ICMPv6——Internet控制消息协议(版本6).doc

ICMPv6Internet控制消息协议(版本6)谢杨 2002-5-22 13:24:23与IPv4一样，IPv6本身不提供报告错误机制，而是使用ICMP协议。ICMPv6是IPv6结构总体的一部分，必须被所有IPv6实现完全支持。ICMPv6具备IPv4 ICMP基本功能，废除了一些不再使用的过时消息类型，并提供一个简单的故障排除回应服务。此外，ICMPv6还综合了另外两个在原IPv4中分属不同协议完成的功能：多点传送收听者发现（Multicast Listener Discovery，MLD）MLD用三条ICMPv6消息取代了IPv4所用的IGMP协议（Internet组成员协议），管理子网多点传送成员。邻居发现（Neighbor Discovery，ND）邻居发现是一组五条ICMPv6消息，用来管理同一链路上节点间通信。邻居发现协议取代了IPv4所用的ARP地址解析协议、ICMPv4路由器发现协议和ICMPv4重定向消息。ICMPv6消息类型ICMPv6是一个多用途协议，可以用来报告诸如数据包传输过程中出现的错误和多点传送成员资格。因此，ICMPv6消息可分为两种类型：1） 错误消息一个8位类型字段说明消息类型，如果最高位为0（取值范围从0127），它就是一个错误消息。错误消息用来报告IPv6包在传输和转发过程中出现的错误，主要包括：目的不可达，数据包太大，超时和参数错误等。2） 信息消息当8位类型字段最高位为1时（取值范围从128255），就是一个信息消息。信息消息提供诸如MLD和邻居发现等诊断功能和附加主机功能。ICMPv6包格式图1、ICMPv6包格式Type：8位类型字段说明消息类型，最高位为0代表错误消息；最高位为1代表信息消息。Code：8位代码字段内容取决于消息类型，用来区分某一类型的多条消息。若某一给定类型只有一条消息，则代码为0。Checksum：校验和字段用于检错。Message body：消息正文。ICMPv6错误消息为节约网络带宽，ICMPv6并不针对每一个错误都发送错误消息，而是采用一种被称为“比率限制”的机制来限制错误消息发送频率。比率限制可基于时间或基于网络带宽，如每隔1000毫秒发送一错误消息或发送给每个接口的错误消息控制在占链路带宽的2%左右等。ICMPv6错误消息类似于ICMPv4错误消息，分属以下四种范畴：目的不可达，数据包过大，超时和参数问题。目的不可达目的不可达消息如下图所示，它是由于目的不可达，网络必须抛弃一个IPv6包时产生的。图2、ICMPv6目的不可达消息目的不可达消息的类型字段值为1，表示这是个错误消息，代码字段取值范围04。在校验和字段之后是一个32位未用字段和引发ICMPv6目的不可达消息的、即被抛弃的IPv6包的第一部分。目的不可达消息的代码字段取值以及含义描述见下表。代码字段值 含义描述 0 不能路由到目的，路由器无法在路由表中找到目的地址的匹配条目。 1 由于管理策略的原因而无法与目的地址通信，如IPv6包被防火墙扔掉。 2 目的地址在源地址可传送域外。 3 目的地址不可达，典型的原因是无法计算得到目的节点链路层地址 4 目的端口不可达，如包含UDP消息的IPv6包到达目的节点，但目的UDP端口不可达。 表1、ICMPv6目的不可达消息代码字段值数据包过大当IPv6数据包大小超过链路最大传输单元MTU，无法转发时，发送数据包过大消息，见图3。图3、ICMPv6数据包过大消息类型字段值为2，代码字段值通常为0，32位的MTU字段，表示转发数据包的可能链路的最大传输单元值，最后一个字段是被抛弃的IPv6包的第一部分。数据包过大消息用于IPv6 MTU路径发现过程。超时ICMPv6超时消息当IPv6包头中的跳段限制（Hop Limit）字段值降为0，路由器必须放弃IPv6包时产生，见图4。图4、ICMPv6超时消息类型字段值为3。代码字段有0或1两个取值，0表示传送超过跳段限制，即Hop Limit字段已降为0；1表示目的节点分段重装超时。校验和之后是32位未用字段。最后一个字段是被抛弃的IPv6包的第一部分。参数问题当路由器或目的节点因为检测到IPv6包头或扩展头中有错误字段而必须抛弃IPv6数据包时产生该消息，见图5。图5、ICMPv6参数问题消息类型字段值为4，代码字段取值及其含义见下表。校验和之后是32位指针字段，指示IPv6数据包中检测到错误的地方。最后一个字段与前一样，是被抛弃的IPv6数据包的第一部分。代码字段值 含义描述 0 IPv6包头或扩展包头字段错误 1 不能识别的下一个包头 2 不能识别的IPv6选项 表2、ICMPv6参数问题消息代码字段值ICMPv6信息消息ICMPv6信息消息可分为三类：诊断消息、管理多点传送组的消息和邻居发现消息。多点传送和邻居发现的相关内容将做专题讨论，在此仅介绍诊断消息。回应请求消息回应请求消息及其对应的回应答复消息是ICMPv6的诊断消息，这两个消息对目的可达性问题和路由故障提供一个简单的诊断功能。回应请求消息见图6。图6、ICMPv6回应请求消息类型字段值为128，代码字段值为0。校验和字段之后是两个16位的标识符字段和序列号字段，这两个字段用来在回应请求消息和回应答复消息之间建立联系。数据字段为0或由发送主机设置的可选数据。回应答复消