ND hoạt động trên nền những thông điệp ICMPv6 và điều khiển các quy trình giao tiếp giữa các nút mạng IPv6 trên cùng một đường kết nối.
ND sử dụng thông điệp ICMPv6 để đảm nhiệm những chức năng phân giải địa chỉ, tìm kiếm bộ định tuyến (router), lái (redirect), đồng thời cũng cung cấp nhiều chức năng khác nữa.
ND sử dụng tập hợp 5 thông điệp ICMPv6 sau đây:
Quảng bá của router RA (Router Advertisement);
Dò tìm router RS (Router Solicitation);
Dò tìm nút mạng lân cận NS (Neighbor Solicitation);
Quảng bá của nút mạng lân cận NA (Neighbor Advertisement);
Lái (Redirect).
Những thông điệp này được trao đổi giữa các nút mạng lân cận trên một đường kết nối trong quy trình hoạt động cần thiết của địa chỉ IPv6.
2.3.2. Cấu trúc gói tin ND
Thông điệp ND bao gồm một phần đầu ND và có hoặc không có các tuỳ chọn ND. Tùy chọn ND sử dụng để chứa đựng các thông tin mà thông điệp ND cần truyền tải: địa chỉ MAC, tiền tố mạng (prefix) của đường kết nối, thông tin đơn vị truyền dẫn cực đại (MTU) của đường kết nối, các tham số hoạt động, dữ liệu phục vụ cho việc lái (redirect)…
Hình 2.9. Cấu trúc gói tin ND.
Một tùy chọn ND được cấu thành từ ba trường: Dạng (Type), Chiều dài (Lengh), Giá trị (Value). Trường Dạng chỉ định dạng của Tùy chọn ND, hiện nay trong RFC2461 (Neighbor Discovery for IP Version 6 ), có các dạng trong bảng sau:
Bảng 2.3. Các dạng tùy chọn ND.
Dạng Tùy chọn
1 Địa chỉ lớp 2 của nguồn
2 Địa chỉ lớp 2 của đích
3 Tiền tố mạng
4 Lái lưu lượng
5 MTU
Trong đó:
Dạng 1: chỉ định địa chỉ lớp 2 của nơi gửi thông điệp ND. Tùy chọn này có trong các thông điệp Dò tìm nút mạng lân cận (NS), Dò tìm bộ định tuyến (RS), và Quảng bá của bộ định tuyến (RA). Các quy trình sử dụng những thông điệp trên cần có tùy chọn này để thông báo địa chỉ lớp 2 của nơi gửi thông điệp ND.
Dạng 2: chỉ định địa chỉ lớp 2 của nút mạng mà gói tin IPv6 nên được gửi tới.
Tùy chọn này có trong thông điệp Quảng bá của nút mạng lân cận (NA) và Lái (Redirect).
Dạng 3: Tùy chọn “Tiền tố mạng ” có trong thông điệp Quảng bá của bộ định tuyến (RA) để chỉ định tiền tố mạng (prefix) trên đường kết nối với bộ định tuyến, đồng thời cũng mang thông tin chỉ định về tự động cấu hình địa chỉ. Trong một thông điệp RA, có thể có đồng thời nhiều tùy chọn “Tiền tố mạng” để thông báo cùng lúc nhiều prefix địa chỉ trên một đường kết nối.
Trong thông điệp có chứa tùy chọn “Tiền tố mạng”, phần “Giá trị ” sẽ là N nhóm 8 bit, trong đó chứa các thông tin về chiều dài tiền tố mạng, thông tin về thời gian tồn tại hợp lệ của tiền tố mạng, cờ để xác định xem tiền tố mạng có được sử dụng để cấu hình địa chỉ tự động hay không, và một số các thông tin khác nữa.
Dạng 4: tùy chọn này có trong thông điệp Lái (Redirect) để xác định gói tin IPv6, điều khiển bộ định tuyến phải gửi thông điệp Lái. Nó có thể bao gồm một phần hoặc tất cả gói tin IPv6, tùy thuộc vào kích cỡ gói tin đã được gửi ban đầu.
Dạng 5: tùy chọn này có trong thông điệp Quảng bá của bộ định tuyến (RA) để chỉ định giá trị MTU trên đường kết nối. Giá trị của MTU này sẽ được dùng thay cho giá trị MTU cung cấp bởi giao diện phần cứng.
2.3.3. Những quy trình ND cung cấp:
Bảng 2.4. Quy trình thủ tục ND cung cấp.
Quy trình Mô tả
Tìm kiếm bộ định tuyến (Router discovery)
Giúp một máy tính khám phá ra bộ định tuyến trên đường kết nối sẵn sàng chuyển tiếp gói tin cho máy tính.
Tìm kiếm tiền tố mạng (Prefix discovery)
Giúp thiết bị tìm thấy tiền tố mạng (network prefix) trên đường kết nối của mình.
Tìm kiếm thông số (Parameter discovery)
Giúp thiết bị tìm được những tham số hoạt động như giá trị pathMTU, hop limit
Tự động cấu hình địa chỉ (Address autoconfiguration)
Giúp nút mạng cấu hình thông tin địa chỉ IP cho các giao diện, theo phương thức có hoặc không có sự hiện diện của máy chủ DHCPv6.
Quyết định đích tiếp theo (Next – hop determination)
Giúp nút mạng quyết định địa chỉ IPv6 của đích tiếp theo gói tin sẽ được chuyển tiếp tới, dựa trên địa chỉ đích.
Khám phá khả năng có thể kết nối tới được của nút mạng lân cận (Neighbor unreachability detection)
Giúp nút mạng quyết định được một nút mạng lân cận có thể còn nhận được gói tin hay không
Kiểm tra trùng lặp địa chỉ (Duplicate address detection)
Giúp nút mạng xác định tính duy nhất của địa chỉ IPv6 nó sắp sử dụng..
Chức năng Lái (Redirect function )
Thông báo cho node địa chỉ IPv6 đích tiếp theo (next hop) tốt hơn có thể sử dụng để tới được đích cuối cùng.