پروتکل NDP چیست ؟

پروتکل NDP چیست

پروتکل اینترنت بخشی ضروری از اینترنت و شبکه های محلی است: با این حال، برای اطمینان از حمل و نقل اطلاعات دیجیتال و ارسال بسته های داده صحیح به میزبان هدف صحیح، تعدادی پروتکل های کمک و مسیریابی اضافی مورد نیاز است. این همان چیزی است که خانواده پروتکل های اینترنت یا Stack پروتکل اینترنت در مورد آن هستند. به عنوان مثال، پروتکل پیکربندی میزبان پویا (DHCP)، تضمین می‌کند که در طول تنظیم اتصال IP، به کلاینت‌ها آدرس شبکه مناسب اختصاص داده می‌شود. پروتکل Neighbor Discovery Protocol (NDP) به ارتباط بین میزبان های همسایه در شبکه های محلی کمک می کند و مسیریاب دروازه را تعیین می کند.

پروتکل NDP چیست ؟

پروتکل Neighbor Discovery در ارتباط با نسخه جدیدتر پروتکل اینترنت (IPv6) استفاده می شود. عملکرد اصلی آن تفکیک آدرس‌های IPv6 به آدرس‌های MAC معتبر، آدرس سخت‌افزار زیربنایی دستگاه‌های مربوطه است. در IPv4، این تابع پروتکل Address Resolution Protocol (ARP) را می گیرد. تمام آدرس های تعیین شده به عنوان اطلاعات در به اصطلاح کش همسایه ذخیره می شوند. این بافر نه تنها به کاربران شبکه در مورد آدرس های محلی مشتریان همسایه اطلاع می دهد، بلکه برای مثال، اطلاعات اضافی مورد نیاز برای بررسی در دسترس بودن را نیز در اختیار آنها قرار می دهد.

همانطور که قبلا ذکر شد، NDP علاوه بر این در تخصیص دروازه استاندارد نقش دارد. با افزودن پروتکل تبلیغاتی روتر (RA)، هم روتر استاندارد و هم پیشوندهای معتبر شبکه – دو پارامتر اصلی پیکربندی شبکه – را می توان تعیین کرد. در نهایت، پروتکل شبکه، که داده ها را فقط در یک شبکه مبادله می کند، همچنین به عنوان یک پروتکل پشتیبانی برای پیکربندی آدرس پویا عمل می کند. این فرآیند با نام پیکربندی آدرس خودکار بدون حالت (SLAAC) نیز شناخته می شود.

پروتکل NDP چیست و چگونه کار می کند؟

هر دستگاهی که از پروتکل Neighbor Discovery برای ارتباطات شبکه استفاده می کند، حافظه پنهان همسایه خود را مدیریت می کند. در این، تمام دستگاه های شبکه شناخته شده لیست شده اند و می توان با آدرس های دستگاه منحصر به فرد آنها (MAC) آنها را تأیید کرد. در اینجا می توانید ببینید که آیا آدرس بافر متعلق به یک کلاینت ساده است یا مثلاً به یک روتر. با این حال، کش همسایه یک مستقل نیست، بلکه یکی از چهار بافری است که عملکردهای پروتکل NDP را انجام می دهد.

سه جزء دیگر نیز که توسط هر دستگاه به طور جداگانه انجام می شود به شرح زیر است:

• حافظه پنهان مقصد: کش «هدف» شامل ورودی‌هایی در مورد همه میزبان‌های شبکه است که قبلاً بسته‌های داده ارسال شده‌اند. هر یک از این ورودی ها، به نوبه خود، یک پیوند آدرس را در کش همسایه ارجاع می دهد که باید به عنوان پرش بعدی (ایستگاه میانی) هنگام ارسال بسته های داده به میزبان مقصد مورد نظر استفاده شود.
• پیشوند کش: پیشوند کش یا فهرست پیشوند برای مدیریت تمام پیشوندهایی که در شبکه ای که مشتری در آن زندگی می کند اعمال می شود استفاده می شود. این فهرست از یک طرف ضروری است، زیرا IPv6 از multi-homing پشتیبانی می کند – یعنی دسترسی به شبکه از طریق دو ارائه دهنده مختلف – و از طرف دیگر، اجازه می دهد فضای آدرس به پیشوندهای مختلف تقسیم شود. NDP با استفاده از ورودی‌های کش پیشوند اطمینان می‌دهد که میزبان هدف در همان زیرشبکه قرار دارد. هر پیشوند، به جز آدرس MAC (همچنین، آدرس لایه پیوند)، دارای یک دوره اعتبار تعریف شده است تا کش همیشه به روز بماند.
• فهرست روتر پیش فرض: لیست روترهای پیش فرض شامل تمام روترهای شناخته شده ای است که به طور مرتب با دستگاه تماس می گیرند. فقط روترهای فعال لیست شده اند زیرا تاریخ انقضا به طور خودکار برای همه نمایندگان تعریف می شود. تمدید یا تازه کردن فقط در صورتی امکان پذیر است که روتر بازگردانده شود.

برای ایجاد کش های مختلف برای NDP، از پروتکل اینترنتی متفاوتی استفاده می شود که به ICMPv6 (پروتکل پیام کنترل اینترنت برای پروتکل اینترنت نسخه 6) معروف است.

پروتکل NDP چیست ؟ NDP بر اساس این پنج نوع ICMPv6 ساخته شده است

ICMPv6 معمولاً در نسخه فعلی خانواده پروتکل اینترنت به عنوان رله برای پیام های خطا و اطلاعات استفاده می شود و همچنین توسط پروتکل Neighbor Discovery در قالب 5 نوع مختلف ICMPv6 استفاده می شود. بسته به نوع، از اعلان‌های خاصی استفاده می‌شود – این اعلان‌ها به شکل‌گیری ذخیره‌سازی موقت یا فهرست‌ها کمک می‌کنند.

نوع 134: تبلیغات روتر

روترها به طور دوره‌ای تبلیغاتی به اصطلاح روتر – پیام‌های نوع ICMPv6 134 – ارسال می‌کنند تا اعضای شبکه را از حضور خود مطلع کنند. سپس اطلاعات مسیریابی و پارامترهای لازم برای پیکربندی خودکار IP را در میان دیگران توزیع می‌کنند. مقصد پیام معمولاً محدوده آدرس چندپخشی پیش‌فرض ‘ff02 :: 01’ است که از طریق آن همه میزبان‌هایی که معتبر تلقی می‌شوند آدرس‌دهی می‌شوند. آنها همچنین آدرس روترها (دروازه پیش فرض) و پیشوند جهانی را به همین ترتیب دریافت می کنند. طرح یک تبلیغ مسیریابی به صورت زیر است:

بنابراین، این نوع پیام دارای طول استاندارد 128 بیت است، با بیت های اضافی برای گزینه ها. گزینه های معتبر شامل آدرس MAC روترها، “حداکثر واحد انتقال” و تمام اطلاعات پیشوند مربوطه است.

فیلد “نوع” روی 134 و فیلد “کد” همیشه روی 0 تنظیم می شود. پس از آن یک جمع کنترلی ICMP 16 بیتی و یک مشخصه طول 8 بیتی محدودیت هاپ، که ممکن است شامل ایستگاه های توصیه شده توسط باشد، می شود. روتر

پس از آن، بیت های منفرد را دنبال کنید، که بینشی را در مورد:

• آیا آدرس های IP را می توان از طریق DHCPv6 پویا (M) به دست آورد یا خیر
• و اینکه آیا سایر اطلاعات آدرس را می توان از طریق DHCPv6 پویا (O) بدست آورد.

فیلد “reserved” بلااستفاده می ماند و توسط گیرنده نادیده گرفته می شود. علاوه بر این، آگهی روتر حاوی ارقامی در مورد:

• زمان بر حسب ثانیه که روتر باید در لیست روترهای پیش فرض باقی بماند (طول عمر روتر، عدد صحیح 16 بیتی، حداکثر 65535).
• زمان بر حسب میلی ثانیه که یک آدرس در حافظه نهان همسایه پس از در دسترس بودن باید همچنان در دسترس باشد (تایم زمانی در دسترس بودن، عدد صحیح 32 بیتی، حداکثر تقریباً 50 روز).
• زمان بر حسب میلی ثانیه که پس از آن یک پیام درخواست همسایه (به زیر مراجعه کنید) باید دوباره ارسال شود (تعطیل زمان وضوح، عدد صحیح 32 بیتی).

نوع 133: درخواست روتر

درخواست‌های روتر پیام‌هایی هستند که میزبان می‌تواند برای درخواست از همه روترهای شبکه برای ارسال تبلیغات به روتر آدرس‌دهی شده ارسال کند. سپس با یک پیام نوع 134، یا منحصراً به میزبان درخواست کننده (unicast) یا به همه مشترکین شبکه (multicast) پاسخ می دهند. با این نوع پیام، مانند اتصال به شبکه، یک هاست نیازی ندارد منتظر بماند تا روتر شبکه به طور خودکار خود را مطلع کند. ساختار این نوع پیام ICMPv6 به صورت زیر است:

پیکربندی پیش‌فرض یک پیام NDP-ICMPv6 نوع 133 بنابراین حداقل طول 64 بیت را فراهم می‌کند. “نوع” به مقدار درخواست روتر 133 اختصاص داده شده است، در حالی که “کد” دوباره روی 0 تنظیم شده است. دو فیلد اجباری دیگر عبارتند از ICMP checksum (16 بیت) و یک فیلد 32 بیتی “Reserved” که استفاده نشده باقی می ماند.

تنها گزینه ممکنی که می توان به پیام پیوست کرد آدرس MAC فرستنده است.

نوع 135: تقاضای همسایه

کلاینت های شبکه درخواست های همسایه را برای کشف آدرس MAC میزبان هدف ارسال می کنند و در عوض، به صورت اختیاری آدرس خود را ارائه می دهند. پیام‌های ICMPv6 از این نوع می‌توانند دستگاه‌ها را از طریق چندپخشی اگر می‌خواهند آدرسی را تعیین کنند، یا از طریق unicast اگر فقط بررسی می‌کنند که آیا همسایه وجود دارد یا خیر، منتقل کنند.

مانند همه انواع پیام های ICMPv6، درخواست های همسایه با شناسایی نوع 8 بیتی شروع می شود – در این مورد، ‘type’ دارای مقدار 135 است. پس از آن کد طولانی 8 بیتی، که روی 0 تنظیم شده است، و 16 بیتی است. چک جمع فیلد «Reserved» مانند پیام‌های ارائه‌شده قبلی بدون استفاده باقی می‌ماند.

با 128 بیت، آدرس IP مورد نظر که نمی تواند یک آدرس چندپخشی باشد، بخش عمده پیام را با طول کل حداقل 192 بیت می سازد. این نوع پیام، که برای پروتکل کشف همسایه تعیین کننده است، آدرس MAC فرستنده را نیز به عنوان یک مشخصات اضافی اختیاری می دهد.

نوع 136: آگهی همسایه

از یک طرف، دستگاه های شبکه تبلیغات همسایه را در پاسخ به درخواست درخواست همسایه ارسال می کنند، اما از طرف دیگر، پیام های ناخواسته را نیز برای اطلاع سایر شرکت کنندگان در مورد تغییرات در پیکربندی آدرس ارسال می کنند. ساختار این نوع پیام ها به شرح زیر است:

32 بیت اول تبلیغات استاندارد 192 بیتی همسایه بر اساس طرح پیام معمولی ICMPv6 است: «نوع» (136) و «کد» (0) برای 8 بیت رزرو شده و پس از آن مجموع بررسی 16 بیتی قرار می گیرد. سه بیت جداگانه کد پیام را ادامه می دهند که شرایط زیر برای آنها اعمال می شود:

• R: بیت R زمانی ارسال می شود که پیام از یک روتر ارسال شود.
• S: اگر پیام حاوی بیت «S» باشد، پاسخی است به درخواست همسایه unicast، که تأیید می کند که کاربر شبکه قابل دسترسی است. این بیت را نمی‌توان در پاسخ به درخواست‌های چندپخشی یا در تبلیغات همسایه‌ای که به‌طور خاص آغاز شده است تنظیم کرد.
• O: پرچم “O” به گیرنده پیام دستور می دهد تا ورودی حافظه پنهان موجود را لغو کند.

29 بیت بعدی طبق الگوی شناخته شده رزرو می شوند، بنابراین بلااستفاده می مانند و با 0 مقداردهی اولیه می شوند و توسط گیرنده نادیده گرفته می شوند. آدرس مقصد 128 بیتی اکنون با بخش اصلی پیام دنبال می‌شود: یا آدرس IP که آگهی همسایه از آن درخواست شده است، یا آدرسی که یک آدرس MAC جدید برای آن ارسال می‌شود. روتر همچنین این گزینه را دارد که آدرس خود را نامگذاری کند – در هنگام پاسخ دادن به درخواست چندپخشی الزامی است.

نوع 137: تغییر مسیر

روترها این توانایی را دارند که میزبان‌های شبکه را در مورد اولین پرش بهتر در مسیرشان به آدرس‌های مقصد خاص مطلع کنند. برای انجام این کار، آنها تغییر مسیرهای NDP-ICMPv6 را ارسال می کنند که با طرح زیر مشخص می شود:

با حداقل طول 320 بیت، تغییر مسیرها بزرگترین پیام های ICMPv6 هستند که با نحوه عملکرد پروتکل کشف همسایه مرتبط هستند. ساختار معمولی با رشته‌های بیت برای شناسایی نوع (137)، کد (0)، جمع کنترلی و یک فیلد «رزرو شده» استفاده نشده (32 بیت) با آدرس پرش‌های توصیه‌شده و سپس آدرسی که هر دو مورد دنبال می‌شوند. این تغییر مسیرها توصیه می شود (هر دو 128 بیت). به صورت اختیاری، بسته پیام ممکن است شامل آدرس MAC مقصد و همچنین سربرگ بسته هدایت شده باشد.

وظایف و امکانات پروتکل NDP چیست

مکانیسم های کش و ارتباطات پروتکل کشف همسایه در ارتباط با پروتکل پیام کنترل اینترنت بسیار زیاد است. سناریوهای NDP زیر تعامل و عملکرد دو پروتکل را نشان می‌دهند:

تشخیص روتر و پیشوند شبکه:

همه روترها در یک شبکه به طور معمول تبلیغات روتر را از طریق چندپخشی برای همه اپراتورهای شبکه پخش می کنند. از جمله موارد دیگر، اطلاعاتی مانند آدرس، پیشوند شبکه و مسیریابی مورد استفاده برای ایجاد لیست روتر پیش فرض و همچنین لیست پیشوندها است. سپس از این کلاینت ها برای تعیین دروازه پیش فرض و ماسک زیر شبکه استفاده می شود. از آنجایی که تمام ورودی‌ها فقط یک دوره اعتبار محدود دارند، فقط روترهای فعال باقی می‌مانند. تبلیغات روتر را می توان با استفاده از درخواست های روتر نیز اجرا کرد.

تعیین پارامترهای مهم برای بسته:

تبلیغات روتر همچنین می تواند به صورت اختیاری حاوی اطلاعاتی در مورد پارامتری باشد که مشتریان شرکت کننده باید هنگام تحویل بسته ها اعمال کنند. این می تواند اطلاعات بسیار خاصی باشد، مانند حداکثر اندازه بسته، اما همچنین پارامترهای گسترده اینترنت، مانند محدودیت ثابت ایستگاه های میانی برای بسته های خروجی.

شناسایی پرش بعدی:

اگر بسته ای در حال ارسال باشد، پروتکل NDP تضمین می کند که کش مقصد از قبل حاوی یک ورودی متناظر برای میزبان مقصد هدف است. اگر اینطور نباشد، پروتکل ایستگاه میانی بعدی را با استفاده از اطلاعات فهرست پیشوند و فهرست روتر پیش فرض تعیین می کند. متعاقباً، وضعیت جدید دانش در حافظه پنهان مقصد ذخیره می‌شود، که بلافاصله پس از درخواست جدید در دسترس است. اگر ورودی جدید ایجاد شده از قبل معادلی در کش همسایه نداشته باشد، این ورودی به طور خودکار ایجاد می شود و سپس وضوح آدرس آغاز می شود.

حل آدرس IP در آدرس MAC: به منظور تعیین آدرس MAC یک میزبان خاص در شبکه، یک درخواست همسایه از طریق IPv6 چندپخشی به آدرس چندپخشی خاص خود دریافت می کند. فقط میزبان می تواند به این ترکیب آدرس منحصر به فرد پاسخ دهد. این یک آگهی همسایه را در پاسخ با آدرس MAC که توسط مشتری خروجی در کش همسایه ذخیره شده است ارسال می کند. بنابراین پروتکل Neighbor Discovery برای شناسایی همسایگان و همچنین تعیین روترها استفاده می شود.

تشخیص سهل انگاری یک همسایه:

تمام آدرس های MAC ذخیره شده در حافظه نهان همسایه باید به طور منظم از نظر مرتبط بودن بررسی شوند. تا زمانی که داده‌ها یا رسیدهای TCP/IP از یک آدرس ثبت‌شده ارسال می‌شوند، منطقاً این آدرس فعال در نظر گرفته می‌شود و می‌توان به میزبانی که پشت آن پنهان شده است دسترسی داشت. اگر برای مدت طولانی تبادل داده با دستگاه مربوطه صورت نگرفته باشد و مدت اعتبار ورودی به پایان رسیده باشد، به عنوان قدیمی علامت گذاری می شود. برای بررسی اینکه آیا میزبان مربوطه دیگر قابل دسترسی نیست، ابتدا یک بسته داده معمولی به آدرس ثبت شده ارسال می شود. اگر پاسخی برگردد، یک آزمون نهایی از طریق درخواست همسایه Unicast آغاز می شود. اگر این عدم دسترسی را تأیید کرد، ورودی از کش همسایه ناپدید می شود.

تشخیص آدرس های تکراری:

اگر دستگاهی یک آدرس را به صورت خودکار پیکربندی کرده باشد، NDP آن را به عنوان “آزمایشی” (موقت) طبقه بندی می کند. برای این منظور، مشتری شبکه تازه متصل درخواست همسایه را به آدرس موقتی که می‌خواهد خودش استفاده کند – با یک آدرس فرستنده موقتاً نامشخص، ارسال می‌کند. اگر میزبان دیگری از قبل از آدرس استفاده می کند، آنها با یک پیام تبلیغاتی همسایه به آدرس عمومی چندپخشی پاسخ می دهند. مشتری چک کننده نیز این پیام را دریافت می کند که نشانی جدیدی را پیشنهاد می کند.

اطلاع رسانی در مورد گزینه های تغییر مسیر:

پروتکل Neighbor Discovery به روترهایی با پیام تغییر مسیر این امکان را می دهد تا مسیر بسته های داده به میزبان های مورد نظر را بهینه کنند. همانطور که در بالا ذکر شد، آنها می توانند از ICMPv6 نوع 137 برای ارائه توصیه هایی برای ایستگاه های میانی مناسب تر که در کش مقصد گنجانده شده اند استفاده کنند.

نحوه بررسی پروتکل NDP در سیستم شما چیست

چه ویندوز، مک او اس، لینوکس، iOS یا اندروید – سیستم عامل های مدرن از IPv6 پشتیبانی می کنند و قادر به دسترسی به امکانات NDP در شبکه های مبتنی بر اترنت هستند. با استفاده از دستورالعمل مناسب، می توانید در هر زمان از خط فرمان برای فراخوانی کش همسایه ای که برای دستگاه شما ایجاد شده است استفاده کنید.

برای مثال در ویندوز، می‌توانید همسایگان شبکه خود را با استفاده از برنامه netsh (شل شبکه) و دستور زیر فهرست کنید:

netsh interface ipv6 show neighbors

با اکثر توزیع های لینوکس، می توانید با استفاده از ابزار iproute2 و این دستور به کش همسایه دسترسی پیدا کنید:

ip -6 neigh

با macOS و سایر توزیع‌های مبتنی بر BSD، به صورت زیر به ورودی‌های کش دسترسی داشته باشید:

ndp -a

پروتکل NDP چیست

ترجمه شده توسط سایت دریای شرق از سایت
کپی بدون ذکر نام و لینک سایت دریای شرق ممنوع است !

پروتکل NDP چیست

About The Author