Protocolo de Descubrimiento de Vecino

En IPv6, el protocolo semejante a ARP en IPv4, es el llamado protocolo de descubrimiento del vecino (ND, Neighbor Discovery). Este protocolo es el mecanismo por el cual un nodo que se incorpora a una red, descubre la presencia de otros en su mismo enlace, determina sus direcciones en la capa de enlace, localiza los routers y mantiene la información de conectividad acerca de las rutas a los vecinos activos.





El protocolo ND se emplea también para mantener limpios los caches donde se almacena la información relativa al contexto de la red a la que está conectada un servidor o un router, y para detectar cualquier cambio en la misma. Si un router o una ruta falla, el servidor buscará alternativas funcionales.

ND emplea los mensajes ICMPv6 para algunos de sus servicios, este protocolo es bastante completo y sofisticado, ya que es la base para permitir el mecanismo de autoconfiguración en IPv6.

Define varios mecanismos, entre ellos:

descubrir routers, prefijos y parámetros, autoconfiguración de direcciones, resolución de direcciones, determinación del siguiente salto, detección de nodos inalcanzables, detección de direcciones duplicadas o campos, redirección, balanceo de carga entrante, direcciones anycast, y anunciación de proxies.

ND define cinco tipos de mensajes ICMPv6:

- Solicitud de router. Generado por una interfaz cuando es activada, para pedir a los routers que se anuncien inmediatamente. Tipo de mensaje ICMPv6 133 código 0.

- Anunciación de router. Generado por los routers periódicamente (entre cada 4 y 1800 segundos) o como consecuencia a una solicitud de router, a través de multicast, parainformar de su presencia así como de otros parámetros de enlace y de Internet, comoprefijos (uno o varios), tiempo de vida, configuración de direcciones, límite de salto sugerido, etc. Es importante para permitir la renumeración. Tipo de mensaje ICMPv6134 código 0.

- Solicitud de vecino. Generado por los nodos para solicitar la dirección en la capa de enlace de la tarjeta de su vecino, o para verificar que el nodo vecino es alcanzable, asícomo para detectar las direcciones duplicadas. Las solicitudes son multicast cuando elnodo necesita resolver una dirección y unicast cuando el nodo quiere verificar que el vecino es alcanzable. Tipo de mensaje ICMPv6 135 código 0.

- Anunciación de vecino. Generado por los nodos como respuesta a la solicitud devecino. Tipo de mensaje ICMPv6 136 código 0.

- Redirección. Generado por los routers para informar a los hosts de un mejor salto para llegar a un destino. Tipo de mensaje ICMPv6 137 código 0.

El protocolo de Descubrimiento de vecinos IPv6 corresponde a una combinación de los protocolos IPv4 ARP, descubrimiento de router ICMP, y redirección ICMP. El protocolo ND presenta las siguientes ventajas frente a los mecanismos existentes en IPv4:

- El descubrimiento de routers es parte de la base del protocolo, no se tiene que recurrir a los protocolos de encaminado.

- La anunciación del router incluye las direcciones de la capa de enlace, no es necesario ningún intercambio adicional de paquetes para su resolución.

- La anunciación del router incluye los prefijos para el enlace, por lo que no hay necesidad de un mecanismo adicional para configurar la máscara de red.

- La anunciación de un router permite la autoconfiguración de direcciones.

- Los routers pueden anunciar a los host del mismo enlace la MTU.

- Se extienden las multicast de resolución de direcciones entre 232 direcciones, reduciendo de forma importante las interrupciones relativas a la resolución de direcciones en máquinas distintas al objetivo, y evitando las interrupciones en máquinas sin IPv6.

- Las redirecciones contienen la dirección de la capa de enlace del nuevo salto, lo que evita la necesidad de una resolución de dirección adicional.

- Se pueden asignar múltiples prefijos al mismo enlace y por defecto los host aprenden todos los prefijos por la anunciación del router. Sin embargo, los routers pueden ser configurados para omitir parte o todos los prefijos en la anunciación, de forma que las máquinas consideren que los destinos están fuera del enlace; de esta forma, enviarán eltráfico a los routers, quien a su vez los redireccionarán según corresponda.

- A diferencia de IPv4, en IPv6 el receptor de una redirección asume que el siguiente salto está en el mismo enlace. Se prevé una gran utilidad en el sentido de no ser deseable o posible que los nodos conozcan todos los prefijos de los destinos en elmismo enlace.

- La detección de vecinos inalcanzables es parte de la base de mejoras para la robustez en la entrega de paquetes frente a fallos en routers, particiones de enlaces, nodos que cambian sus direcciones, nodos móviles, etc.

- A diferencia de ARP, en ND se pueden detectar fallos de la mitad del enlace, es decir,con conectividad en un solo sentido, evitando el tráfico hacia ellos.

- La detección de vecinos inalcanzables es parte de la base de mejoras para la robustez en la entrega de paquetes frente a fallos en routers, fallas parciales, nodos que cambian sus direcciones, nodos móviles, etc.

- El uso de direcciones de enlace local para identificar routers, permite a las máquinas que mantengan su asociación con los mismos, en el caso de que se realice una renumeración para usar nuevos prefijos globales.

- El límite de saltos es igual a 255, lo que evita que haya envíos accidentales o intencionados desde máquinas fuera del enlace, dado que los routers decrementan automáticamente este campo en cada salto.

- Al realizar la resolución de direcciones en la capa ICMP, se independiza el protocolodel medio, permitiendo mecanismos de autenticación y seguridad normalizados.

Por todo lo anterior se puede decir que ND reemplaza a ARP con varias mejoras e importantesventajas.