Descoberta de vizinhos do IPv6

Melhorias nos protocolos IPv4

O IPv6 Neighbor Discovery corresponde a uma série de protocolos IPv4 — ARP, ICMP Router Discovery e ICMP Redirect. No entanto, o Neighbor Discovery oferece muitas melhorias em relação ao conjunto de protocolos IPv4. Essas melhorias abordam o seguinte:

• Descoberta de roteador — como um host localiza roteadores residentes em um link conectado.

• Descoberta de prefixo — como um host descobre os prefixos de endereço para destinos residentes em um link conectado. Os nós usam prefixos para distinguir entre destinos que residem em um enlace conectado e os destinos que ele só pode alcançar por meio de um roteador.

• Descoberta de parâmetros — como um nó aprende vários parâmetros (parâmetros de enlace ou parâmetros de Internet) que ele coloca em pacotes de saída.

• Resolução de endereço — Como um nó usa apenas um endereço IPv6 de destino para determinar um endereço de camada de enlace para destinos em um link conectado.

• Determinação de next-hop — o algoritmo que um nó usa para mapear um endereço de destino IPv6 em um endereço IPv6 vizinho (seja no próximo salto do roteador ou no destino em si) para o qual planeja enviar tráfego para o destino.

• Detecção de inalcançabilidade do vizinho — como um nó determina que ele não pode mais chegar a um vizinho.

• Detecção de endereço duplicada — como um nó determina se um endereço já está em uso por outro nó.

Um roteador multicasts periodicamente lança um anúncio de roteador de cada uma de suas interfaces multicast, anunciando sua disponibilidade. Os hosts escutam esses anúncios para a autoconfiguração de endereços e a descoberta de endereços locais de link dos roteadores vizinhos. Quando um host começa, ele multicasts uma solicitação de roteador para pedir anúncios imediatos.

As mensagens de descoberta do roteador não constituem um protocolo de roteamento. Eles permitem que os hosts descubram a existência de roteadores vizinhos, mas não são usados para determinar qual roteador é melhor chegar a um destino específico.

A descoberta de vizinhos usa as seguintes mensagens do Protocolo de Mensagem de Controle de Internet 6 (ICMPv6): solicitação de roteador, anúncio de roteador, solicitação de vizinhos, anúncio de vizinhos e redirecionamento.

A descoberta de vizinhos para IPv6 substitui os seguintes protocolos IPv4: descoberta de roteador (RDISC), protocolo de resolução de endereços (ARP) e redirecionamento ICMPv4.

O Junos OS Release 9.3 e posteriormente oferece suporte ao Secure Neighbor Discovery (SEND). O SEND permite que você proteja as mensagens do protocolo Neighbor Discovery (NDP). É aplicável em ambientes onde a segurança física em um link não é garantida e os ataques a mensagens NDP são uma preocupação. O Junos OS protege mensagens NDP por meio de endereços gerados criptograficamente (CGAs).

Descoberta de roteador

Os anúncios do roteador podem conter uma lista de prefixos. Esses prefixos são usados para autoconfiguração de endereço, para manter um banco de dados de prefixos onlink (no mesmo link de dados) e para detecção de endereços de duplicação. Se um nó estiver nolink, o roteador encaminha pacotes para esse nó. Se o nó não estiver nolink, os pacotes serão enviados para o próximo roteador para consideração. Para o IPv6, cada prefixo na lista de prefixo pode conter um comprimento de prefixo, uma vida útil válida para o prefixo, uma vida útil preferida para o prefixo, uma bandeira de onlink e uma bandeira de autoconfiguração. Essas informações permitem a configuração automática do endereço e a configuração de parâmetros de enlace, como o tamanho e o limite máximo da unidade de transmissão (MTU).

O Junos OS Release 22.4R1 e posteriormente oferece suporte ao anúncio do roteador de prefixo de endereço NAT64 IPv6. O roteador anuncia o prefixo de endereço NAT64 IPv6 configurado nos pacotes de anúncio do roteador. Você pode configurar até 3 prefixos de endereço IPv6 NAT64 por interface.

Você pode configurar o prefixo de endereço NAT64 IPv6 usando o comando set protocols router-advertisement interface <interface-name> nat-prefix <prefix>.

Você pode configurar o tempo de anúncio do roteador usando o comando set protocols router-advertisement interface <interface-name> nat-prefix <prefix> lifetime <lifetime>.

Resolução de endereços

Para O IPv6, a descoberta de vizinhos do ICMPv6 substitui o Protocolo de Resolução de Endereços (ARP) por resolver endereços de rede em endereços de nível de enlace. A descoberta de vizinhos também lida com mudanças em endereços de camada de link, balanceamento de carga de entrada, endereços anycast e anúncios de proxy.

Nós solicitando o endereço da camada de link de um nó alvo multicast uma mensagem de solicitação de vizinho com o endereço alvo. O alvo envia de volta uma mensagem de anúncio do vizinho contendo seu endereço de camada de link.

Mensagens de solicitação e anúncio de vizinhos são usadas para detectar endereços unicast duplicados no mesmo link. A autoconfiguração de um endereço IP depende se há um endereço duplicado nesse link. A detecção duplicada de endereços é um requisito para autoconfiguração.

Solicitações de vizinhos e mensagens de anúncio também são usadas para detecção de inalcançabilidade do vizinho. A detecção de inalcançabilidade do vizinho envolve detectar a presença de um nó alvo em um determinado link.

Redirecionar

Mensagens de redirecionamento são enviadas para informar uma série de melhores roteadores de next-hop para um destino específico ou um vizinho de onlink. Isso é semelhante ao redirecionamento ICMPv4. Muito semelhante ao recurso de redirecionamento ICMPv4, a mensagem de redirecionamento ICMPv6 é usada pelos roteadores para informar os hosts no link de um próximo hop melhor para um determinado destino. A intenção é permitir que os roteadores ajudem os hosts a tomar as decisões de roteamento locais mais eficientes possíveis.

SLAAC

Além de todas as outras melhorias que traz para o mundo das redes, o Neighbor Discovery também permite a autoconfiguração de endereços, ou seja, autoconfiguração de endereço sem estado (SLAAC). O IPv6 mantém a capacidade de atribuição de endereço stateful por meio do DHCPv6 (e atribuição estática), mas o SLAAC fornece um método de configuração de endereço leve que pode ser desejável em muitas circunstâncias.

O SLAAC oferece conectividade IP plug-and-play em duas fases: Fase 1: atribuição de endereço local de enlace; e, em seguida, na Fase 2: atribuição de endereço global.

• Fase 1 — Etapas para conectividade local:

  1. Geração de endereços local de enlace: sempre que uma interface IPv6 habilitada para multicast é ativada, o nó gera um endereço local de enlace para essa interface. Isso é feito anexando um identificador de interface ao prefixo local de enlace (FE80::/10). O endereço local gerado automaticamente não pode ser excluído. No entanto, um novo endereço local de link também pode ser inserido manualmente, o que sobregrava o endereço local gerado automaticamente.

  2. Detecção duplicada: antes de atribuir o novo endereço local de enlace à sua interface, o nó verifica se o endereço é único. Isso é feito enviando uma mensagem de Solicitação ao Vizinho destinada ao novo endereço. Se houver uma resposta, o endereço será duplicado e o processo parar, exigindo intervenção do operador.

  3. Atribuição de endereço local do link: se o endereço for exclusivo, o nó o atribui à interface para a qual foi gerado.

  Neste ponto, o nó tem conectividade IPv6 com todos os outros nós no mesmo link. A fase 2 só pode ser concluída pelos hosts. Os endereços de interface do roteador devem ser configurados por outros meios.

• Fase 2 — Etapas para a conectividade global:

  1. Anúncio do roteador: o nó envia uma solicitação de roteador para solicitar a todos os roteadores no link que enviem anúncios do roteador. Quando o roteador é habilitado para fornecer suporte a autoconfiguração stateless, o anúncio do roteador contém um prefixo de sub-rede para uso por hosts vizinhos.

  2. Geração de endereços global: assim que recebe um prefixo de sub-rede de um roteador, o host gera um endereço global anexando o id da interface ao prefixo fornecido.

  3. Detecção de endereço duplicada: o host novamente executa detecção de endereços (DAD), desta vez para o novo endereço global. 4. Atribuição de endereço global: supondo que o endereço não seja duplicado, o host o atribui à interface.

  Esse processo garante conectividade global IPv6 completa sem configuração manual de host e pouca configuração de roteador.