12. Neighbor Discovery ND

12.3. ND- Address Resolution NS y NA

Este procedimiento permite asociar Direcciones IPv6 a MAC, esto en IPv4 lo  hacía ARP, y utilizaba Broardcast, pero aqui no existe esa posibilidad, por lo que usamos Multicast de Nodo solicitado.

Notar que NO va a todos los host, no es un Multicast a todos los nodos, esto SOLO lo  hace el Router con un mensaje RA , cada 200 segundo o lo que se haya configurado.

Mensaje NS

 

Este Mecanismo Neighbor Discovery  es usado entre un Equipo y otro Equipo (PCs. o Routers) para gestionar la comunicación con IPv6 y lograr una tabla que asocie IPv6 -MACs

a) Resolución de direcciones:

La resolución de direcciones en IPv6 es similar a la ARP en IPv4. Un dispositivo envía un mensaje de solicitud de vecino cuando conoce la dirección IPv6 de destino pero necesita solicitar su dirección de capa 2 (normalmente una dirección Ethernet). Esto es similar a una solicitud de ARP en IPv4. En respuesta al mensaje de solicitud de vecino, el dispositivo de destino envía un mensaje de anuncio de vecino, similar a una respuesta de ARP, pero en este caso NO es un broadcast, si un multicast de nodo solicitado a un host, que es del que se pretende averiguar la MAC
La resolución de direcciones incluye la detección de direcciones duplicadas (DAD), que verifica la exclusividad de una dirección en el enlace. DAD es muy similar a un ARP gratuito. El dispositivo envía un mensaje de solicitud de vecino para su propia dirección IPv6 para detectar si otro dispositivo en el enlace está usando la misma dirección. Si no se recibe un mensaje de anuncio de vecino, el dispositivo sabe que su dirección es única en el enlace.

b) Caché de vecinos y detección de no alcanzabilidad de vecinos (NUD)

Los dispositivos IPv6 utilizan mensajes NS y sus mensajes NA asociados para crear un caché de vecinos. El caché de vecinos contiene una asignación de direcciones MAC de IPv6 a Ethernet, similar a un caché ARP de IPv4.

Veamos como funcionan. En nuestro ejemplo como el propósito es comunicar dos equipos, vamos a tomar en particular, Router y PC, no cambia nada, son dos equipos que en este caso se quieren comunicar (NO se habla de configurar IPv6, eso lo vimos en el capítulo anterior). 

Este tema no se verá, si desea mas información puede remitirse a: "IPv6 Fundamentals: A Straightforward Approach to Understanding IPv6". . Second Edition. Autor Rick Graziani.

Resolución de direcciones:

R1 se quiere comunicar con WinPC, mira su "TABLA DE VECINOS" (IPv6/MAC), antes conocida como tabla ARP. Pero no tiene MAC para ese vecino.
Por lo tanto el paquete de capa 3 ,no sabe que dirección MAC poner en capa 2.
 
Figure 13-5 Known IPv6 Address but Unknown Ethernet MAC Address
 

Paso 1)  Tengo la MAC de esa IP en mi tabla de vecinos?

R1 revisa su caché de vecinos (o tabla de vecinos) para ver si hay una entrada para la dirección IPv6 2001:db8:cafe:1:d0f8:9ff6:4201:7086 y una dirección MAC Ethernet asociada. Similar a una caché ARP, la caché de vecinos mantiene una lista de asignaciones de direcciones MAC de IPv6 a Ethernet. En este ejemplo, R1 no tiene esta dirección IPv6 en su caché de vecinos, por lo que necesita enviar un mensaje de solicitud de vecino para solicitar la dirección MAC a quien la tenga.
 

Paso 2) Mensaje NS

R1 envía un mensaje de solicitud de vecino a través de su interfaz G0/0. La dirección IPv6 de destino es una dirección de multidifusión de nodo solicitado derivada de la dirección de destino en el mensaje ICMPv6. La dirección de destino en el mensaje NS es la dirección IPv6 de destino en el paquete, 2001:db8:cafe:1:d0f8:9ff6:4201:7086.
La dirección de multidifusión de nodo solicitado es ff02::1:ff01:7086, que utiliza los 24 bits de orden inferior de la dirección de destino. 
 
La dirección IPv6 de nodo solicitado se asigna a la dirección MAC de destino Ethernet. 33:33 se antepone a los 32 bits de orden inferior de la dirección de multidifusión de nodo solicitado, lo que da como resultado una dirección de multidifusión Ethernet de 33:33:ff:01:70:86. (Esta asignación se analiza con más detalle más adelante en este capítulo, y verá la ventaja de utilizar una dirección de multidifusión Ethernet en comparación con una dirección de difusión en una solicitud ARP
IPv4).

 

NS Resumen
Router -> WinPC 
Capa 3 IP Origen: 2001:db8:cafe:1::1 (Unicast Global)
Capa 3 IP Destino:  FF02::1ff01:7086 (Multicast, todos los nodos derivada de la IPv6 destino)
Capa 2 Origen: 58:ac:78:93:da:00
Capa 2  Destino: 33:33:ff:01:ff01:70:86 (Multicast todos los nodos derivada de la IPv6 destino)

Paso 3) WinPC procesa lo que recibe

WinPC recibe el mensaje de solicitud de vecino y determina que es el destino previsto del mensaje. Agrega la dirección IPv6 de origen 2001:db8:cafe:1::1 del encabezado IPv6 y la dirección de capa de enlace 58:ac:78:93:da:00 del mensaje NS a su propia caché de vecino. Luego, usará esta información en su mensaje de anuncio de vecino a R1.

 

 

Paso 4) Mensaje NA

WinPC responde con un mensaje de anuncio de vecino NA. El mensaje NA incluye la dirección IPv6 de WinPC, la dirección IPv6 de destino 2001:db8:cafe:1:d0f8:9ff6:4201:7086 y la dirección MAC Ethernet 00:50:56:af:97:68. El anuncio de vecino se envía como unidifusión a R1.
 
 
 
NA Resumen
WinPC   -> Router
Capa 3 IP Origen: 2001:db8:cafe:1:d0f8:9ff6:4201:7086 (Unicast Global)
Capa 3 IP Destino:  2001:db8:cafe:1::1 (Unicast Global)
Capa 2 Origen: 00:50:56:af:97:68
Capa 2  Destino: 58:ac:78:93:da:00

Paso 5) Router procesa lo que recibe.

R1 recibe el mensaje NA de anuncio de vecino de WinPC. R1 ahora puede agregar la dirección MAC de WinPC, 00:50:56:af:97:68, y su dirección IPv6 asociada, 2001:db8:cafe:1:d0f8:9ff6:4201:7086, a su caché de vecinos.
00:50:56:af:97:68 se incluye como la dirección MAC de destino en el encabezado Ethernet, y R1 puede reenviar la trama a WinPC.
 


Como se puede observar, los pasos para lograr la comunicación entre dos equipos son sencillos, utilizan direcciones que ya hemos mencionado, pero no tiene sentido profundizar en estos temas, ya que son propios de gente que se especialice en comunicaciones y configuraciones de IPv6, en nuestro caso excede la profundidad de nuestra materia.

 
Observación:
Notar que los últimos 24 bit podrían coincidir
1) Si las IPv6 son iguales, y esto NO sucede por que el mencanismo de detección de duplicados lo soluciones.
2) Si los últimos 24 bits de dos direcciones IPs V6 son iguales.
 
Supongamos estas dos IPs v6:
  • 2001:db8::AA11:3456
  • 2001:db8::BB11:3456
Ambas tienen los últimos 24 bit iguales: 11:3456, para ambas se genera mensaje NS  multicast de nodo solicitado : FF02::1:FF11:3456
Ambos host van a recibir este mensaje NS, pero hay que recordar que el mensaje NS tiene la IP target u objetivo: 
  • 2001:db8::AA11:3456

Así que solo este host responde, y con esto se obtiene la MAC para asociar A 2001:db8::AA11:3456 y registrar en la tabla de vecinos.