。delay狀態也不是乙個穩定的狀態，而是乙個延時等待狀態。delay狀態下：節點需要收到「可達性證實資訊」後，才能進入reachable狀態。

5.probe（探測）狀態：同樣表示未確定鄰居是否可達。節點會向處於probe狀態的鄰居持續傳送ns報文，直到接收到「可達性證實資訊」後，才能進入可達狀態。

「可達性證實資訊」的**有兩種。