🗊Презентация Протокол IPv6

Протокол IPv6

Unicast адреса IPv6

ICMPv6 (ICMP для IPv6) ICMPv6 (ICMP для IPv6) ICMPv6 используется узлами IPv6 для сообщений об ошибках при обработке пакетов, и для выполнения других функций уровня Интернет, таких как диагностика (ICMPv6 "ping") и сообщение об участии в мультикастинг группах. Протокол ICMPv6 является интегрированной частью IPv6 и должен реализовываться каждым узлом, поддерживающим IPv6.

Общий формат сообщений Общий формат сообщений Сообщения ICMPv6 образуют два класса: сообщения об ошибках и информационные сообщения. Сообщения об ошибках идентифицируются по нулю в старшем бите поля тип. Таким образом, сообщения об ошибках могут иметь код поля тип от 0 до 127; информационные сообщения имеют коды поля тип от 128 до 255. В данном документе определены форматы для следующих сообщений ICMPv6: Сообщения об ошибках ICMPv6: 1 destination unreachable (место назначения недоступно) 2 packet too big (пакет слишком велик) 3 time exceeded (время превышено) 4 parameter problem (проблема с параметрами)

Информационные сообщения ICMPv6: Информационные сообщения ICMPv6: 128 echo request (Запрос эхо) 129 echo reply (Эхо-отклик) 130 group membership query (запрос участия в группе) 131 group membership report (отчет об участии в группе) 132 group membership reduction (сокращение числа участников в группе)

Каждое сообщение ICMPv6 начинается с заголовка IPv6, за которым следует нуль или более заголовков расширения IPv6. Заголовок ICMPv6 идентифицируется кодом следующего заголовка 58 в предыдущем заголовке. Каждое сообщение ICMPv6 начинается с заголовка IPv6, за которым следует нуль или более заголовков расширения IPv6. Заголовок ICMPv6 идентифицируется кодом следующего заголовка 58 в предыдущем заголовке. (Заметим: этот код отличается от значения, принятого для ICMP IPv4.) Сообщения ICMPv6 имеют следующий общий формат (рис. 4.4.1.1.33): Рис. 4.4.1.1.33. Общий формат сообщений ICMPv6 Поле тип указывает на тип сообщения. Его значение определяет формат последующих данных. Поле код зависит от типа сообщения. Оно используется для создания дополнительного уровня структуризации сообщения. Поле контрольная сумма используется для обнаружения повреждений сообщения ICMPv6 и заголовка IPv6.

Узел отправитель сообщения ICMPv6 должен определить IPv6-адреса отправителя и получателя до вычисления контрольной суммы. Если узел имеет более одного уникастного адреса, то он должен выбрать адрес отправителя следующим образом: Узел отправитель сообщения ICMPv6 должен определить IPv6-адреса отправителя и получателя до вычисления контрольной суммы. Если узел имеет более одного уникастного адреса, то он должен выбрать адрес отправителя следующим образом: Если сообщение является откликом на сообщение, полученное по одному из уникаст адресов, адресом отправителя должен стать именно этот адрес. Если сообщение является откликом на мультикаст- или эникаст-сообщение группе, в которую входит данный узел, адресом отправителя должен стать никастный адрес интерфейса, откуда пришло сообщение-первопричина отклика. Если сообщение является откликом на сообщение, посланное по адресу, который не принадлежит данному узлу, в качестве адреса отправителя следует выбрать уникаст адрес, принадлежащий узлу и обещающий наибольшую диагностическую полезность. Например, если сообщение является откликом на операцию переадресации пакета, которая не может быть завершена успешно, в качестве адреса отправителя должен быть взят уникаст-адрес интерфейса, переадресация на который не удалась. В противном случае, должна быть просмотрена таблица маршрутизации узла и выяснено, какой интерфейс должен быть использован для достижения места назначения сообщения. Уникастный адрес этого интерфейса и должен быть выбран в качестве адреса отправителя.

Контрольная сумма Контрольная сумма является 16-битным дополнением по модулю 1 суммы всего сообщения ICMPv6, начиная с поля тип сообщения ICMPv6, дополненного полями псевдозаголовка IPv6. Код поля следующий заголовок для псевдозаголовка выбирается равным 58. (Заметим: включение псевдозаголовка в контрольную сумму ICMPv6 является изменением по отношению к протоколу IPv4; обоснование причин этого см. в [IPv6]). Перед вычислением контрольной суммы поле контрольная сумма обнуляется.

Приложения должны следовать следующим правилам при обработке сообщений ICMPv6 (из [RFC-1122]): Приложения должны следовать следующим правилам при обработке сообщений ICMPv6 (из [RFC-1122]): Если получено сообщение о неизвестной ошибке ICMPv6, оно должно быть передано верхнему уровню. Если получено информационное сообщение ICMPv6 неизвестного типа, оно должно быть выброшено. Каждое ICMPv6 сообщение об ошибке (тип < 128) включает в себя целиком или частично IPv6 пакет, вызвавший ошибку, при условии, что сообщение об ошибке превысит 576 октетов. В тех случаях, когда протокол интернет-уровня нуждается в передаче сообщения об ошибке ICMPv6 вышерасположенному уровню, тип протокола верхнего уровня извлекается из исходного пакета (содержащегося в теле сообщения об ошибке ICMPv6) и используется для выбора соответствующего протокола верхнего уровня при последующей обработке сообщения об ошибке. Если исходный пакет имеет необычно большое число заголовков расширения, возможно, что тип протокола верхнего уровня может отсутствовать в сообщении ICMPv6, из-за укорочения исходного пакета до уровня 576 октетов. В этом случае сообщение об ошибке отбрасывается после обработки уровня IPv6.

Сообщение об ошибке ICMPv6 не должно посылаться в качестве результата получения: Сообщение об ошибке ICMPv6 не должно посылаться в качестве результата получения: (e.1) сообщения об ошибке ICMPv6, или (e.2) пакета, направленного по IPv6 мультикаст-адресу (существует два исключения из этого правила: (1) сообщения packet too big - пакет слишком велик) - чтобы позволить скорректировать MTU прохода, и (2) сообщения parameter problem (проблема с параметрами), Код 2, оповещающий о нераспознанной опции), или (e.3) мультикастинг-пакета канального уровня, (исключения пункта e.2 применимы и здесь), или (e.4) широковещательного пакета канального уровня, (исключения пункта e.2 применимы и здесь), или (e.5) пакета, чей адрес отправителя не однозначно определяет какой-то узел, например, не специфицированный адрес IPv6, мультикаст-адрес IPv6 или эникаст-адрес.

(f) Наконец, узел IPv6 должен ограничить частоту посылки сообщений об ошибке, если адресат на них не реагирует. Это ограничит загрузку канала. (f) Наконец, узел IPv6 должен ограничить частоту посылки сообщений об ошибке, если адресат на них не реагирует. Это ограничит загрузку канала. Существует много способов ограничения частоты посылки сообщений, например: (f.1) Таймерный метод. Передача сообщений производится не чаще, чем раз за указанное число T миллисекунд. (f.2) Метод полосы пропускания. Сообщения об ошибке должны занимать не более определенной доли F полосы пропускания канала. Ограничивающие параметры (например, T или F в вышеприведенных примерах) должны задаваться узлом со значениями по умолчанию (напр., T = 1 сек, и F = 2%, не 100%!).

Заключение Заключение IPv6 представляет собой новую версию протокола Интернет (RFC-1883), являющуюся преемницей версии 4 (IPv4; RFC-791). Изменения IPv6 по отношению к IPv4 можно поделить на следующие группы: Расширение адресации В IPv6 длина адреса расширена до 128 бит (против 32 в IPv4), что позволяет обеспечить больше уровней иерархии адресации, увеличить число адресуемых узлов, упростить авто-конфигурацию. Для расширения возможности мультикастинг-маршрутизации в адресное поле введено субполе "scope" (группа адресов). Определен новый тип адреса "anycast address" (эникастный), который используется для посылки запросов клиента любой группе серверов. Эникаст адресация предназначена для использования с набором взаимодействующих серверов, чьи адреса не известны клиенту заранее.

Спецификация формата заголовков Спецификация формата заголовков Некоторые поля заголовка IPv4 отбрасываются или делаются опционными, уменьшая издержки, связанные с обработкой заголовков пакетов с тем, чтобы уменьшить влияние расширения длины адресов в IPv6. Улучшенная поддержка расширений и опций Изменение кодирования опций IP-заголовков позволяет облегчить переадресацию пакетов, ослабляет ограничения на длину опций, и делает более доступным введение дополнительных опций в будущем. Возможность пометки потоков данных Введена возможность помечать пакеты, принадлежащие определенным транспортным потокам, для которых отправитель запросил определенную процедуру обработки, например, нестандартный тип TOS (вид услуг) или обработка данных в реальном масштабе времени. Идентификация и защита частных обменов В IPv6 введена спецификация идентификации сетевых объектов или субъектов, для обеспечения целостности данных и при желании защиты частной информации. Формат и семантика адресов IPv6 описаны в документе RFC-1884. Версия ICMP IPv6 рассмотрена в RFC-1885.

Сообщения об ошибках ICMPv6 Сообщения об ошибках ICMPv6 Рис. 4.4.1.1.34. Формат сообщения о недостижимости адресата Поля IPv6: Адрес места назначения копируется из поля адрес отправителя пакета, вызвавшего ошибку. Поля ICMPv6: Тип = 1 Код = 0 - нет маршрута до места назначения 1 - связь с адресатом административно запрещена 2 - не сосед 3 - адрес не достижим 4 - порт не достижим Не используется. Это поле не используется при всех значениях поля код. Оно должно быть обнулено отправителем и игнорироваться получателем.

Описание Описание Сообщение адресат не достижим (destination unreachable) должно генерироваться маршрутизатором, или уровнем IPv6 узла-отправителя, в случае, когда пакет не может быть доставлен адресату не по причине перегрузки. (Сообщение ICMPv6 не должно посылаться при потере пакета из-за перегрузки). Если причиной потери пакета является недостаток места в маршрутной таблице узла, поле код должно принять значение 0 (Заметим, что такая ошибка может произойти только при наличии в таблице маршрута по умолчанию). Если причиной потери пакета является административный запрет, например, Firewall, поле код принимает значение 1. Если причиной потери пакета является то, что следующий узел в маршрутной таблице не является соседом данного узла, то поле код принимает значение 2. Если имеет место какая-то другая причина недоставки пакета, в поле код заносится значение 3. Узел места назначения может посылать сообщение “адресат не достижим” с кодом 4, когда транспортный протокол пакета (напр., UDP) не имеет получателя, а другого метода, уведомить об этом отправителя нет. Узел, получивший сообщение ICMPv6 “адресат не достижим” должен уведомить об этом протокол вышележащего уровня.

Рис. 4.4.1.1.35. Сообщение packet too big (пакет слишком велик) Поля IPv6: Адрес места назначения копируется из поля адрес отправителя пакета, вызвавшего ошибку. Поля ICMPv6: Тип 2 Код 0 mtu mtu следующего шага. Описание Сообщение packet too big (пакет слишком велик) должно посылаться маршрутизатором в ответ на получение пакета, который не может быть переадресован, из-за того, что он длиннее, чем MTU выходного канала. Информация в этом сообщении используется в качестве части процесса определения MTU прохода [RFC-1191]. Пришедшее сообщение packet too big должно быть передано протоколу верхнего уровня.

Формат сообщения о превышении времени аналогичен формату сообщения о недостижимости адресата (рис. 4.4.1.1.33). Формат сообщения о превышении времени аналогичен формату сообщения о недостижимости адресата (рис. 4.4.1.1.33). Поля ICMPv6: Тип 3 Код 0 - при передаче превышен лимит числа шагов 1 - превышено время восстановления сообщения из фрагментов. Не используется. Это поле не используется при всех значениях поля код. Оно должно быть обнулено отправителем и игнорироваться получателем. Описание Если маршрутизатор получает пакет с предельным значением числа шагов равным нулю (hop limit = 0), или маршрутизатор после декрементации получил нулевое значение поля hop limit, он должен выбросить такой пакет и послать отправителю пакета сообщение ICMPv6 о превышении времени (time exceeded) со значением поля код равным 0. Это указывает на зацикливание маршрута или на слишком малое значение поля hop limit. Посылая сообщение ICMPv6 о превышении времени (time exceeded) со значением поля код равным нулю, маршрутизатор должен рассматривать входной интерфейс, в соответствии с правилом выбора адреса отправителя (d). Пришедшее сообщение time exceeded должно быть передано протоколу верхнего уровня.

Рис. 4.4.1.1.36. Сообщение о конфликте параметров Поля ICMPv6: Тип 4 Код 0 - встретилась ошибка в поле заголовка 1 - встретился неопознанный код поля следующий заголовок 2 - встретилась неопознанная опция IPv6 Указатель. Идентифицирует смещение в октетах в пакете, вызвавшем ошибку. Указатель отмечает позицию в пакете, если размер пакета ICMPv6 не позволяет поместить его в отклик полностью, а ошибочное поле в сообщение не поместилось. Описание Если узел IPv6, обрабатывающий пакет, обнаруживает какую-то проблему с одним из полей заголовка или заголовков расширения, такую, что дальнейшая обработка невозможна, он должен выбросить пакет и послать сообщение ICMPv6 parameter problem (проблема с параметрами) отправителю пакета с указанием типа и позиции ошибки. Поле указатель идентифицирует октет заголовка исходного пакета, где обнаружена ошибка. Например, сообщение ICMPv6 с полем тип = 4, полем код = 1 и полем указатель = 40 указывает на то, что заголовок расширения IPv6, следующий за заголовком IPv6 исходного пакета содержит нераспознанный код следующего заголовка.

Информационные сообщения ICMPv6 Информационные сообщения ICMPv6 Рис. 4.4.1.1.37. Сообщение запрос эхо Поля IPv6: Адрес места назначения - любой легальный IPv6-адрес Поля ICMPv6: Тип 128 Код 0 Идентификатор. Идентификатор, который помогает друг с другом связать запрос эхо и эхо-отклик. Может равняться нулю. Номер по порядку Номер по порядку имеет целью связать друг с другом запрос эхо и эхо-отклик. Может равняться нулю. Информация. Нуль или более октетов произвольных данных. Описание Каждый узел должен реализовать функцию эхо-отклика ICMPv6 при получении запроса эхо. Узлу следует также предоставить пользовательский интерфейс для посылки запросов эхо и получения эхо-откликов для целей диагностики.

Формат сообщения эхо-отклик идентичен формату запроса эхо (рис. 20.5). Формат сообщения эхо-отклик идентичен формату запроса эхо (рис. 20.5). Поля IPv6: Адрес места назначения копируется из поля адрес отправителя пакета запрос эхо. Поля ICMPv6: Тип 129 Код 0 Идентификатор. Идентификатор из исходного запроса эхо (echo request). Номер по порядку. Номер по порядку из исходного запроса эхо. Информация. Данные из исходного запроса эхо. Описание Каждый узел должен иметь встроенную функцию отклика ICMPv6, которая получает запросы эхо и посылает соответствующие эхо-отклики. Узел должен также реализовать интерфейс прикладного уровня для посылки запросов эхо и получения эхо-откликов для диагностических целей. Адрес отправителя эхо-отклика, посылаемого в ответ на уникастный запрос эхо должен быть тем же самым, что и адрес места назначения в запросе эхо. Эхо-отклик должен быть послан в ответ на запрос эхо, посланный по мультикастному адресу. Адрес отправителя в отклике должен быть уникастным адресом, принадлежащим интерфейсу, через который был получен мультикастный запрос эхо. Информация, полученная в ICMPv6 сообщении запроса эхо, должна быть полостью возвращена без модификации в ICMPv6 эхо-отклике, если эхо-отклик не превысит MTU обратного прохода, в противном случае пакет укорачивается. Оповещение верхнего уровня Сообщения эхо-отклик должны передаваться пользовательскому интерфейсу ICMPv6, если соответствующий запрос эхо исходит не из IP-уровня.

Сообщение о членстве в группе имеет следующий формат: Сообщение о членстве в группе имеет следующий формат: Рис. 4.4.1.1.38. Сообщения участия в группе Поля IPv6: Адрес места назначения В сообщении-запросе о членстве в группе запрашивается мультикаст-адрес группы. В отчете о членстве в группе или в сообщении о сокращении членства в группе сообщается мультикаст-адрес группы. Поле Hop Limit = 1 (предельное число шагов) Поля ICMPv6: Тип 130 - Запрос членства в группе 131 - Отчет о членстве в группе 132 - Сокращение членства в группе Код 0

Максимальное время отклика Максимальное время отклика В сообщениях запросах - это максимальное время в миллисекундах, на которое может задержаться сообщение-отчет. В сообщениях-отчетах и сообщениях о сокращении в это поле отправитель записывает нуль, а получатель его игнорирует. Не используется. Отправитель записывает нуль, получатель игнорирует. Мультикаст-адрес Адрес мультикаст-группы, сообщение о которой послано. В сообщениях-запросах поле мультикаст-адреса может равняться нулю, что означает запрос ко всем группам. Описание Сообщения ICMPv6 о членстве в группе используются для передачи информации о членстве в мультикаст-группе от узлов к их ближайшим маршрутизаторам. Подробности их использования можно найти в [RFC-1112].

Спасибо за внимание! Лекция окончена