1.28. Protocolo NDP

En esta clase exploremos un protocolo clave para el funcionamiento de IPv6, estamos hablando del Protocolo Neighbor Discovery Protocol (NDP).

Funciones principales del Protocolo NDP

El protocolo NDP tiene varias funciones esenciales, comenzando por la Autoconfiguración. Esta función ya la vimos en clases anteriores, es básicamente el mecanismo Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC), que permite a los dispositivos obtener automáticamente sus parámetros de direccionamiento IPv6 sin necesidad de implementar un servidor DHCP. Con SLAAC, los dispositivos pueden recibir de forma automática, valores como el prefijo, tamaño de prefijo y Gateway.

Después tenemos la función de Router Discovery, que se utiliza para localizar a los routers que se encuentran en la red local; por ejemplo, esto sirve para conocer el direccionamiento IPv6 que se utiliza en el segmento local. También está la función de Duplicate Address Detection (DAD), que se encarga de verificar que no existan direcciones IP duplicadas en la red. Finalmente, tenemos la función de Neighbor MAC Discovery o Address Resolution, que reemplaza al protocolo ARP en IPv4; esta función permite que los dispositivos descubran la dirección de capa 2 que tiene un host, utilizando su dirección IPv6.

Mensajes ICMP utilizados por el protocolo NDP

Para lograr el cumplimiento de estas funciones, NDP utiliza 4 tipos de mensajes ICMP exclusivos de IPv6:

• Neighbor Solicitation (NS) (Type 135 – Code 0)
• Neighbor Advertisement (NA) (Type 136 – Code 0)
• Router Solicitation (RS) (Type 133 – Code 0)
• Router Advertisement (RA) (Type 134 – Code 0)

Estos mensajes son claves para entender cómo funciona el protocolo NDP, y por otro lado, es necesario que memoricen los valores de Type y Code de dichos mensajes, que de ellos pueden ser evaluados en el examen. Dicho esto, vayamos a desarrollar las funciones a mayor detalle.

Autoconfiguración y Router Discovery

Las funciones de Autoconfiguracion y Router Discovery van de la mano. Su objetivo principal es que un host se configure con una dirección IP sin depender de un servidor DHCP.
Si hablamos solamente de Router Discovery, esta función nos sirve para comunicarnos con todos los routers en una red o subred local, de manera que los dispositivos puedan aprender el direccionamiento que se está utilizando. Para este propósito se utilizan los mensajes ICMP que ya conocen: ICMPv6 Router Solicitation, que es enviado a todos los routers en la red o subred, a la dirección multicast FF02::2; y el mensaje ICMPv6 Router Advertisement, que es enviado a todos los hosts que tengan activado IPv6 en la red o subred, a la dirección multicast FF02::1.

Trabajemos un momento con la siguiente topología para explicar dicha función, supongamos que la PC_A necesita comunicarse con redes fuera de su red local. Al principio, PC_A solo tiene una dirección Link-Local que se genera automáticamente, pero esta dirección no le sirve para comunicarse con otras redes ajenas a su red local; necesita una dirección Global Unicast. Para este propósito la PCA_A genera un mensaje Router Solicitation (RS) que se dirige a todos los routers en su red, diciendo: “¡por favor todos los routers, identifíquense y mándeme sus datos IPv6!”. Este mensaje se envía desde la dirección Link-Local de la PC_A, a la dirección multicast FF02::2.

Una vez que el router recibe el mensaje, lo procesa, e inmediatamente responde con un mensaje Router Advertisement (RA) como vemos en la siguiente topología.

En este caso, el mensaje se envía desde la dirección Link-Local del router (a pesar que ya tenga configurada una dirección Global Unicast), a la dirección Link-Local de la PC_A. Este mensaje contiene datos como los siguientes:

• Prefijo: 2001:DB8:ACAD:1234
• Tamaño de prefijo: /64

Con dichos datos, la computadora completa la creación de la dirección Global Unicast, generando el valor de Interface ID con el método aleatorio, o con el método Modified EUI-64.

Una vez tiene su nueva dirección IPv6, la PC_A ya puede comunicarse con otros dispositivos que no están en su misma red local. Este proceso de Autoconfiguración, donde un dispositivo crea su dirección Global Unicast utilizando datos recibidos por Router Discovery, es SLAAC.

Nota: Los routers pueden enviar mensajes RA por defecto cada 200 segundos en dispositivos Cisco, incluso si no se los ha solicitado. Estos mensajes van dirigidos a todos los hosts IPv6 de la red a través de la dirección multicast “All IPv6-host” FF02::1, ¿Te suena a algo? ¡Es muy parecido a los broadcasts en IPv4! Los mensajes RS solo llegan a los routers y los mensajes RA a todos los dispositivos IPv6.