ICMPv6概述

（1）ICMPv6是IPV6的基础协议之一，用于向源节点传递报文转发的信息或错误。

（2）协议类型号（即IPV6 Next Header）为58.

（3）在IPV6中，ICMPV6除了提供ICMPV4的对应功能之外，还有其他一些功能的基础，如邻居发现、无状态地址配置、重复地址检测、PMTU发现等。（把邻居关系放到三层而不是原来的协议邻居）

ICMP for IPV4（基础报文）

（1）目的不可达

（2）数据包超长

（3）超时

（4）回应请求

（5）回应应答

ICMPV6 for IPV6

（1）目的不可达

（2）数据包超长

（3）超时

（4）回应请求

（5）回应应答

（6）邻居发现

（7）无状态地址配置

（8）重复地址检测

（9）PMTU发现

邻居发现协议-NDP概述：NDP（Neighbor Discovery Protocol,邻居发现协议）在RFC2462及RFC4861中定义。

NDP实现了IPV6中诸多重要机制：

（1）路由器发现：发现链路上的路由器，获得路由器通告的信息。

（2）无状态自动配置：通过路由器通告的地址前缀，终端自动生成IPV6地址。

（3）DAD：获得地址后，进行地址重复检测，确保地址不存在冲突。

（4）地址解析：请求目的的网络地址对应的数据链路层地址，类似于IPV4的ARP。

（5）邻居状态跟踪：通过NDP发现链路上的邻居并跟踪邻居状态。

（6）前缀重编址：路由器对所通告的地址前缀进行灵活设置实现网络重编址。

（7）路由重定向：告知其他设备，到达目标网络的更优下一跳。

NDP使用ICMPV6的相关报文：

（1）RS（Router Solicitation）：路由器请求报文。（发送者是主机）

（2）RA（Router Advertisement）：路由器通告报文。

（3）NS（Neighbor Solicitation）：邻居请求报文。（与NA是路由器之间的）

（4）NA（Neighbor Advertiisement）：邻居通告报文。

地址解析报文：地址解析过程中使用了两种ICMP报文（1）邻居请求（2）邻居通告。

邻居请求：

（1）type=135，Code=0.

（2）Target Address是需要解析的IPV6地址，因此该处不准出现组播地址。

邻居通告：

（1）Type=136，Code=0

（2）R标识（Router flag）：标识发送者是否为路由器，如果1则表示是。

（3）S标识（Solicited flag）：表示发送邻居通告是否是响应某个邻居请求，如果1则表示是。

（4）O标识（Overide flag）：标识邻居通告中的消息是否覆盖已有的条目信息，如果1则表示是。

（5）Target Address表示所携带的链路层地址对应的IPV6地址。

ARP报文中的内容：（1）源MAC、（2）源IP、（3）请求MAC，因为不知道使用0.0.0.0，全0代表未知全F代表广播、（4）请求IP、（5）消息类型。（ARP只能对应MAC地址，如PPP累的地址无用）

IPV6地址解析优势：

（1）IPV6的地址解析不再使用ARP，也不再使用广播方式。

（2）三层完成，针对不同的链路层协议可以采用相同的地址解析协议。

（3）通过ICMPV6（类似于135的NS及类型136的NA报文）来实现地址解析。

（4）NS报文发送使用组播的方式，报文的目的IPV6地址为被请求的IPV6地址对应的”被请求节点组播地址“，报文的目的MAC为组播MAC。

（5）采用组播的方式发送NS消息相比于广播的方式更加的高效，也减少了对其他节点的影响和对二层网络的性能压力。

（6）可以使用三层的安全机制（例如IPsec）避免地址解析攻击。

重复地址检测DAD：

机制概述：

（1）重复地址检测确保网络中无两个相同单播地址。

（2）所以地址都需要做DAD：

（3）使用NS和NA完成DAD交互过程。

原理：

（1）一个地址在通过DAD地址重复检测之前称为”tentaitive地址“也就是实验性地址。接口暂时还不能使用这个实验性地址进行正常的IPV6单播通讯，但是会加入和该地址所对应的Solicited-Node组播组。

（2）DAD重复检测：节点向该tentative地址所在的Solicited-Node组播地址发送一个NS，如果收到某个其他站点回应的NA，就证明该地址已经被网络上使用，节点将不能使用该tentative地址通讯。

（3）接口在启用任何一个单播IPV6地址前都需要先进行DAD，包括Link-Lical地址。

IPV6地址无状态自动配置概述：

（1）IPV6地址无状态自动配置（S tateless Address autoconfiguraion，SLAAC）是IPV6的标准功能，在RFC2462中定义。

（2）在IPV6中，设备可以通过手工或者动态的方式获取地址。在动态获取地址的方式中，存在DHCPV6及无状态地址自动配置两种方式。

（3）相比于DHCPV6这种动态地址分配技术而言，SLAAC无需部署应用服务器，更加轻量。

路由器发现概述：路由器发现功能是IPV6地址自动配置功能的基础，主要通过以下两种报文实现。

（1）RA（Router Advertisement ，路由通告）报文：每台设备为了让二层网络上的主机和设备知道自己的存在，可以定时以组播方式发送RA报文，RA报文中会带有网络前缀信息，及其他一些标志位信息。RA报文的Type字段为134。

（2）RS（Router Solicitation，路由器请求）报文：很多情况下主机接入网络后希望尽快获取网络前缀进行通信，此时主机可以立刻发送RS报文，网络上的设备将回应RA报文。RS报文的Type字段值为133。（还会带上自己的二层地址）

路由器发现-路由器周期发送RA：

（1）链路上的路由器会定期（不固定周期+触发式）的发送RA（Router Advertisement）消息。

（2）收到RA的主机将加入默认路由器（网关）列表中。

（3）收到RA的路由器将检查RA内容的一致性。

路由器发现-路由器回应RA：

（1）主机接口初始化时发RS（Router Solicitation）消息，路由器回应RA。（回应的RA可以直接给请求的主机，也可以选择多播到所有节点，该RS的目标地址是FF02::2）（RA的目标是FF02::1）

主机获得前缀及其他参数过程：

1、当存在以下情况时忽略RA发送的前缀：（不发送RA）

（1）RA报文选项中的“auto”未置位。

（2）前缀与已有地址前缀重复（包括Link-Lcoal地址）

（3）RA报文选项中的“preferrde lifetime”时间大于“valid lifetime”。

（4）前缀长度与接口ID长度之和不等于128位。（因为接口ID都是EUI-64为64为，所以等于前缀不等于64位）

2、除以上情况外，主机获得前缀同时也获得一些相关时间参数：

（1）“preferrde lifetime”=发起新通讯的有效时间。（优选生存期）

（2）“valid lifetime”=原有通讯的有效时间。（有效生存期）

3、主机会周期性的收到RA报文，并据此报文来更新自己的时间参数。

地址生存时间：

（1）DAD：实验地址，看该地址是已被占用。

（2）有效生存期：有效生存期分为优选生存期和反对地址，优选生存期可以互相连接，但是反对地址只能被动接受连接。

（3）无效地址：任何连接都会DOWN掉。

正常情况下，有效生存期结束前，应该再次受到RA，重置计时器。

RFC（一系列以编号排定的文件）：基本的互联网通信协议都有在RFC文件内详细说明。

重定向报文：

（1）当网关路由器知道更好的转发路径时，会以重定向报文的方式告知主机。

（2）target Address是更好的路径下一跳地址，Destination Address是需要重定向转发的报文的目的地址。

PMTU：

（1）同一条链路上最小的MTU大小。（MTU：包的最大大小）

（2）PMTU最小为1280bytes（IPV6要求链路层所支持的MTU最小为1280）

（3）最大PMTU由链路层决定，如隧道，可以支持很大的MTU。