IPv6/Router/Advertisement

IPv6/Router/Advertisement

Router Advertisement

Unter IPv6 gehört es zum guten Ton, dass sich ein Router am Link bekannt macht

Dabei liefert er auch Informationen zu den verwendeten Präfixen mit, insbesondere zu den Präfixen für die er selbst zuständig ist
Eine solche Information wird Router Advertisement genannt
Router Advertisements sind Teil von NDP und werden, wie von NDP gewohnt, über ICMPv6 transportiert
Wir werden router dazu bewegen, solche Router Advertisements am Link internal auszusenden

Router Advertisement mitschneiden

Router Advertisements auf dem Link entdecken

Wir starten Wireshark auf linux und lassen ihn auf eth0 lauschen
Spätestens nach 15 Sekunden sollte das erste Router Advertisement aufgefangen werden
Das werden wir uns nun genauer anschauen

IPv6-Header des Router Advertisements

IPv6-Header des Paketes

Das Feld Next Header verweist auf ICMPv6, dem Transportprotokoll von NDP
Folgerichtig ist das Hop Limit auf 255 gesetzt
Die Quelladresse ist die Link-local Address von eth1, was von RFC 2461 [NNS98] so vorgeschrieben wird
Die Zieladresse für periodisch versandte Router Advertisements ist die All Nodes Multicast Address ff02::1
Ihr Multicast Scope ist, das haben wir bereits gelernt, an der vierten hexadezimalen Stelle verzeichnet
Hier handelt es sich um den Scope Link, da wir an vierter Stelle eine 2 finden
Von den Flags, an dritter hexadezimaler Stelle zu finden, ist keines gesetzt
Denn nur wenn kein Flag gesetzt ist, kann an die dritte hexadezimale Stelle 0 lauten
Somit ist auch das TransientFlag nicht gesetzt
Daher können wir uns sicher sein, dass es sich bei dieser Multicast Address um eine Well-known Multicast Address handelt
Tatsächlich finden wir sie in Tabelle 4.5 auf Seite 103 wieder

Router Advertisement Daemon

Router Advertisement im Detail

In der ICMPv6-Nachricht (Abbildung 5.5) sehen wir an erste Stelle die Typnummer 134 für Router Advertisements

Nach Code und Checksum folgt ein Feld namens Cur Hop Limit, es hat in unserem Beispiel den Wert 64
Das Cur Hop Limit gibt an, welches Hop Limit ein Host, der seinen Stack gemäß den Angaben dieses Router Advertisements konfiguriert, nutzen soll
Hat das Feld den Wert 0, dann gibt es keine Vorgabe durch den Router, der Host entscheidet dann selbst welches Hop Limit er für IPv6-Pakete verwendet

Router Advertisement Flags

Es folgen Flags, von denen hier keines gesetzt ist. Möglich Flags

Flag	Beschreibung
Managed	Das Managed Flag zeigt einem interessierten Host an, dass er auf anderen Wegen Adressen erhalten kann Andere Wege meint zum Beispiel DHCPv6 und wird auch als stateful configuration bezeichnet Nicht zu verwechseln mit der im Deutschen ähnlichen klingenden statischen Konfiguration
Other Managed	Mit diesem Flag informiert der Router darüber, dass weitere Konfigurationsdaten über einen anderen Weg bezogen werden können Auch hier ist in der Regel DHCPv6 gemeint, welches beispielsweise Nameserver-Adressen zur Verfügung stellen könnte
Home Agent	Ein gesetztes Flag zeigt an, dass dieser Router als Home Agent für Mobile IPv6 genutzt werden kann
Router Preference	Eigentlich handelt es sich bei der Router Preference nicht um ein Flag im klassischen Sinne Es werden zwei Bits im Flag-Feld genutzt um die Priorität des Routers zu codieren Es gibt die Werte low, medium und high Sollten mehrere Default-Router am Link präsent sein, wird die Priorität auf den Hosts unter Berücksichtigung dieses Flags festgelegt
Proxy	Dieses Flag wurde im experimentellen RFC 4389 [TTP06] vorgeschlagen Es deutet auf das Vorhandensein eines NDP-Proxys hin Für uns ist das Flag nicht relevant und wir behandeln es im Folgenden nicht weiter

Die Flags können, geschickt kombiniert, sehr unterschiedliche Situationen abdecken

So wäre es zum Beispiel möglich, den Hosts zwar die eigenständige Adresskonfiguration zu erlauben, ihnen alle zusätzlichen Informationen jedoch per DHCPv6 zuzustellen

Router Lifetime

Im Router Advertisement folgt als nächstes die Router Lifetime in Sekunden

Sie gibt an, wie lange dieser Router als DefaultRouter verwendet werden darf
Der Wert 0 bedeutet, dass der Router nicht als Default-Router verwendet werden darf
In unserem Fall bedeutet das, dass der Router nach 1800 Sekunden (einer halben Stunde) ungültig werden würde
Mit jedem neuen Router Advertisement kann dieser Wert überschrieben werden
Da wir alle 15 Sekunden ein Router Advertisement aussenden, sollten wir vorerst nicht Gefahr laufen, den DefaultRouter zu verlieren

Reachable Time und Retrans Timer

Die Felder Reachable Time und Retrans Timer dienen den Stacks der Hosts als Anhaltspunkte für ihre eigene Konfiguration

Die Reachable Time legt fest, wie viele Millisekunden ein Nachbar auf dem Link als erreichbar gilt, nachdem eine Bestätigung der Erreichbarkeit eingetroffen ist

Hinweis

Als Bestätigung der Erreichbarkeit können alle Pakete dienen, die darauf schließen lassen, das der Nachbar erreichbar ist

Zum Beispiel können das eintreffende Pakete einer bestehenden TCP-Verbindung sein
Es muss sich nicht zwingend um NDP handeln

Der Retrans Timer legt die Wartezeit zwischen zwei Neighbor Solicitations in Millisekunden fest

Die Werte dieser Felder haben also direkten Einfluss auf die Neighbor Caches der Hosts
Wenn die Felder den Wert enthalten, macht der Router keine Vorgaben und die Hosts können ihre eigene Konfiguration verwenden

Präfix-Informationen

Unser Router Advertisement liefert zwei ICMPv6-Optionen mit

Die Option Source Link-layer Address kennen wir schon aus anderen NDP-Paketen

Die Prefix Information Option aus Abbildung 5.6 hingegen ist uns neu

Wie jede ICMPv6-Option hat sie eine Typnummer und eine Längenangabe

Daran schließt sich das Feld Prefix Length an, es gibt an wie viele Bits des Präfixes von Router vorgegeben werden
In diesem Fall sind es 64 Bits, so dass den Hosts weitere 64 Bits für ihre Interface Identifier zur Verfügung stehen

Abbildung 5.6: Prefix Information Option

Präfix-Flags

Jedes Präfix hat ein eigenes Feld für Flags. Die Bedeutung der Flags ist wie folgt:

Flag	Beschreibung
On-Link	Ist das Flag gesetzt, zeigt der Router damit an, dass dieses Präfix sich auf dem Link befindet Pakete an Adressen innerhalb des Präfixes können direkt gesendet werden, und brauchen nicht über den Router gehen Wenn das Flag nicht gesetzt wurde, bedeutet das lediglich, dass der Router keine Aussage treffen konnte
Autonomous Address-Configuration	Das Flag wird gesetzt wenn das Präfix den Hosts für die Stateless Address Autoconfiguration zur Verfügung steht
Router Address	Wenn das Flag gesetzt ist, befindet sich im Präfix-Feld anstelle eines Präfixes die Adresse des Interfaces welches für Mobile IPv6 zuständig ist Dieses Flag nutzen wir im Workshop nicht
Valid Lifetime und Preferred Lifetime	In den Feldern Valid Lifetime und Preferred Lifetime wird festgelegt, wie lange das Präfix gültig (valid) ist und bevorzugt (preferred) werden soll Generierte Adressen aus dem Präfix erben diese Eigenschaften Für neue Verbindungen werden stets bevorzugte Adressen genutzt Adressen bestehender Verbindungen können während der Valid Lifetime noch genutzt werden, dürfen aber nicht für neue Verbindungen hergenommen werden Die Angaben erfolgen jeweils in Sekunden Der höchstmögliche Wert steht abweichend für unbegrenzte Gültigkeit
Präfix	Das letzte, und wohl wichtigste, Feld ist das Präfix selbst Der Teil hinter der mit Prefix Length definierten Grenze wird üblicherweise mit Nullen aufgefüllt und von den Hosts ignoriert Unser Router hat hier das Präfix 2a01:198:200:8a23:: verteilt, so wie wir es Radvd aufgetragen haben

Angepasstes Router Advertisement

Minimalkonfiguration von Radvd leistungssteigern

Die Router Advertisements sollen weiterhin in Abständen von mindestens 15 Sekunden ausgesendet werden, es sollen aber nie mehr als 60 Sekunden zwischen ihnen liegen
Das Hop Limit und die Flags erhalten Standardwerte, diese sollen zur Übung dennoch in der Konfigurationsdatei vermerkt werden
Der Router soll mit mittlerer Priorität als DefaultRouter angepriesen werden
Da der Tunnel in der Standardkonfiguration eine MTU von 1280 aufweist, propagieren wir diese MTU auf dem Link
Die Link MTU wird später als weitere ICMPv6-Option im Router Advertisement auftauchen
Das Präfix soll mit gesetzten Flags für On-Link und Autonomous Address Autoconfiguration verteilt werden
Generierte Adressen sollen eine Stunde lang gültig sein und für eine halbe Stunde bevorzugt werden
Natürlich darf auch die Source Link-layer Address nicht fehlen

Radvd konfigurieren

Versuchen Sie mithilfe des Kommandos man radvd.conf das eben beschriebene Router Advertisement zu konfigurieren. Die Lösung:

Angepasste Konfiguration von Radvd

/etc/radvd.conf

interface eth1 {
 AdvSendAdvert on ;
 MinRtrAdvInterval 15;
 MaxRtrAdvInterval 6 ;
 AdvCurHopLimit 64;
 AdvManagedFlag off ;
 AdvOtherConfigFlag off ;
 AdvMobRtrSupportFlag off ;
 AdvDefaultPreference medium ;
 AdvDefaultLifetime 3 ;
 AdvReachableTime ;
 AdvRetransTimer ;
 AdvLinkMTU 128 ;

 prefix 2a01:198:200:8a23::/64 {
  AdvOnLink on ;
  AdvAutonomous on ;
  AdvRouterAddr off ;
  AdvValidLifetime 36 ;
  AdvPreferredLifetime 18
  };
 AdvSourceLLAddress on ;
};

Zum Anwenden der geänderten Konfiguration starten wir Radvd neu:

root@router :~# service radvd restart
Stopping radvd : radvd
Starting radvd : radvd

Das neue Router Advertisement fangen wir ebenfalls mit Wireshark auf linux auf