1、yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽1下一代互联网协议IPv6yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽2第一部分第一部分IPv6技术技术 第第2章章IPv6概述概述 第第3章章IPv6编址技术编址技术 第第4章章IPv6分组及协议机制分组及协议机制 第第5章章ICMPv6及应用及应用 第第6章章IPv6过渡机制过渡机制yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽3 5.1 ICMPv6概述概述 5.2 ICMPv6报文基本格式报文基本格式 5.3 ICMPv6差错报告报文差错报告报文 5.4 ICMPv6信息报文信息报文
2、5.5 邻节点探测协议（邻节点探测协议（NDP） 5.6 ICMPv6多播组成员报文多播组成员报文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽45.1 ICMPv65.1 ICMPv6概述概述u在在RFC2463中定义中定义Internet Control Message Protocol Version 6（ICMPv6协议）。协议）。u在在IPv6中，中，ICMPv6实现实现IPv4中中ICMP、ARP和和IGMP的的功能。功能。uICMPv6协议功能协议功能: 向源节点报告关于目的地址传输向源节点报告关于目的地址传输IPv6包的错误和信息，具有差错报告、网络诊断、邻节
3、包的错误和信息，具有差错报告、网络诊断、邻节点发现和多播实现等功能。点发现和多播实现等功能。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽5ICMPv6报文的封装报文的封装 ICMPv6报文封装在报文封装在IPv6中中IPv6基本首部基本首部扩展首部扩展首部扩展首部扩展首部NICMPv6报文首部报文首部ICMPv6报文体报文体 具有扩展首部的具有扩展首部的IPv6，封装，封装ICMPv6报文报文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽6版本优先级流标记净荷长度下一个头标:58中继点限制信源地址信宿地址ICMP类型ICMP代码校验和ICMP报文内容IP头
4、标ICMP报文载荷长度跳数限制源地址目的地址下一首部IP首部流标识封装在封装在IPv6分组中的分组中的ICMPv6报文报文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽7 ICMP：是在：是在TCP/IP网络中传递网络控制信息网络中传递网络控制信息的主要手段，同时，的主要手段，同时，ICMP还提供了差错报告还提供了差错报告的功能。的功能。 IPv6的定义中，对的定义中，对IPv4的的ICMP进行了修订。进行了修订。删除了一些极少使用的删除了一些极少使用的ICMP报文，更完整地报文，更完整地加入了加入了ICMP的多播控制功能，对其他原有的的多播控制功能，对其他原有的ICMP报文
5、做了针对报文做了针对IPv6的修改。经过修改，的修改。经过修改，ICMPv6与原有的与原有的ICMP已经不再兼容。已经不再兼容。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽8已定义的已定义的ICMPv6报文类型报文类型差错报文（差错报文（0-127）信息报文（信息报文（128-255）类型类型消息含义消息含义类型类型消息含义消息含义1目的不可达目的不可达128回声请求回声请求2数据包报文过大数据包报文过大129回声应答回声应答3超时超时130组成员查询组成员查询4参数错误参数错误131组成员报告组成员报告132组成员退出组成员退出133路由器请求路由器请求134路由器通告路
6、由器通告135邻节点请求邻节点请求136邻节点通告邻节点通告137重定向重定向138路由器重编号路由器重编号139节点信息查询节点信息查询140节点信息应答节点信息应答yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽95.2 ICMPv6报文的基本格式报文的基本格式 5.2.1 ICMPv6报文校验和的计算报文校验和的计算 5.2.2 封装封装ICMPv6报文的报文的IPv6分组的源地址分组的源地址 5.2.3 ICMPv6报文的处理规则报文的处理规则yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽105.2 ICMPv6报文的基本格式报文的基本格式类型：标识类
7、型：标识ICMPv6报文类型，它的值根据报文的报文类型，它的值根据报文的内容来确定。内容来确定。代码：用于确定代码：用于确定ICMPv6进一步的信息，对同一类进一步的信息，对同一类型的报文进行了更详细的分类。型的报文进行了更详细的分类。校验和：用于检测校验和：用于检测ICMPv6的报文是否正确传送。的报文是否正确传送。报文体：用于返回出错的参数和记录出错报文的片报文体：用于返回出错的参数和记录出错报文的片段，帮助源节点判断错误的原因。或是其它参数。段，帮助源节点判断错误的原因。或是其它参数。类型（类型（1字节）字节）代码（代码（1字节）字节）校验和（校验和（2字节）字节）ICMP报文体（可变长
8、）报文体（可变长）yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽115.2.1 ICMPv6报文校验和的计算报文校验和的计算 校验和校验和16bit，计算范围包括两部分。，计算范围包括两部分。 ICMPv6报文报文 IPv6伪首部（伪首部中下一首部字段的值为伪首部（伪首部中下一首部字段的值为58）。）。 计算方法：计算方法： 校验和字段被设置为校验和字段被设置为0 ICMPv6对校验范围内的数据以对校验范围内的数据以16比特为单位，做比特为单位，做1的补码的加法运算。的补码的加法运算。 在在ICMPv6首部校验和字段中，置入此首部校验和字段中，置入此16比特的和。比特的和。y
9、yyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽12 0 0（3 3字节）字节）源地址（源地址（1616字节）字节）目的地址（目的地址（1616字节）字节）有效载荷长度（有效载荷长度（4 4字节）字节）下一首部下一首部 (=58,1(=58,1字节字节) )ICMPv6校验和的校验范围校验和的校验范围类型（1字节）代码（1字节）校验和（2字节）ICMPv6报文体（可变长）IPv6的的伪首部伪首部ICMPv6报文报文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽135.2.2 封装封装ICMPv6报文的报文的IPv6分组的源地址分组的源地址 源地址帮助源地址帮助I
10、Pv6分组的源节点判断分组在何处出分组的源节点判断分组在何处出错。一个发送错。一个发送ICMPv6报文的节点在计算校验和报文的节点在计算校验和以前，要在以前，要在IPv6首部中谨慎填写源地址和目的首部中谨慎填写源地址和目的 IPv6地址。选择地址。选择ICMPv6报文源地址的主要原则报文源地址的主要原则有四个：有四个： 前二个规则是针对前二个规则是针对ICMPv6信息报文信息报文制定的。制定的。 第一个规则：若原第一个规则：若原IPv6分组是单播分组，分组是单播分组，ICMPv6应答应答报文的源地址应该设置为原报文的源地址应该设置为原IPv6分组中的目的地址。分组中的目的地址。 第二个规则：若
11、是多播第二个规则：若是多播Multi-cast group或任播或任播any-cast group报文，则报文，则ICMPv6应答报文必须将收到该应答报文必须将收到该IPv6分分组的接口的组的接口的IP地址作为源地址。地址作为源地址。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽14 第三个规则：适用于第三个规则：适用于ICMP差错报告报文差错报告报文。 在许多情况下，生成差错报文的并非是目的节在许多情况下，生成差错报文的并非是目的节点。因此差错报文不能将原报文中的目的地址点。因此差错报文不能将原报文中的目的地址作为作为ICMP差错报文的源地址使用，而应差错报文的源地址使用，
12、而应将报将报告告IPv6分组出错信息的节点地址作为源地址分组出错信息的节点地址作为源地址。 例如，若是分组过大例如，若是分组过大ICMPv6差错报文时，该差错报文时，该源地址应该是不能接纳原源地址应该是不能接纳原IPv6分组的路由器的分组的路由器的某个接口的某个接口的IPv6地址。地址。 第四个规则：主动发送的第四个规则：主动发送的ICMPv6报文及不适用上报文及不适用上述规则的述规则的ICMP报文，发送报文，发送ICMPv6报文的节点必报文的节点必须查看自己的路由表，判断哪一个网络接口将被须查看自己的路由表，判断哪一个网络接口将被用于发送用于发送ICMPv6报文，则将该接口的一个单播地报文，
13、则将该接口的一个单播地址作为源地址。址作为源地址。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽155.2.3 ICMPv6报文的处理规则报文的处理规则1. 当接收到当接收到ICMPv6差错报告报文差错报告报文时，如果无法识时，如果无法识别具体的类型，必须将它别具体的类型，必须将它交给上层交给上层协议模块进协议模块进行处理。行处理。2. 当接收到当接收到ICMPv6信息报文信息报文时，如果无法识别具时，如果无法识别具体的类型，必须将它体的类型，必须将它丢弃丢弃。3. 所有的所有的ICMPv6差错报告报文，都应该在差错报告报文，都应该在IPv6所所要求的最小要求的最小MTU允许
14、范围内，允许范围内，尽可能多地包括尽可能多地包括引发该引发该ICMPv6差错报文的差错报文的IPv6分组片段分组片段，以便，以便给给IPv6分组的源节点提供尽可能多的诊断信息。分组的源节点提供尽可能多的诊断信息。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽16ICMPv6报文的处理规则（续报文的处理规则（续1）4. 在需要将在需要将ICMPv6报文上传给其上层协议模块处报文上传给其上层协议模块处理的情况下，上层协议的具体类型，应该从封装理的情况下，上层协议的具体类型，应该从封装该该ICMPv6报文的报文的IPv6分组的下一首部字段中获分组的下一首部字段中获取。但是，如果该取
15、。但是，如果该IPv6分组携带有很多扩展首部，分组携带有很多扩展首部，则可能会导致有关则可能会导致有关上层协议类型的信息没有被包上层协议类型的信息没有被包含在含在ICMPv6报文中报文中。这时，只能将该差错报告。这时，只能将该差错报告报文在报文在IP层处理完后丢弃掉。层处理完后丢弃掉。5. 不能产生不能产生ICMPv6差错报告报文的发送情况：差错报告报文的发送情况： 一个一个ICMPv6差错报告报文差错报告报文。这主要是为了避免无休止。这主要是为了避免无休止地产生地产生ICMPv6报文而引起网络拥塞。报文而引起网络拥塞。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽17ICM
16、Pv6报文的处理规则（续报文的处理规则（续2） 一个发往一个发往多播地址多播地址的的IPv6分组。但有两个例外：分组。但有两个例外：当使用当使用IPv6多播地址进行多播地址进行路径路径MTU探测探测时，可以时，可以发送发送“报文过长报文过长”差错报告报文；差错报告报文；允许使用允许使用参数错误报文参数错误报文报告：存在不可识别的报告：存在不可识别的TLV可选项。可选项。 链路层的多播报文链路层的多播报文。对这类报文也具有与上面第二类。对这类报文也具有与上面第二类情况相同的例外。情况相同的例外。 链路层的广播链路层的广播报文。对这类报文也具有与上面第二类报文。对这类报文也具有与上面第二类情况相同
17、的例外。情况相同的例外。 IPv6分组的分组的源地址无法唯一确定一个单独节点源地址无法唯一确定一个单独节点时，这时，这种情况也不能够引起种情况也不能够引起ICMPv6差错报告报文的发送。差错报告报文的发送。例如，例如，IPv6不明确地址等。不明确地址等。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽18ICMPv6报文的处理规则（续报文的处理规则（续3）6. 最后，为了限制在发送最后，为了限制在发送ICMPv6差错报告报文差错报告报文时对网络带宽和转发处理的消耗，一个时对网络带宽和转发处理的消耗，一个IPv6节点必须节点必须限制其发送限制其发送ICMPv6差错报告报文的差错报
18、告报文的速率速率。但是，这样可能会导致一个差错报告。但是，这样可能会导致一个差错报告报文的源节点因为没有及时收到报文出错的报文的源节点因为没有及时收到报文出错的报告而不断地重发该错误报文。目前有几种报告而不断地重发该错误报文。目前有几种提供限制提供限制ICMPv6速率的方法，例如：速率的方法，例如： 基于基于计时器计时器的方法。例如，将发往某个源节点或的方法。例如，将发往某个源节点或所有源节点的所有源节点的ICMPv6差错报告报文的速率，限制差错报告报文的速率，限制在每在每T时间段内只发送一个差错报告报文之内。时间段内只发送一个差错报告报文之内。 基于基于带宽带宽的方法。例如，将某个网络接口发
19、送的的方法。例如，将某个网络接口发送的ICMPv6差错报告报文所占用的带宽限制在这个接差错报告报文所占用的带宽限制在这个接口所在链路带宽的某个比例口所在链路带宽的某个比例F上。上。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽195.3 ICMPv6差错报告报文差错报告报文 5.3.1 目的不可达目的不可达ICMPv6报文报文 5.3.2 分组过大分组过大ICMPv6报文报文 5.3.3 超时超时ICMPv6报文报文 5.3.4 参数错误参数错误ICMPv6报文报文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽20 ICMPv6报文分成两大类：报文分成两大类
20、： ICMPv6差错报告报文差错报告报文：一个：一个IPv6节点在处理一个节点在处理一个接收到的报文时，如果有错误出现，则需要向源节接收到的报文时，如果有错误出现，则需要向源节点发送点发送ICMPv6差错报告报文。目前差错报告报文。目前ICMPv6共定义共定义了四种类型的差错报告报文：目的不可到达、报文了四种类型的差错报告报文：目的不可到达、报文过长、超时、参数差错报告报文。过长、超时、参数差错报告报文。 ICMPv6信息报文信息报文：传递用于控制的请求和应答信：传递用于控制的请求和应答信息。比如用于实现息。比如用于实现Ping功能的回声请求报文和回声功能的回声请求报文和回声应答报文，以及对多
21、播组控制的应答报文，以及对多播组控制的ICMPv6信息报文。信息报文。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽210 7 15 31类型类型(1B)引发本报文的原引发本报文的原IPv6分组片段分组片段(在不超过最小在不超过最小IPv6 MTU的情况下，尽可能多的情况下，尽可能多地包括引起出错的分组的信息地包括引起出错的分组的信息)校验和校验和(1B)代码代码(1B)参数参数ICMPv6差错报文基本格式差错报文基本格式5.3 ICMPv6差错报告报文差错报告报文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽22ICMPv6差错报文基本格式差错报文基本格式
22、 ICMPv6差错报告报文中的类型字段、代码字差错报告报文中的类型字段、代码字段及校验和字段的内容，根据差错报告报文类段及校验和字段的内容，根据差错报告报文类型的不同而不同。型的不同而不同。 ICMPv6报文体分为两个部分，前报文体分为两个部分，前4字节是参数字节是参数字段，剩余部分是引起该字段，剩余部分是引起该ICMPv6报文产生的报文产生的出错出错IPv6分组片段。分组片段。 在整个在整个ICMPv6报文的长度不超过报文的长度不超过IPv6对路径对路径传输单元的最低限制（传输单元的最低限制（1280字节）的条件下，字节）的条件下，应该包含尽可能多的出错应该包含尽可能多的出错IPv6分组信息
23、。这样分组信息。这样可以使出错可以使出错IPv6分组的源节点获得尽可能多的分组的源节点获得尽可能多的信息来诊断出错原因。信息来诊断出错原因。 yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽23vICMPv6字段：类型值为字段：类型值为1代码代码 0-没有到目的的路由没有到目的的路由1-与目的的通信由于管理被禁止与目的的通信由于管理被禁止 ，e.g.防火墙防火墙2-（没有定义）（没有定义） 3-目的地址不可达，目的地址不可达，e.g.不能转换为不能转换为MAC地址地址4-端口不可达，端口不可达，e.g.端口没有开放端口没有开放参数字段：未用，发送者设置为参数字段：未用，发送者设
24、置为0，接收者忽略。，接收者忽略。v描述：描述：该报文应该由路由器或节点的该报文应该由路由器或节点的IPv6层产生，作为对除层产生，作为对除拥塞以外的原因使得包不能传送到目的地址的回应。拥塞以外的原因使得包不能传送到目的地址的回应。5.3.1 目的不可达报文目的不可达报文一个节点在收到该报文后，必须通知上层协议进行相应处理。一个节点在收到该报文后，必须通知上层协议进行相应处理。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽24v ICMPv6字段：字段： 类型值为类型值为2代码：未用，发送者设置为代码：未用，发送者设置为 0，接收者忽略。，接收者忽略。参数字段参数字段：记录在
25、出现包过大错误时链路的：记录在出现包过大错误时链路的MTU。v 描述：包过大报文必须由路由器发出，当路由器发现描述：包过大报文必须由路由器发出，当路由器发现包太大，超过了出口链路的包太大，超过了出口链路的MTU而不能转发时，丢弃该而不能转发时，丢弃该包，并向源节点发送包，并向源节点发送ICMPv6报文。报文。v 可以用于可以用于IPv6路径路径MTU发现（发现（PMTUD）。）。在在RFC1981中定义，中定义，IPv6 的的PMTU使用使用ICMPv6类类型型2报文，即分组过大报文，即分组过大ICMPv6报文。报文。5.3.2 分组过大报文分组过大报文一个节点在收到该报文后，必须通知上层协议
26、进行相应处理。一个节点在收到该报文后，必须通知上层协议进行相应处理。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽25使用使用ICMPv6路径路径MTU发现（发现（PMTUD）探测路径探测路径MTU的过程。的过程。源源路由器路由器路由器路由器目的目的MTU=1500MTU=1400MTU=1300报文报文(MTU=1500)ICMPv6(类型类型=2)，使用，使用MTU=1400报文报文(MTU=1400)ICMPv6(类型类型=2)，使用，使用MTU=1300报文报文(MTU=1300) 收到报文收到报文用用IPv6 PMTUD发现的发现的MTU值被源节点缓存值被源节点缓存
27、yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽26v ICMPv6字段：类型值为字段：类型值为3代码：代码： 0-跳数限制为跳数限制为01-分片重组超时分片重组超时参数字段：参数字段：未用，发送者初始化为未用，发送者初始化为0，接收者忽略。，接收者忽略。v描述：描述：v如果路由器收到跳数限制为如果路由器收到跳数限制为0的包，或是它将跳数限制减的包，或是它将跳数限制减去去1后变为后变为0，该路由器必须丢弃这个包，并发一个代码为，该路由器必须丢弃这个包，并发一个代码为0的超时报文给源站点。的超时报文给源站点。v若在收到第若在收到第1个分片后个分片后60秒内，还没有收到全部分片，则
28、秒内，还没有收到全部分片，则丢弃所有分片，并发送代码为丢弃所有分片，并发送代码为1的超时报文给源站点。的超时报文给源站点。v 一个节点在收到该报文后，必须通知上层协议处理。一个节点在收到该报文后，必须通知上层协议处理。 5.3.3 超时超时ICMPv6报文报文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽27超过跳数限制超过跳数限制yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽28回送回送ICMPv6差错报文差错报文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽29vICMPv6字段：字段： 类型值为类型值为4代码：代码： 0-错误的首部字
29、段错误的首部字段 1-不可识别的下一首部类型不可识别的下一首部类型2-不可识别的不可识别的IPv6的的TLV可选项可选项参数字段：参数字段：称为指针，指出了在引起出错的包中错误称为指针，指出了在引起出错的包中错误出现地方的偏移量。出现地方的偏移量。5.3.4 参数错误参数错误ICMPv6报文报文一个节点在收到该报文后，必须通知上层协议进行相应处理。一个节点在收到该报文后，必须通知上层协议进行相应处理。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽30v参数错误报告报文描述：参数错误报告报文描述：如果节点发现了如果节点发现了IPv6首部或扩首部或扩展首部中某个字段有问题，它必须
30、丢弃这个包，并发送一个展首部中某个字段有问题，它必须丢弃这个包，并发送一个ICMPv6参数错误报文，指出出错的地方和出错的类型。参数错误报文，指出出错的地方和出错的类型。 v指针字段指出检测出错误的地方相对于原指针字段指出检测出错误的地方相对于原IPv6分组首部的分组首部的偏移量，以字节为单位。偏移量，以字节为单位。v比如，一个类型为比如，一个类型为 4、代码为、代码为1、指针字段值为、指针字段值为40的的ICMPv6报文，说明原分组中紧跟在报文，说明原分组中紧跟在IPv6基本首部后的扩展基本首部后的扩展首部中的下一首部字段有一个不被识别的值。首部中的下一首部字段有一个不被识别的值。 IPv6
31、基本首部基本首部 下一首部下一首部扩展首部扩展首部1 （报文的其余部分）（报文的其余部分）指针字段指针字段=40yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽31 先介绍先介绍ICMPv6回声请求和回声应答报文格式。回声请求和回声应答报文格式。其它报文将在相关机制中介绍。其它报文将在相关机制中介绍。0 7 15 31类型类型(1B)数据数据校验和校验和(2B)代码代码(1B)标识符标识符序列号序列号5.4 ICMPv6信息报文信息报文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽32vICMPv6字段：字段： 类型值为类型值为128（回声请求）、（回声请求）
32、、129（回声应答）（回声应答）代码：代码：0。标识符：用于请求和应答的匹配，也可能是标识符：用于请求和应答的匹配，也可能是0。 序列号：用于请求和应答的匹配，也可能是序列号：用于请求和应答的匹配，也可能是0。数据：为数据：为0或任意字节的数据。或任意字节的数据。v描述：每一个节点必须能够完成描述：每一个节点必须能够完成ICMPv6回声应答回声应答功能，即在收到功能，即在收到ICMPv6回声请求时发出相应的回声请求时发出相应的ICMPv6回声应答报文。回声应答报文。ICMPv6回声请求和回声应答报文回声请求和回声应答报文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽335.5
33、 邻节点探测协议邻节点探测协议NDP 5.5.1 邻节点探测协议邻节点探测协议NDP概述概述 5.5.2 邻节点探测协议定义的邻节点探测协议定义的ICMPv6报文报文 5.5.3 替代替代ARP 5.5.4 无状态地址自动配置无状态地址自动配置 5.5.5 重复地址探测重复地址探测DAD 5.5.6 前缀重新编址前缀重新编址 5.5.7 路由器重定向路由器重定向 5.5.8 NDP总结总结yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽345.5 邻节点探测协议邻节点探测协议NDP（Neighbor Discovery Protocol，NDP） IPv4的缺点之一：主机换网必
34、须换地址，配置的缺点之一：主机换网必须换地址，配置麻烦。麻烦。 IPv4的解决办法：的解决办法： 启动协议启动协议( BOOTP ) 动态主机配置协议动态主机配置协议( DHCP ) 允许节点从允许节点从BOOTP服务器或服务器或DHCP服务器获服务器获取配置信息。但是这些协议支持所谓的取配置信息。但是这些协议支持所谓的“状态状态自动配置自动配置”，即服务器必须保持每个节点的状，即服务器必须保持每个节点的状态信息，并管理这些保存的信息。态信息，并管理这些保存的信息。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽35IPv6的最重要目标之一是支持的最重要目标之一是支持“即插即用
35、即插即用”不需要任何人工干预，就能将一个节点插不需要任何人工干预，就能将一个节点插入入IPv6网络，并在网络中启动。网络，并在网络中启动。IPv6使用两种不同机制来支持即插即用。使用两种不同机制来支持即插即用。1、有状态地址自动配置：、有状态地址自动配置：BOOTP和和 DHCP ；2、无状态地址自动配置。在这种方式下，需要、无状态地址自动配置。在这种方式下，需要配置地址的节点，使用邻节点探测机制获得一个配置地址的节点，使用邻节点探测机制获得一个IPv6地址。地址。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽365.5.1 NDP概述概述 NDP是是IPv6的一个重要组成部
36、分，它不是一个全的一个重要组成部分，它不是一个全新的协议，而是由新的协议，而是由IPv4中的地址解析协议中的地址解析协议ARP、ICMP路由探测协议路由探测协议RDISC、ICMP报文重定向报文重定向等协议综合而成的。等协议综合而成的。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽37ARP的的 替代协议替代协议路由器重定向路由器重定向前缀通告前缀通告重复地址检测重复地址检测前缀重新编址前缀重新编址邻节点探测协议邻节点探测协议NDP无状态地址无状态地址 自动配置自动配置1、 邻节点探测协议的应用邻节点探测协议的应用yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向
37、丽38ICMPv6类型类型报文类型报文类型133路由器请求（路由器请求（RS）134路由器通告（路由器通告（RA）135邻节点请求（邻节点请求（NS）136邻节点通告（邻节点通告（NA）137重定向重定向2、为、为NDP定义的定义的ICMPv6报文报文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽39类型类型替代替代ARP前缀通告前缀通告前缀重新前缀重新编址编址重复地址重复地址探测探测路由器重路由器重定向定向路由器请求路由器请求133路由器通告路由器通告134邻节点请求邻节点请求135邻节点通告邻节点通告136重定向重定向1373、NDP机制使用的机制使用的ICMPv6报文报
38、文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽405.5.2 邻节点探测协议定义的邻节点探测协议定义的ICMPv6报文报文 在本节中，我们介绍一下为在本节中，我们介绍一下为NDP定义的定义的五个五个ICMPv6报文：报文： 邻节点请求邻节点请求 邻节点通告邻节点通告 路由器请求路由器请求 路由器通告路由器通告 重定向报文重定向报文yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽411. 邻节点请求报文和邻节点通告报文邻节点请求报文和邻节点通告报文 邻节点请求邻节点请求/通告报文可以完成通告报文可以完成ARP功能，还可以功能，还可以用来测试目的主机的连通性。用
39、来测试目的主机的连通性。 用于用于ARP功能功能时，邻节点请求报文一般以时，邻节点请求报文一般以多播多播的的形式发送，主机一旦收到邻节点请求报文，它们形式发送，主机一旦收到邻节点请求报文，它们将检查将检查ICMP报文中的报文中的IPv6地址。如果这个地址地址。如果这个地址恰好是自己的主机地址，主机将把自己的数据链恰好是自己的主机地址，主机将把自己的数据链路层地址封装在一条邻节点通告报文中，以应答路层地址封装在一条邻节点通告报文中，以应答邻节点请求报文的发送者。邻节点请求报文的发送者。 用于用于探测目的主机连通性探测目的主机连通性时，邻节点请求报文以时，邻节点请求报文以单播单播IPv6分组的形式
40、发送。如果发送者收到了应分组的形式发送。如果发送者收到了应答的邻节点通告报文，它认为目的地址是可达的；答的邻节点通告报文，它认为目的地址是可达的；否则它认为目的主机是不可达的。否则它认为目的主机是不可达的。 yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽42邻节点请求报文的报文格式邻节点请求报文的报文格式 类型类型(1字节）字节）代码（代码（1字节）字节）校验和（校验和（2字节）字节）保留（保留（4字节）字节）目的目的IPv6地址地址 选项代码选项代码=1选项数据长度选项数据长度 =1 可选项（源链路层地址）可选项（源链路层地址）yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信
41、息工程学院 李向丽43邻节点请求报文字段意义邻节点请求报文字段意义 类型字段，其值为类型字段，其值为135，表示该，表示该ICMPv6报文是邻报文是邻节点请求报文。节点请求报文。 代码字段，必须置为代码字段，必须置为0。 校验和字段，保存整个校验和字段，保存整个ICMPv6报文的校验和。报文的校验和。 保留字段，保留不用，其值必须等于保留字段，保留不用，其值必须等于0。 目的目的IPv6地址字段，存放目的主机的地址字段，存放目的主机的IPv6地址。地址。例如，当使用该报文解析地址时，则该字段存放例如，当使用该报文解析地址时，则该字段存放将要解析的将要解析的IPv6地址。地址。 可选项字段，包含
42、：可选项字段，包含： 选项代码字段，说明选项类型选项代码字段，说明选项类型 选项数据长度字段，选项数据长度字段，8字节单位，说明选项数据的长度。字节单位，说明选项数据的长度。 选项数据，一些可选参数，例如源主机的链路层地址选项数据，一些可选参数，例如源主机的链路层地址yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽44用于用于ICMPv6信息报文的可选项格式信息报文的可选项格式 类型类型 =1，源链路层地址（，源链路层地址（Source Link_layer Address） =2，目的链路层地址（，目的链路层地址（Target Link_layer Address） =3，前
43、缀信息（，前缀信息（Prefix Information） =4，重定向首部（，重定向首部（Redirected Head） =5，最大传输单元（，最大传输单元（MTU） 长度，以长度，以8字节为单位说明可选项长度，包括类型和长度字节为单位说明可选项长度，包括类型和长度0 7 15 310 7 15 31类型类型(Type)长度长度(Length) 值值(Value)yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽45邻节点请求报文字段意义（续）邻节点请求报文字段意义（续） 邻节点请求报文必定包含源节点的邻节点请求报文必定包含源节点的源链路层地址选源链路层地址选项。项。 源链路
44、层地址选项的选项代码值为源链路层地址选项的选项代码值为1 选项长度因网络类型而异。选项长度因网络类型而异。 当此源节点得不到应答报文时，只能重复发送当此源节点得不到应答报文时，只能重复发送9次邻节点次邻节点请求报文。在各请求之间至少间隔请求报文。在各请求之间至少间隔1秒。秒。 封装邻节点请求报文的封装邻节点请求报文的IPv6分组分组 优先级字段优先级字段=15 跳数极限字段跳数极限字段=255 源源IPv6地址地址=发送该报文的网络接口的发送该报文的网络接口的IPv6地址。地址。 用于用于ARP时，目的地址时，目的地址=多播多播IPv6地址。地址。 探测目的主机连通性，目的地址探测目的主机连通
45、性，目的地址=目的主机的目的主机的IPv6地址。地址。 yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽46邻节点通告报文邻节点通告报文 邻节点通告报文并不只是在邻节点通告报文并不只是在应答应答邻节点请求报邻节点请求报文时才发送，有时文时才发送，有时主机主机也主动使用邻节点通告也主动使用邻节点通告报文，来通告自己的链路层地址更新等信息。报文，来通告自己的链路层地址更新等信息。 yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽47邻节点通告报文格式邻节点通告报文格式类型类型(1字节）字节）代码（代码（1字节）字节）校验和（校验和（2字节）字节）RSO保留保留目的目
46、的IPv6地址地址 选项代码选项代码=2选项数据长度选项数据长度=1 可选项（目的链路层地址）可选项（目的链路层地址）yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽48邻节点通告报文字段意义邻节点通告报文字段意义 类型字段，其值为类型字段，其值为136。 代码字段，必须置为代码字段，必须置为0。 校验和字段，保存整个校验和字段，保存整个ICMPv6报文的检验和。报文的检验和。 保留字段，保留不用，其值必须等于保留字段，保留不用，其值必须等于0。 路由路由R比特字段，比特字段，R=1表示是一台路由器发送该报文。表示是一台路由器发送该报文。 请求请求S比特字段，比特字段，S=1表
47、示是对邻节点请求报文的响应。表示是对邻节点请求报文的响应。 覆盖覆盖O比特字段，比特字段，O=1表明收到该报文的主机，应该用可选项表明收到该报文的主机，应该用可选项字段中包含的目的数据链路层地址，更新自己的缓存。字段中包含的目的数据链路层地址，更新自己的缓存。 目的目的IPv6地址字段，存放目的主机的地址字段，存放目的主机的IPv6地址。若是为了响应地址。若是为了响应邻节点请求而发送的邻节点通告报文，该字段的值将与请求报邻节点请求而发送的邻节点通告报文，该字段的值将与请求报文中的目的地址字段相同。该字段通常是发送邻节点请求报文文中的目的地址字段相同。该字段通常是发送邻节点请求报文的的IPv6地
48、址。但是并非所有情况都是如此。地址。但是并非所有情况都是如此。 可选项字段，包含选项代码字段、选项长度字段和可选参数，可选项字段，包含选项代码字段、选项长度字段和可选参数，例如该例如该ICMPv6报文的源主机的链路层地址。报文的源主机的链路层地址。yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽49例子，节点例子，节点A在本地链路上发送在本地链路上发送邻节点请求报文邻节点请求报文节点节点A 节点节点D节点节点A发送邻节点请求报文发送邻节点请求报文FE80:1:C033:6382是哪一个？是哪一个？携带携带A的链路层地址的链路层地址: 08-00-20-01-C7-82 节点节点
49、C 节点节点B 节点节点D的的IPv6地址地址:FE80:0000:C033:6382节点节点D的链路层地址的链路层地址: 02-07-01-33-D6-92节点节点A的的IPv6地址地址: FE80:0800:2001:C782节点节点A的链路层地址的链路层地址: 08-00-20-01-C7-82yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽50封装在封装在IPv6分组中的分组中的ICMPv6邻节点请求报文邻节点请求报文 版本号版本号=6优先级优先级=15流标识流标识=0有效载荷长度有效载荷长度=32下一首部下一首部=58跳数极限跳数极限=255源（源（A节点）节点）IP
50、v6地址：地址：FE80:0800:2001:C782目的（目的（D节点的被请求节点多播地址）节点的被请求节点多播地址）IPv6地址：地址：FF02:1:FF33:6382类型类型=136代码代码=0校验和校验和保留保留=0目的目的IPv6地址地址: FE80:0000:C033:6382，目的节点，目的节点D的的IPv6地址地址 选项代码选项代码=1选项数据长度选项数据长度=1 可选项（源节点可选项（源节点A的链路层地址：的链路层地址：08-00-20-01-C7-82）yyyy年M月d日星期Wh时m分s秒郑州大学信息工程学院 李向丽51节点节点D使用邻节点通告报文使用邻节点通告报文对邻节点
