โปรโตคอลการค้นหาเพื่อนบ้าน

Q: ตัวอย่าง

คอมพิวเตอร์สองเครื่อง คือ A และ B เชื่อมต่อกับ เครือข่ายบริเวณ เดียวกัน โดยไม่มี เกตเวย์ หรือ เราเตอร์ คั่น กลาง คอมพิวเตอร์A มี แพ็กเก็ตที่จะส่งไปยังที่อยู่ IP 2001:db8::55 ซึ่งเป็นที่อยู่ของคอมพิวเตอร์ B

โปรโตคอลการค้นหาเพื่อนบ้าน
โปรโตคอลการสื่อสาร
	ในการกำหนดข้อความต่างๆ NDP จะใช้รูปแบบข้อความICMPv6
วัตถุประสงค์	โปรโตคอลเสริมสำหรับIPv6
นักพัฒนา	คณะทำงานด้านวิศวกรรมอินเทอร์เน็ต
การแนะนำ	มีนาคม พ.ศ. 2539
เลเยอร์ OSI	ชั้นเครือข่าย
อาร์เอฟซี	1970 , 2461 , 4861

โปรโตคอลการค้นหาเพื่อนบ้าน ( NDP ) หรือเรียกสั้น ๆ ว่าการค้นหาเพื่อนบ้าน ( ND ) เป็นโปรโตคอลในชุดโปรโตคอลอินเทอร์เน็ตที่ใช้กับโปรโตคอลอินเทอร์เน็ตเวอร์ชัน 6 (IPv6) ^{[ 1 ]}^{: §1} ทำงานที่เลเยอร์อินเทอร์เน็ตของแบบจำลองอินเทอร์เน็ต [ ^{2 ]}และรับผิดชอบในการรวบรวมข้อมูลต่าง ๆ ที่จำเป็นสำหรับการสื่อสารเครือข่าย รวมถึงการกำหนดค่าการเชื่อมต่อในพื้นที่และเซิร์ฟเวอร์ชื่อโดเมน^และเกตเวย์

โปรโตคอลนี้กำหนดประเภทแพ็กเก็ต ICMPv6 ห้าประเภทเพื่อทำหน้าที่สำหรับ IPv6 คล้ายกับโปรโตคอล Address Resolution Protocol (ARP) และ โปรโตคอล Internet Control Message Protocol (ICMP) Router DiscoveryและRouter RedirectสำหรับIPv4โดยมีการปรับปรุงหลายอย่างเมื่อเทียบกับโปรโตคอล IPv4 ^{[ 1 ]}^{: §3.1}ตัวอย่างเช่น มีการตรวจจับ Neighbor Unreachability Detection (NUD) ซึ่งช่วยเพิ่มความทนทานของการส่งแพ็กเก็ตในกรณีที่เราเตอร์หรือลิงก์ล้มเหลว หรือมีโหนดเคลื่อนที่

ส่วน ขยายโปรโตคอล Inverse Neighbor Discovery ( IND ) ช่วยให้โหนดสามารถกำหนดและประกาศที่อยู่ IPv6 ที่สอดคล้องกับที่อยู่เลเยอร์ลิงก์ที่กำหนด คล้ายกับInverse ARPสำหรับ IPv4 ^{[ 3 ]}

โปรโตคอลSecure Neighbor Discovery (SEND) ซึ่งเป็นส่วนขยายด้านความปลอดภัยของ NDP ใช้ที่อยู่ที่สร้างขึ้นด้วยการเข้ารหัส (CGA) และโครงสร้างพื้นฐานคีย์สาธารณะทรัพยากร (RPKI) เพื่อจัดหากลไกทางเลือกในการรักษาความปลอดภัย NDP ด้วยวิธีการเข้ารหัสที่ไม่ขึ้นกับIPsec Neighbor Discovery Proxy (ND Proxy) ให้บริการที่คล้ายกับ IPv4 Proxy ARPและอนุญาตให้เชื่อมต่อส่วนเครือข่ายหลายส่วนภายในคำนำหน้าซับเน็ตเดียวเมื่อไม่สามารถทำการเชื่อมต่อที่เลเยอร์ลิงก์ได้^{[ 4 ]}

ฟังก์ชัน

NDP กำหนด ประเภทแพ็กเก็ต ICMPv6 ห้า ประเภทเพื่อวัตถุประสงค์ในการร้องขอเราเตอร์ การโฆษณาเราเตอร์ การร้องขอเพื่อนบ้าน การโฆษณาเพื่อนบ้าน และการเปลี่ยนเส้นทางเครือข่าย^{[ 1 ]}

การร้องขอเราเตอร์ (ประเภท 133): โฮสต์จะสอบถามด้วยข้อความ Router Solicitation เพื่อค้นหาเราเตอร์บนลิงก์ที่เชื่อมต่อ^{[ 1 ]}^{: §3}เราเตอร์ที่ส่งต่อแพ็กเก็ตที่ไม่ได้ส่งถึงตนเองจะสร้าง Router Advertisements ทันทีที่ได้รับข้อความนี้ แทนที่จะเป็นเวลาตามกำหนดการครั้งถัดไป
การโฆษณาเราเตอร์ (ประเภท 134): เราเตอร์จะประกาศสถานะของตนเองพร้อมกับพารามิเตอร์การเชื่อมต่อและอินเทอร์เน็ตต่างๆ ไม่ว่าจะโดยเป็นระยะ หรือเพื่อตอบสนองต่อข้อความ Router Solicitation
การขอรับข้อมูลจากเพื่อนบ้าน (ประเภท 135): การร้องขอข้อมูลจากเพื่อนบ้าน (Neighbor solicitation) ถูกใช้โดยโหนดต่างๆ เพื่อกำหนดที่อยู่ระดับลิงก์ของเพื่อนบ้าน หรือเพื่อตรวจสอบว่าเพื่อนบ้านยังคงสามารถเข้าถึงได้ผ่านที่อยู่ระดับลิงก์ที่ถูกแคชไว้หรือไม่
โฆษณาเพื่อนบ้าน (ประเภท 136): การโฆษณาเพื่อนบ้านถูกใช้โดยโหนดเพื่อตอบสนองต่อข้อความขอความช่วยเหลือจากเพื่อนบ้าน หรือเพื่อแจ้งข้อมูลใหม่ได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ได้รับการร้องขอ
การเปลี่ยนเส้นทาง (ประเภท 137): เราเตอร์อาจแจ้งให้โฮสต์ทราบถึงเราเตอร์ตัวแรกที่ดีกว่าสำหรับปลายทางนั้นๆ

ข้อความเหล่านี้ใช้เพื่อมอบฟังก์ชันการทำงานดังต่อไปนี้:

การค้นหาเราเตอร์: โฮสต์สามารถค้นหาเราเตอร์ที่อยู่บนลิงก์ที่เชื่อมต่ออยู่ได้
การค้นหาคำนำหน้า: โฮสต์สามารถค้นหาคำนำหน้าแอดเดรสที่อยู่บนลิงก์สำหรับลิงก์ที่เชื่อมต่ออยู่
การค้นหาพารามิเตอร์: โฮสต์สามารถค้นหาพารามิเตอร์ลิงก์ (เช่นMTU ) ได้
การกำหนดค่าที่อยู่โดยอัตโนมัติ: การกำหนดค่าที่อยู่ของอินเทอร์เฟซเครือข่ายแบบไร้สถานะ (ไม่บังคับ) (ดูIPv6 § การกำหนดค่าที่อยู่โดยอัตโนมัติแบบไร้สถานะ (SLAAC)และที่อยู่ IPv6 § การกำหนดค่าที่อยู่โดยอัตโนมัติแบบไร้สถานะ )
การแปลงที่อยู่: การจับคู่ระหว่างที่อยู่ IP และที่อยู่ระดับลิงก์เลเยอร์
การกำหนดเราเตอร์ถัดไป: โฮสต์สามารถค้นหาเราเตอร์ถัดไปสำหรับปลายทางได้
การตรวจจับการเข้าถึงเพื่อนบ้านไม่ได้ (NUD): ตรวจสอบว่าไม่สามารถติดต่อเพื่อนบ้านผ่านลิงก์ได้อีกต่อไป
การตรวจจับที่อยู่ซ้ำ (DAD): โหนดสามารถตรวจสอบได้ว่าที่อยู่ดังกล่าวถูกใช้งานอยู่แล้วหรือไม่
การกำหนดเซิร์ฟเวอร์ DNS แบบเรียกซ้ำ (RDNSS) และรายการค้นหา DNS (DNSSL) ผ่านตัวเลือกการโฆษณาเราเตอร์ (RA) ^{[ 5 ]}นี่เป็นมาตรฐานที่เสนอตั้งแต่ปี 2010 ^{[ 6 ]}และได้รับการปรับปรุงในเดือนมีนาคม 2017 แต่ไม่ได้รับการสนับสนุนจากไคลเอนต์ทั้งหมด
การเปลี่ยนเส้นทางแพ็กเก็ตเพื่อให้ได้เส้นทางต่อไปที่ดีกว่าสำหรับปลายทางบางแห่ง

IANAรวบรวมรายชื่อตัวเลือก NDP ปัจจุบันทั้งหมดเมื่อมีการเผยแพร่^{[ 7 ]}

ตัวอย่าง

คอมพิวเตอร์สองเครื่อง คือAและBเชื่อมต่อกับเครือข่ายบริเวณ เดียวกัน โดยไม่มีเกตเวย์หรือเราเตอร์ คั่น กลาง คอมพิวเตอร์A มีแพ็กเก็ตที่จะส่งไปยังที่อยู่ IP 2001:db8::55ซึ่งเป็นที่อยู่ของคอมพิวเตอร์B

ก่อนที่จะส่งแพ็กเก็ตไปยังB , Aจะสร้างที่อยู่มัลติแคสต์โหนดที่ร้องขอโดยการเพิ่มบิต 24 บิตที่มีค่าน้อยที่สุดของ ที่อยู่ ของ Bเข้ากับคำนำหน้าff02::1:ff00:0 / 104ซึ่งก็คือff02::1:ff00:55และสร้างที่อยู่ MAC มัลติแคสต์โหนดที่ร้องขอ โดยการเพิ่ม ^บิต 24 บิตที่มีค่าน้อยที่สุดของ ที่อยู่มัลติแคสต์โหนดที่ร้องขอ ของ Bเข้ากับคำนำหน้า33:33:FF:xx:xx:xx [ ⁸^]ซึ่งก็คือ33:33:FF:00:00: 55 Aส่งข้อความขอเชื่อมต่อกับเพื่อนบ้าน (neighbor solicitation message) เพื่อขอคำตอบสำหรับ2001:db8::55 (ที่อยู่ IP ปลายทาง ff02::1:ff00:55และที่อยู่ MAC ปลายทาง 33:33:FF:00:00:55 ) ซึ่ง B ตอบรับโดยBกำลังรอรับการเชื่อมต่ออยู่ที่ที่อยู่มัลติแคสต์แบบ solicited-node ของตนเองบนเครือข่ายท้องถิ่นBตอบกลับด้วยข้อความโฆษณาเพื่อนบ้าน (neighbor advertisement message) ที่มีที่อยู่ MAC และ IP ของตนเองAได้รับคำตอบและส่งแพ็กเก็ตผ่านลิงก์ที่มีที่อยู่ MAC ของ B

โดยทั่วไป โหนดเครือข่ายจะเก็บ แคช การค้นหาที่เชื่อมโยงที่อยู่ IP และ MAC ไว้ ในตัวอย่างนี้ หาก A มีแคชการค้นหาอยู่แล้ว ก็ไม่จำเป็นต้องส่งคำขอ NDP นอกจากนี้ เมื่อ B ได้รับคำขอ ก็สามารถแคชการค้นหาไปยัง A ได้ เพื่อที่ว่าหาก B ต้องการส่งแพ็กเก็ตไปยัง A ในภายหลัง ก็ไม่จำเป็นต้องใช้ NDP เพื่อค้นหาที่อยู่ MAC ของ A สุดท้าย เมื่อ A ได้รับการตอบสนอง NDP ก็สามารถแคชการค้นหาสำหรับข้อความในอนาคตที่ส่งไปยังที่อยู่ IP เดียวกันได้