در شبکه های IP، اسامی تعدادی از پروتکل ها به مراتب به گوش می رسد. پروتکل هایی مانند DHCP، ICMP، ARP و DNS از جمله این پروتکل ها هستند که هر کدام به شیوه ای متفاوت در IPV4 پیاده سازی شده اند. در شبکه IPV6 بخش زیادی از این پروتکل ها تحت مکانیزم یک پروتکل مشخصی به نام Neighbor Discovery و یا NDP پیاده سازی می شوند.

آدرس Solicited-node Multicast Address که پیشتر در بخش معرفی آدرس های IPV6 به آن پرداخته شد، در این پروتکل نقش بسیار پر رنگی دارد.

در این پروتکل چهار بسته اصلی به نام های router advertisement، router solicitation، neighbor advertisement و neighbor solicitation وجود دارند که عمده عملیات این پروتکل با یک یا چند تا از بسته های فوق انجام می پذیرد. پروتکل NDP و یا به عبارت دیگر چهار بسته فوق همگی از بسته ICMP در IPV6 استفاده می کنند. به عبارت دیگر هسته اصلی این پروتکل ICMP است.

در اینجا ابتدا به بعضی از کاربردهای این پروتکل اشاره می کنیم و اینکه هر یک از این کاربردها از کدام یک از بسته های فوق جهت پیشبرد  اهدافشان استفاده می کنند. سپس به بررسی بیشتر و جزئیات این بسته ها خواهیم پرداخت و اینکه این بسته ها چگونه به روند پیاده سازی کاربردها کمک می کنند.

بعضی از کاربردهای NDP به شرح ذیل هستند

  • تخصیص اتوماتیک آدرس و یا stateless auto configuration که از بسته های router advertisement و router solicitation استفاده می کند
  • تشخیص unique بودن آدرس و یا Duplicate Address Detection که از بسته های neighbor solicitation و neighbor advertisement استفاده می کند.
  • تشخیص روتر و یا router discovery که از بسته های router advertisement و router solicitation استفاده می کند
  • تشخیص prefix شبکه که از بسته های router advertisement و router solicitation استفاده می کند
  • تشخیص پارامترهای شبکه مانند MTU که از بسته های router advertisement و router solicitation استفاده می کند
  • شناسایی نودهای همسایه شبکه و یا neighbor discovery که از بسته های neighbor solicitation و neighbor advertisement استفاده می کند.
  • مکانیزم ARP که از بسته های neighbor solicitation و neighbor advertisement استفاده می کند.
  • اطمینان از در دسترس بودن روتر و یا نود همسایه که از بسته های neighbor solicitation و neighbor advertisement استفاده می کند.

همانطور که پیشتر گفته شد همه بسته های NDP از ICMP برای پیاده سازی اهدافش بهره می برد. این بدان معناست که مثلا پروتکل ARP در شبکه IPV6 روی ICMPV6 سوار می شود و برخلاف ARP در IPV4 که پروتکل لایه 2 ای محسوب می شود در IPV6 این پروتکل در لایه 3 پیاده سازی می گردد. برای درک بهتر به شکل زیر که فرمت ICMPV6 را نشان می دهد توجه کنید که در آن بسته های اصلی NDP، چهار بسته ICMPV6 با Type از 33 تا 36 را تشکیل می دهند.

مقادیر Type و Code در پروتکل ICMPV6 مقدار آدرس مقصد مقدار آدرس مبدا نوع پیغام نام پیغام
133,0 FF02::2 آدرس اینترفیس نود فرستنده و یا مقدار نامشخص :: نود شبکه، وجود روتر را از این طریق استعلام می گیرد Router Solicitation (RS)
134,0 آدرس FF02::1 برای ارسال دوره ای و یا آدرس نودی که Router Solicitation را ارسال نموده است در صورتی که در پاسخ به پیغام Router Solicitation ارسال شده باشد آدرس Link Locally روتر روتر اعلام موجودیت می کند و همچنین پارمترهای شبکه از جمله مقدار prefix و MTU را نتقل می کند Router Advertisement (RA)
135,0 آدرس Solicited-node Multicast Address نود مورد نظر آدرس اینترفیس نود فرستنده و یا مقدار نامشخص :: نودهای شبکه از این طریق آدرس لایه 2 دیگر نودهای شبکه را استعلام می گیرند. Neighbor Solicitation (NS)
136,0 آدرس FF02::1 برای ارسال دوره ای و یا آدرس نودی که Neighbor Solicitation را ارسال نموده است در صورتی که در پاسخ به پیغام Neighbor Solicitation ارسال شده باشد آدرس اینترفیس فرستنده در پاسخ به پیغام Neighbor Solicitation ارسال می گردد Neighbor Advertisement (NA)

پیغام های پروتکل NDP در IPV6

چند نکته قابل تامل در جدول فوق به شرح ذیل می باشد:

  • در پیغام Neighbor Solicitation که هدف اصلی آن استخراج آدرس لایه 2 نود همسایه است و در حقیقت از وظایف پروتکل ARP محسوب می شود، آدرس مقصد، آدرس Multicast نود مورد نظر است (Solicited-node Multicast Address). به عبارت دیگر در شبکه IPV6 پروتکل ARP درخواست خود را Broadcast نمی کند بلکه آن را فقط به نود مورد نظر ارسال می نماید
  • پیغام Router Advertisement به صورت دوره ای توسط روتر در شبکه ارسال می گردد. علا.ه بر ارسال دوره ای، در پاسخ Router Solicitation نیز این پیغام ارسال می گردد. این بدین دلیل است که نود شبکه نمی تواند منتظر زمان دوره ای برای دریافت پیغام Router Advertisement بماند. نودهای شبکه با ارسال router solicitaion، پاسخ router advertisement دریافت می کنند
  • پیغام Neighbor Advertisement در پاسخ Neighbor Solicitation ارسال می شود.

حال بیایم چگونگی مکانیزم بعضی از کاربردهای اصلی شبکه IPV6 را که به پیغام های فوق وابسته هستند، با جزئیات بیشتر بررسی نماییم.

کاربرد پیغام های Neighbor Solicitation و Neighbor Advertisement

از مهمترین کاربردهای پیغام های فوق می توان به موارد زیر اشاره نمود

  • تشخیص Unique بودن آدرس و یا Duplicate Address Detection
  • اطمینان از در دسترس بودن نودهای همسایه
  • پروتکل ARP

شکل زیر چگونگی مکانیزم کاربردهای فوق را نشان می دهد.

Neighbor Advertisement

چگونگی مکانیزم کاربردهای Neighbor Solicitation و Neighbor Advertisement

در پروتکل ARP، نود ارسال کننده درخواست ARP، پیغام Neighbor Solicitation را به آدرس Solicited-node Multicast نود مقصد ارسال می کند و در پاسخ که از طریق Neighbor Advertisement ارسال می گردد، آدرس MAC نود مورد نظر را دریافت می کند.

در تشخیص Unique بودن آدرس، زمانی که نودی از یکی از روش های اتوماتیک، آدرس IP خود را بدست می آورد، برای اطمینان از Unique بودن آدرس، پیغام Neighbor Solicitation را به همان آدرس ارسال می کند و چنانچه پاسخ دریافت شود بدین معناست که این آدرس از قبل در شبکه وجود دارد و در صورت عدم دریافت پاسخ، آدرس را روی اینترفیس تخصیص می دهد.

کاربرد پیغام هایRouter Solicitation و Router Advertisement

از مهمترین کاربردهای پیغام های فوق می توان به موارد زیر اشاره نمود

  • تخصیص اتوماتیک آدرس و یا stateless auto configuration
  • شناسایی روتر و یا Router Discovery
  • استخراج پارامترهای شبکه

شکل زیر چگونگی مکانیزم را نشان می دهد

Router Advertisement

چگونگی مکانیزم کاربردهای Router Solicitation و Router Advertisement

پیغام Router Advertisement در پاسخ Router Solicitation و هم به صورت دوره ای ارسال می گردد. روتر با ارسال دوره ای این پیغام حضور خود را اعلام می کند و در قالب آن آدرس Default Gateway، Prefix شبکه، MTU شبکه و دیگر پارامترهای شبکه ای را ارسال می کند.

در مکانیزم Stateless Auto Configuration که نودهای شبکه به صورت اتوماتیک و با عدم وجود سرور DHCP، آدرس IP خود را به صورت اتوماتیک تخصیص می دهند، نودهای شبکه مقدار Prefix شبکه را از روی پیغام Router Advertisement بدست می آورند و سپس با بکار گیری مکانیزم EUI-64، بخش Interface-Id خود را استخراج می کنند.

پیغام Router Advertisement به محض فعال کردن IPV6 Routing روی روتر ارسال می گردد که زمان دوره ای آن به صورت پیش فرض 200 ثانیه است و قابل تغییر نیز می باشد.

برای فعال کردن IPV6 Routing و همچنین تغییر زمان دوره ای ارسال بسته های Router Advertisement از دستورات زیر در روترهای سیسکو استفاده می شود

!!! IOU1

router isis

 net 49.0001.0000.0000.0001.00

 is-type level-1

!

interface Ethernet0/0

 ip router isis

 ipv6 router isis

!

!!! IOU2

router isis

 net 49.0001.0000.0000.0002.00

 is-type level-1

!

interface Ethernet0/0

 ip address 10.1.1.2 255.255.255.0

 ip router isis

!

!

IOU2#debug is adj-packets ethernet 0/0

IS-IS Adjacency related packets debugging is on, null

IOU2#

*Nov 16 06:54:31.035: ISIS-Adj: Sending L1 LAN IIH on Ethernet0/0, length 1497

*Nov 16 06:54:31.567: ISIS-Adj: Rec L1 IIH from aabb.cc00.0100 (Ethernet0/0), ci                                                      r type L1, cir id 0000.0000.0001.01, length 1497

*Nov 16 06:54:31.567: ISIS-Adj: No usable IPv6 linklocal addresses in LAN IIH fr                                                      om Ethernet0/0

!

IOU1#sh isis neighbors

System Id      Type Interface   IP Address      State Holdtime Circuit Id

 

عدم ایجاد همسایگی ISIS روی لینک با روترهای با قابلیت های (توپولوزی های) متفاوت

شکل زیر سناریویی را نشان می دهد که در آن IPv6 و IPV4 توپولوژی های مختلفی دارند. بین دو روتر IOU2 و IOU3 صرفا با از نوع IPV4 آدرس دهی شده است اما بقیه لینک ها هم با IPV4 و هم با IPV6 آدرس دهی شده اند. در حالت پیش فرض ISIS در حالت Single Topology فعال است و در این حالت آدرس های IPV4 و IPV6 صرفا به عنوان دو TLV با نام های IPV4 TLV Reachability و IPV6 TLV Reachability در داخل LSP ها ارسال می گردد بدون آنکه یکپارچگی توپولوژی IPV4 و IPV6 مورد بررسی قرار گیرد.

 ISIS Single2

اجرای Single Topology ISIS روی شبکه با بیش از یک توپولوژی

همانطور که در خروجی دستورات sh isis neighbors و sh isis topology مشاهده می کنید، همه همسایگی ها بدون هیچ مشکلی ایجاد شده است بدون آنکه به مغایرت توپولوژی IPV6 با IPV4 توجهی شود.

router(config)# ipv6 unicast-routing

router(config-if)# ipv6 nd ra interval 200

تغییر زمان ارسال دوره ای Router Advertisement در پروتکل NDP

در صورتی که در شبکه ای بیش از یک روتر وجود داشته باشد، همه روترها خود را به عنوان default gateway معرفی می کنند. در چنین شرایطی، با اعمال دستور زیر روی همه روترها غیر از روتری که قرار است نقش default gateway را داشته باشد، دیگر روترها از معرفی خود به عنوان default gateway اجتناب می کنند. به صورت پیش فرض همه روترها در بسته Router Advertisement خود را به عنوان default gateway معرفی می کند.

router(config-if)# ipv6 nd ra Lifetime 0

ارسال Router Advertisement بدون اعلام آمادگی مبنی بر default Gateway بودن

در صورتی که بخواهید روتری بسته Router Advertisement را ارسال ننماید از دستور زیر استفاده کنید

router(config-if)# ipv6 nd ra suppress

عدم ارسال Router Advertisement توسط روتر در شبکه IPV6

دیدگاه‌ها  

0 #1 زهرا1 1398-11-11 22:51
بسیار بسیار بسیار واضح و عالی و شفاف توضیح دادید خیلی خوب بود البته درسته که خیلی ساده بود ولی کاملا ذهنم رو در مورد این مطلب آماده کرد و الان می تونم مطالب کامل تر درباره این مبحث رو بر پایه این اطلاعات اولیه به خوبی درک کنم
از شما به خاطر تدوین این مطلب و زمانی که گذاشتید بسیار ممنونم و آرزوی بهترین ها رو براتون دارم.
نقل قول کردن

نوشتن دیدگاه


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید