ICMPv6介绍

ICMPv6消息

• ICMPv6 是IPv6的基础协议之一。协议号58，该协议号在IPv6报头的“下一个包头”字段中
• ICMP报文有两种：差错消息及信息消息

消息类型

拓扑

R1
ipv un
int e0/0
ipv add 2012::1/64
no sh
ipv route ::/0 2012::2
===================
R2
ipv un
int e0/0
ipv add 2012::2/64
no sh
int s1/1
ipv add 2023::2/64
no sh
===================
R3
ipv un
int s1/1
ipv add 2023::3/64
no sh
ipv route ::/0 2023::2

检查连通性

R1#ping 2023::3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2023::3, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 7/8/9 ms

无路由

R1#ping 2024::1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2024::1, timeout is 2 seconds:
UUUUU
Success rate is 0 percent (0/5)

地址不可达

R1#ping 2023::4
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2023::4, timeout is 2 seconds:
HHHHH
Success rate is 0 percent (0/5)

管理原因禁止访问

R2(config)#ipv6 access-list denyany
R2(config-ipv6-acl)#deny any any
R2(config-ipv6-acl)#int s1/1
R2(config-if)#ipv6 tr
R2(config-if)#ipv6 traffic-filter denyany out

R1#ping 2023::3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2023::3, timeout is 2 seconds:
AAAAA
Success rate is 0 percent (0/5)

PMTUD

• PMTU就是路径上的最小接口MTU。
• IPv6的由源节点自己对数据包进行分片。

IPv4分片

拓扑

R1#ping 3.3.3.3 size 2500        
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 2500-byte ICMP Echos to 3.3.3.3, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/5 ms

在ipv4中，如果一个数据超过了接口的mtu，那么会被瓶颈的网络设备进行分片

IPv6探测MTU

拓扑

完成环境的搭建及设备的基本配置，保证全网互通。
R1去ping R4，能够ping通。

R1#ping 2034::4
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2034::4, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/4/17 ms

修改R2的e0/1接口的MTU

R2(config)#int e0/1
R2(config-if)#ipv6 mtu 1400

在R2上查看接口的MTU

R2#sh ipv6 int e0/1
  MTU is 1400 bytes

在R1上ping一下

R1#ping 2034::4 re 1 size 1500
Type escape sequence to abort.
Sending 1, 1500-byte ICMP Echos to 2034::4, timeout is 2 seconds:
B
Success rate is 0 percent (0/1)

此刻R1已经学到了这条路线上最小的MTU

R1#show ipv6 mtu
 MTU     Since    Source Address      Destination Address
1400    00:00:08  2012::1             2034::4

NDP邻居发现协议

NDP可以帮助我们实现以下功能

• 地址解析(代替ARP协议，使用ICMP完成地址解析)
• 邻居的状态跟踪
• 无状态自动配置
• 重复地址检测（DAD）
• 前缀重编址
• 路由器重定向

ICMPv6 for NDP

ICMPv6 Type	消息名称
133	路由器请求(RS)
134	路由器通告(RA)
135	邻居请求(NS)
136	邻居通告(NA)
137	重定向消息

NDP机制使用的ICMPv6消息

机制	RS133	RA134	NS135	NA136	重定向消息137
报文介绍	主机可以发送RS要求路由器立即产生RA	包含MTU、前缀信息等	用来判断邻居的链路层地址，也用于DAD等
替代ARP			√	√
前缀通告	√	√
前缀重新编址	√	√
DAD			√	√
路由重定向					√

地址解析

拓扑

R1#ping 2012::2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2012::2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/4/17 ms

R1从e0/0接口发出了一个NS消息，报文如下

R2的e0/0接口正在监听ff02::1:ff00:2这个组播地址

R2#show ipv int e0/0
  Joined group address(es):
    FF02::1
    FF02::1:FF00:2
    FF02::1:FF00:2000

R2收到之后进行回复，报文如下

R1收到了之后，将R2的mac地址信息记录到IPv6的邻居表中

R1#show ipv6 neighbors 
IPv6 Address                              Age Link-layer Addr State Interface
2012::2                                     4 aabb.cc00.2000  STALE Et0/0
FE80::A8BB:CCFF:FE00:2000                   4 aabb.cc00.2000  STALE Et0/0

注意到报文中的Flag字段

• R位置1表示这是台路由器
• S位置1表示这是响应某个邻居请求的通告，置0则为主动发送的
• O位置1表示NA消息中的条目是否覆盖已有，收到该消息的邻居会覆盖已有条目

邻居状态

• Incomplete 邻居请求已经发送到目标节点的请求组播地址，但没有收到邻居的通告
• Reachable 可达，收到确认，不续再发包确认
• Stale 从收到上一次可达性确认后过了超过30s
• Delay 在stale状态后发送过一个报文，并且5s内没有可达性确认
• Probe 每隔1s重传邻居请求来主动请求可达性确认，直到收到确认

1. A发送NS，并生成缓存条目，状态为Incomplete
2. 若B回复NA，则Incomplete ->Reachable。否则10S后Incomplete->Empty，即删除条目
3. 经过ReachableTime（默认30S），B的条目状态Reachable->stale，或者在Reachable状态，收到B的非请求NA，且链路层地址不同，则马上->stale
4. 在Stale状态若A要向B发送数据，并从Stale->Delay，等待应用层的提示信息，提示邻居可达
5. 在Delay_First_Probe_Time（默认5S）内，若有NA应答或者应用层的提示信息，则Delay->Reachable，无应用层提示信息，Delay->Probe
6. 在Probe状态，每隔RetransTimer（默认1S）发送单播NS，发送MAX_Unicast_Solicit个后再等RetransTimer，有应答则Reachable，无则进入Empty，即删除条目

测试命令debug ipv6 nd

DAD(Duplicate Address Detection)

节点向一个自己将使用的tentative地址所对应的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，就证明该地址已被网络上使用，节点将不能使用该tentative地址通讯。

如果1S后没有检测到冲突，A就会发送non-solicited advertisement（一个NA消息），宣告大家我将正式使用这个IPv6地址。