IPv6 ネイバー検出

IPv4 プロトコルの改善

IPv6 ネイバー検出は、ARP、ICMP ルーター検出、ICMP リダイレクトという多数の IPv4 プロトコルに対応しています。しかし、ネイバーディスカバリーは、IPv4プロトコルセットに対して多くの改善を提供します。これらの改善は、以下の点に対応します。

• ルーター検出 —ホストが接続されたリンク上に存在するルーターを特定する方法。

• プレフィックス検出 — 接続されたリンクに存在する宛先のアドレス プレフィックスをホストが検出する方法。ノードは、プレフィックスを使用して、接続されたリンクに存在する宛先と、ルーターを介してのみ到達できる宛先を区別します。

• パラメータ検出 — ノードが発信パケットに配置するさまざまなパラメータ(リンク パラメータまたはインターネット パラメータ)を学習する方法。

• アドレス解決 — ノードが宛先 IPv6 アドレスのみを使用して、接続されたリンク上の宛先のリンク層アドレスを決定する方法。

• ネクストホップ決定—ノードがIPv6宛先アドレスを、宛先のトラフィック送信を計画しているネイバーIPv6アドレス(ネクストルーターホップまたは宛先自体)へのマッピングに使用するアルゴリズム。

• ネイバーの非連絡性検知 - ノードがネイバーに到達できなくなったと判断する方法。

• 重複アドレス検出 — アドレスが既に別のノードで使用されているかどうかをノードが判断する方法。

ルーターは、各マルチキャスト インターフェイスからルーターアドバタイズメントを定期的にマルチキャストし、可用性を通知します。ホストは、これらのアドバタイズメントをリッスンして、アドレスの自動構成と隣接ルーターのリンクローカルアドレスの検出を行います。ホストが開始されると、ルーターの要求をマルチキャストして、即時の広告を求めます。

ルーター検出メッセージは、ルーティングプロトコルを構成しません。ホストは隣接するルーターの存在を検出できますが、特定の宛先に到達するのに最適なルーターを決定するために使用されません。

ネイバーディスカバリーは、ルーター要求、ルーターアドバタイズメント、ネイバー勧誘、ネイバーアドバタイズメント、リダイレクトという、以下のインターネット制御メッセージプロトコルバージョン6(ICMPv6)メッセージを使用します。

IPv6 のネイバー検出は、ルーター検出(RDISC)、アドレス解決プロトコル(ARP)、ICMPv4 リダイレクトという以下の IPv4 プロトコルを置き換えます。

Junos OS リリース 9.3 以降は、SEND(Secure Neighbor Discovery)をサポートしています。SEND を使用すると、NDP(ネイバー検出プロトコル)メッセージを保護できます。リンク上の物理的なセキュリティが保証されず、NDPメッセージへの攻撃が懸念される環境に適用されます。Junos OS は、暗号で生成されたアドレス(CGA)を介して NDP メッセージを保護します。

ルーター検出

ルーターのアドバタイズメントには、プレフィックスのリストを含めることができます。これらのプレフィックスは、アドレスの自動設定、(同じデータ リンク上の)プレフィックスのオンリンクのデータベースの維持、重複アドレスの検出に使用されます。ノードがオンリンクの場合、ルーターはそのノードにパケットを転送します。ノードがオンリンクされていない場合、考慮のためにパケットが次のルーターに送信されます。IPv6の場合、プレフィックスリストの各プレフィックスには、プレフィックス長、プレフィックスの有効なライフタイム、プレフィックスの優先ライフタイム、オンリンクフラグ、自動構成フラグを含めることができます。この情報により、アドレスの自動設定や、MTU(最大送信単位)サイズやホップ制限などのリンク パラメーターの設定が可能になります。

Junos OSリリース22.4R1以降は、NAT64 IPv6アドレスプレフィックスルーターアドバタイズメントをサポートしています。ルーターは、ルーターアドバタイズパケットで設定されたNAT64 IPv6アドレスプレフィックスをアドバタイズします。インターフェイスごとに最大3つのNAT64 IPv6アドレスプレフィックスを設定できます。

コマンドを使用してNAT64 IPv6アドレスプレフィックスを設定できます。 set protocols router-advertisement interface <interface-name> nat-prefix <prefix>.

ルーターアドバタイズ時間は、 コマンドを使用して設定できます。 set protocols router-advertisement interface <interface-name> nat-prefix <prefix> lifetime <lifetime>.

アドレス解決

IPv6の場合、ICMPv6ネイバー検出は、ネットワークアドレスをリンクレベルのアドレスに解決するために、アドレス解決プロトコル(ARP)を置き換えます。また、ネイバー検出は、リンクレイヤーアドレス、インバウンドロードバランシング、エニキャストアドレス、プロキシアドバタイズメントの変更も処理します。

ターゲット ノードマルチキャストのリンク層アドレスを要求するノードは、ターゲット アドレスを持つネイバー要求メッセージをマルチキャストします。ターゲットは、そのリンク層アドレスを含むネイバーアドバタイズメッセージを送り返します。

ネイバー募集およびアドバタイズメッセージは、同じリンク上の重複したユニキャストアドレスを検出するために使用されます。IP アドレスの自動構成は、そのリンクに重複アドレスがあるかどうかによって異なります。自動設定では、重複アドレス検出が必要です。

また、近隣の要求や広告メッセージは、ネイバーの非到達性の検出にも使用されます。ネイバーのアカウンタビリティ検出では、特定のリンク上にターゲット ノードが存在することを検出します。

リダイレクト

リダイレクトメッセージは、特定の宛先またはオンリンクネイバーに、より良いネクストホップルーターのホストに通知するために送信されます。これは ICMPv4 リダイレクトと似ています。ICMPv4リダイレクト機能と非常に似ていますが、ICMPv6リダイレクトメッセージは、特定の宛先に対してより良いネクストホップのオンリンクホストに通知するためにルーターによって使用されます。このインテントは、ルーターがホストが最も効率的なローカル ルーティングの決定を可能にするのを支援することです。

SLAAC

ネイバーディスカバリーは、ネットワークの世界にもたらしたその他のすべての改善に加えて、アドレスの自動設定、つまりSLAAC(ステートレスアドレス自動構成)も可能にします。IPv6では、DHCPv6(および静的割り当て)によるステートフルアドレス割り当ての機能を維持しますが、SLAACは、多くの状況で望ましい軽量アドレス設定方法を提供します。

SLAAC は、プラグアンドプレイ IP 接続を 2 つのフェーズで提供します。フェーズ 1:リンクローカル アドレスの割り当て。フェーズ2:グローバルアドレス割り当てです。

• フェーズ 1 —ローカル接続の手順:

  1. リンクローカルアドレス生成:マルチキャスト対応IPv6対応インターフェイスが立ち上がると、ノードはそのインターフェイスのリンクローカルアドレスを生成します。これは、インターフェイス識別子をリンクローカルプレフィックス(FE80::/10)に追加することで行われます。自動生成されたリンクローカルアドレスは削除できません。ただし、新しいリンクローカルアドレスを手動で入力することも可能で、自動生成されたリンクローカルアドレスは上書きされます。

  2. 重複検知:新しいリンクローカルアドレスをインターフェイスに割り当てる前に、ノードはアドレスが一意であることを確認します。これは、新しいアドレス宛てのネイバー勧誘メッセージを送信することで達成されます。応答がある場合、アドレスは重複しており、プロセスが停止し、オペレーターの介入が必要になります。

  3. リンクローカルアドレスの割り当て:アドレスが一意の場合、ノードはアドレスが生成されたインターフェイスに割り当てます。

  この時点で、ノードは同じリンク上の他のすべてのノードへの IPv6 接続を持っています。フェーズ 2 は、ホストのみが完了できます。ルーターのインターフェイスアドレスは、他の方法で設定する必要があります。

• フェーズ 2—グローバル接続の手順:

  1. ルーターアドバタイズ:ノードは、ルーター要求を送信し、すべてのオンリンクルーターにルーターアドバタイズメントを送信するよう求めます。ルーターがステートレス自動設定サポートを提供できるようにされている場合、ルーターアドバタイズメントには、隣接するホストが使用するサブネットプレフィックスが含まれます。

  2. グローバルアドレス生成:ルーターからサブネットプレフィックスを受信すると、ホストはインターフェイスIDを指定されたプレフィックスに追加してグローバルアドレスを生成します。

  3. 重複アドレス検出:ホストは再び、新しいグローバルアドレスに対してDuplicate Address Detection(DAD)を実行します。4. グローバルアドレス割り当て:アドレスが重複していない場合、ホストがインターフェイスに割り当てます。

  このプロセスにより、手動のホスト設定やルーター設定がほとんどない、完全な IPv6 グローバル接続が保証されます。