ICMPv6 und Neighbor Discovery Protocol
ICMPv6 ist in IPv6-Netzen kein optionaler Zusatz – es ist das Fundament. Ohne ICMPv6 funktioniert IPv6 schlicht nicht: keine Adressauflösung, keine Routererkennung, keine Autokonfiguration. Das Neighbor Discovery Protocol (NDP) baut vollständig auf ICMPv6 auf und ersetzt in IPv6 mehrere Protokolle, die in IPv4 getrennt existierten: ARP, ICMP Router Discovery und mehr.
1. ICMPv6 – mehr als nur Ping
ICMPv6 ist in RFC 4443 spezifiziert und deutlich umfangreicher als ICMPv4. Es übernimmt nicht nur die klassischen Diagnose-Aufgaben (Ping, Traceroute), sondern ist auch die Basis für NDP, Multicast Listener Discovery (MLD) und Path MTU Discovery.
| Typ | Name | Funktion |
|---|---|---|
| 1 | Destination Unreachable | Ziel nicht erreichbar (verschiedene Codes) |
| 2 | Packet Too Big | Paket zu groß für MTU – PMTUD-Basis |
| 3 | Time Exceeded | Hop-Limit abgelaufen – Traceroute-Basis |
| 4 | Parameter Problem | Fehler im IPv6-Header |
| 128 | Echo Request | Ping senden |
| 129 | Echo Reply | Ping-Antwort |
| 133 | Router Solicitation (RS) | NDP: Client sucht Router |
| 134 | Router Advertisement (RA) | NDP: Router kündigt sich an |
| 135 | Neighbor Solicitation (NS) | NDP: Adressauflösung anfragen / DAD |
| 136 | Neighbor Advertisement (NA) | NDP: Antwort auf NS |
| 137 | Redirect | NDP: bessere Route mitteilen |
2. NDP – fünf Kernaufgaben
Das Neighbor Discovery Protocol (RFC 4861) löst mit fünf Nachrichtentypen (RS, RA, NS, NA, Redirect) mehrere Aufgaben, die in IPv4 von verschiedenen Protokollen erledigt wurden:
3. Adressauflösung: NDP statt ARP
In IPv4 wird ARP (Address Resolution Protocol) genutzt, um zu einer IP-Adresse die MAC-Adresse zu finden: Ein Broadcast wird ins Netz geschickt, wer die IP hat, antwortet mit seiner MAC. IPv6 ersetzt diesen Broadcast-basierten Ansatz durch eine effizientere Multicast-Methode.
Der Trick dabei ist die Solicited-Node-Multicast-Adresse: Für jede Unicast-Adresse wird automatisch eine Multicast-Adresse berechnet – sie endet auf die letzten 24 Bit der Unicast-Adresse, beginnend mit ff02::1:ff. Damit wird nur ein kleiner Teil der Geräte im Segment adressiert, nicht alle.
4. DAD – Duplicate Address Detection
Bevor ein Host eine neue IPv6-Adresse aktiviert (ob Link-Local oder Global), führt er DAD durch. Er sendet eine Neighbor Solicitation an die Solicited-Node-Multicast-Adresse der eigenen tentative Adresse:
5. Router Solicitation und Router Advertisement
Wenn ein Gerät neu ans Netz kommt, wartet es nicht passiv auf das nächste periodische Router Advertisement (das kommt alle 200 s). Stattdessen sendet es eine Router Solicitation an ff02::2 (all routers), um sofort eine Antwort zu erhalten.
Der Router antwortet mit einem Router Advertisement, das alle relevanten Netzinformationen enthält: Präfix, Flags (M/O), Standard-Lebensdauer, MTU und optional DNS-Serveradressen (RDNSS-Option). Das Gerät hat damit alles, was es für eine vollständige SLAAC-Konfiguration braucht – ohne einen einzigen DHCP-Server.
6. Neighbor Cache – der Nachfolger des ARP-Cache
Wie IPv4 einen ARP-Cache pflegt, pflegt IPv6 einen Neighbor Cache. Er enthält Zuordnungen von IPv6-Adressen zu MAC-Adressen und den Status der Einträge (REACHABLE, STALE, DELAY, PROBE, INCOMPLETE). NDP erneuert veraltete Einträge durch Unicast Neighbor Solicitations, bevor es sie verwirft.