就4个字:“地址解析”
- IPv4中用ARP做地址解析,ARP是基于广播的。
- IPv6没有广播,只有多播。既然是多播,就总得有一个多播地址才行,于是应运而生。
“被请求节点多播地址”工作原理
当他人想解析我的MAC地址时,发送一个“地址解析请求包”到这个多播地址,然后属于该多播地址的成员(也就是“我”)就会收到该数据包,最后“我”返回MAC地址给对方。这样就完成了“地址解析”的流程。
“被请求节点”这5个字到底是什么意思
别人请求解析我的地址,那么我就是被请求的节点。我生成“被请求节点多播地址”的目的,就是让别人能够请求到我。
Step3. “多播成员报告”
(对应抓包图中的No. 1/2/4/6)
什么是“多播成员报告”
- MLDv2协议(多播控制协议)中的一种报文类型(Membership Report)。
- 通俗理解就是对外宣称“我要加入某某多播组”。
- 成员报告是单向的,不会收到回应包。
为什么要进行“多播成员报告”
- 只要生成多播地址,就要进行成员报告,这是多播的工作机制。
- 成员报告的目的是为了减少网络中的多播流量。
要报告的是哪个成员
- 要报告的成员不是单播地址,而是多播地址。
- 这里指的就是“被请求节点多播地址”。即“我要加入ff02::1:ff00:2多播组”
Step4. “重复地址检测”
(对应抓包图中的No. 3)
什么是“重复地址检测”
- 为了防止IP地址冲突,每生成一个单播地址,都会进行一次“重复地址检测”(Duplicate Address Detection,简称DAD)。
- 此刻,就是对Step1生成的“链路本地地址”进行检测。
何时进行“重复地址检测”
- 在生成单播地址并完成发送一次“MLDv2成员报告”后,就会随机延时一小段时间进行检测。
- 在centos7里检测次数可通过内核参数net.ipv6.conf.eth0.dad_transmits进行修改,若设置为0表示不进行检测。
“重复地址检测”的工作原理
- 举个例子:我想给我家小狗取名,叫“球球”,但不想和邻居家的小狗重名,于是我大声喊:“球球”。如果没有任何狗狗看过来,那就可以认定此名字没有冲突。
- 专业解释:发送一个地址解析包(Neighbor Solicitation,简称NS),请求解析的地址就是自己的地址,并等待回应,若超时仍未得到回应(Neighbor Advertisement,简称NA),即可认为地址可用。
Step5. “无状态地址自动配置”
(对应抓包图中的No. 5/7/8)
什么是“无状态地址自动配置”
在IPv6中,有2种自动配置IP地址的方法:
- DHCPv6:也叫做“有状态分配”
- SLAAC:“无状态地址自动配置”(Stateless Address Autoconfiguration)
SLAAC的作用是什么
注:这里说的IP地址,是指“全球单播地址”或者“唯一本地地址”,也就是俗称的公网地址和私网地址。而不是“链路本地地址”。
工作原理
涉及到这2种报文:
- “路由器请求”(Router Solicitation,简称RS)
- “路由器通告”(Router Advertisement,简称RA)
当收到路由器回应的RA报文后,就会根据报文中的IP前缀信息,自动生成IP地址,并将网关指向该路由器的“链路本地地址”。
如何能够收到RA报文呢
有2种办法:
- 路由器定期发送RA报文
- 自己主动发送RS报文,路由器收到后就会立刻回应RA报文
由于本次实验中没有路由器,因此截图中仅能看到主动发送的RS报文,而没有得到回应。
思考题
- 在生成“全球单播地址”或“唯一本地地址”之后,还会采用“链路本地地址”做基础通讯吗?
- 为什么“多播成员报告”可以减少网络中不必要的多播流量,接入层交换机要进行额外配置吗?
- “地址重复”时,是否会自动更换IP?
- RA包只能包含一个IP前缀信息吗?一个前缀只能生成一个IP地址吗?生成的地址是什么样的?
- 若存在多台路由器,网关会指向谁?
- 如果不想自动配置IP,只想手工配置IP,可以忽视RA包吗?如何忽视?
上述问题,将在《IPv6系列》的下一篇文章中进行解答。
(编辑:好传媒网)
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