Адресация IPv6
Обнаружение соседа (neighbor discovery)
Термин "обнаружение" может ввести в заблуждение, так как узлы используют механизмы как для информирования других узлов о своем присутствии в сети, так и для определения параметров, таких как расположение узла, доступность маршрутизаторов, MTU канала и конфигурация адреса. Хотя основные механизмы обнаружения изложены в RFC 2461, некоторые методы обнаружения являются специфичными для конкретных типов связей. Механизмы обнаружения часто реализованы аналогично групповой рассылке и заменяют такие функции IPv4 как ARP (протокол преобразования адресов), IRDP (протокол анализа ICMP-маршрутизаторов), IGMP (межсетевой протокол управления группами) и перенаправление ICMP.
Методы обнаружения маршрутизаторов
Механизм обнаружения используется маршрутизаторами для различных целей. Маршрутизаторы применяют групповую рассылку сообщений Объявление маршрутизатора (Router Advertisement), через регулярные промежутки времени и при ответе на запросы Ходатайство маршрутизатора (Router Solicitation). Сообщения объявление маршрутизатора включают в себя следующую информацию, необходимую для конфигурирования узлов: адреса маршрутизаторов уровня связи; префиксы связи (соответствующие маски подсети в IPv4); MTU связи; рекомендуемое ограничение переходов.
Каждый маршрутизатор, объявляя свой физический адрес, тем самым позволяет другим узлам в сети определить наличие маршрутизатора. Объявляя префикс связи маршрутизатор, позволяет узлам определить, к какой подсети они подключены, и таким образом построить внутреннюю таблицу маршрутизации. В IPv6-пакете с каждым переходом уменьшается значение количества переходов, хранящееся в поле Предел переходов (Hop Limits), а не время жизни пакета (TTL). Отправляя рекомендуемое ограничение переходов в поле Предел переходов (Hop Limits), маршрутизатор помогает узлам определить, доступен ли пункт назначения по данному маршруту. К тому же, для правильного функционирования многоадресной рассылки все узлы, использующие одну связь, должны использовать одинаковое значение MTU.
Используя сообщения Объявление маршрутизатора, маршрутизаторы также могут быть сконфигурированы для распределения входящей нагрузки. Маршрутизаторы могут иметь несколько интерфейсов, подключенных к одной связи. Конечно, эти интерфейсы могут быть представлены в виде одного интерфейса с несколькими адресами, а маршрутизатор может не включать исходящие адреса в сообщение Объявление маршрутизатора. В таком случае хосты ожидающие отправки пакетов на маршрутизатор будут использовать запрос Ходатайство соседа (Neighbor Solicitation) для получения адреса интерфейса маршрутизатора. Маршрутизатор может отправлять различные адреса в ответах на запросы, отправленные различными хостами. Все хосты будут предполагать, что они отправляют пакеты на единственный интерфейс с несколькими адресами, в действительности же маршрутизатор может таким образом разделять входящий трафик между всеми подключенными интерфейсами.
Обнаружение хоста
Хосты используют механизмы обнаружения в основном, как исследовательский инструмент, хотя они будут также отвечать на запросы, информируя о своей собственной конфигурации. При инициализации хост может отправить запрос маршрутизатору для определения способа конфигурирования собственного адреса: либо с возможностью изменить собственный адрес во время работы, либо без возможности изменения. Автоконфигурирование с возможностью динамического назначения адреса используется при выдаче адреса хосту посредством службы DHCP.
Как описано в RFC 2462, автоконфигурирование без возможности изменения адреса разрешено хостам при самостоятельном назначении адреса, с помощью рассылки пакетов для выяснения того, используется ли данный адрес другими узлами в связи, и конфигурировании остальных параметров связи или сайта на основе информации, полученной хостом в сообщение Объявление маршрутизатора.
Дополнительная информация
Автоконфигурирование без возможности изменения адреса описано в RFC 2462. Данный документ находится в папке \RFC на прилагаемом к книге компакт-диске.
Если узлу необходимо взаимодействовать с другим узлом, он отправляет сообщение Neighbor Solicitation (ходатайство соседа) на специальный адрес, называемый Целевым адресом ходатайствующего узла для многоадресной рассылки (solicited node multicast address) с целью анализа соседа на уровне связи. Узел-отправитель включает в это сообщение Ходатайства соседа (Neighbor Solicitation) свой собственный адрес уровня связи, чтобы узел-получатель мог кэшировать результаты, что исключает необходимость отправки встречного запроса узлом-получателем аналогичного ходатайства. В ответ на запрос узел-получатель отправит сообщение Объявление соседа (Neighbor Advertisement), включающее свой собственный адрес уровня связи.
Когда между двумя узлами установлено взаимодействие, каждый узел полагается на протоколы верхнего уровня для подтверждения того, что пакеты были успешно отправлены или получены. Если такое подтверждение отсутствует, для определения функционирования соседнего узла данный узел решает задачу, называемую Обнаружение недостижимости соседа (Neighbor Unreachability Detection), отправляя одноадресный запрос Ходатайства соседа непосредственно на этот узел. Если двухстороннее соединение не будет подтверждено, узел перестанет отправлять пакеты на недоступный адрес.
Дополнительная информация
В документе RFC 2463 описан механизм обработки ошибок протоколом ICMP, используемый в IPv6. Данный документ находится в папке \RFC на прилагаемом к книге компакт-диске.
В случае изменения адреса уровня связи узла, будет разослано многоадресное сообщение Объявление соседа для извещения о своих изменениях другим узлам в сети. Другие узлы, получив данное сообщение, смогут обновить в кэше информацию об адресах уровня связи узла, и, следовательно, уменьшить вероятность неудачных попыток установки связи с недостижимым узлом.