"本资源详细介绍了IPv6邻居发现协议的过程,包括邻居状态迁移、重复地址检测、无状态地址配置和邻居不可达性检测等关键机制。"
IPv6邻居发现协议是IPv6网络中用于获取和维护链路层地址的重要机制,它替代了IPv4中的ARP协议。在IPv6中,邻居发现协议(ND)执行以下主要功能:
1. **重复地址检测**:在分配一个新的IPv6地址之前,主机通过发送邻居 Solicitation 消息来检查该地址是否已被其他节点使用。如果收到回应,则表明地址已被占用。
2. **无状态地址配置**:主机可以自动配置地址,无需依赖DHCP服务器。这通过接收路由器的前缀公告信息来实现。
3. **地址解析**:当主机需要将IPv6地址映射到物理链路层地址时,ND协议被用来解析这些地址。这个过程涉及邻居状态的不同阶段,如Incomplete、Stale、Reachable、Delay和Probe。
4. **路由器发现**:ND协议允许主机发现和学习网络中的路由器,以便知道如何发送到其他子网的数据包。
5. **重定向**:路由器可以向主机发送重定向消息,指示主机更改其默认路由,以更高效地发送数据包。
6. **邻居不可达性检测**:当主机需要确定其邻居是否可达时,ND协议提供了检测机制。这包括发送Neighbor Solicitation和Neighbor Advertisement消息来确认邻居的状态。
在描述中提到的典型邻居状态迁移过程如下:
1. **主机PC1和PC2**尝试通信,但PC2的地址在PC1的邻居表中不存在。
2. PC1将1::2添加到邻居表中,状态标记为`Incomplete`,表示地址信息不完整。
3. PC1发送Multicast Neighbor Solicitation,询问1::2的链路层地址。
4. 收到Unicast Neighbor Advertisement后,PC1得知1::2的链路层地址MAC2,状态更新为`Reachable`。
5. 通过ICMPv6 Echo Request和Reply交互(即ping操作),验证链路层可达性,状态可能变为`Delay`和`Probe`。
6. 最终,根据定时器,状态可能回到`Stale`,若再次通信,状态会更新。
这个过程确保了IPv6网络中主机间的有效通信,通过ND协议的高效运行,保证了地址解析的准确性和网络的稳定性。在IPv6的网络元素中,路由器和主机扮演着关键角色,负责地址管理和路由信息的传播。ND协议是IPv6网络中不可或缺的一部分,对于理解IPv6网络的运作至关重要。