[Module 4] Neighbor Discovery & Address Autoconfiguration

[Module 4]

Neighbor Discovery & Address

Autoconfiguration

Read Me

2

● Ini adalah modul gratis, kamu boleh membagikan, menggunakan, atau mengambil sebagian materi

dari modul ini, tanpa menghapus credit footer dari webiptek.com..

● Jika kamu menemukan kesalahan pada teori yang disampaikan, mohon sampaikan koreksi tersebut ke pembuat (kontak tercantum di bawah).

● Isi bisa saja berubah tanpa pemberitahuan, baik dari segi struktur maupun materi. ● Buka link berikut untuk melihat modul terupdate: https://files.webiptek.com/IPv6

Penjelasan dalam format video (Bahasa Indonesia), tonton di link berikut:

Syarat mempelajari Module 4 - Neighbor Discovery & Address Autoconfiguration, kamu harus sudah memahami:

1. Konsep IPv6 (Address Representation, IPv6 Address Type, IPv6 Header) 2. Network Fundamental

Contributor

3

Nama

Kontak

Rizqi Aldi Prayugo

xdnroot@gmail.com xdnroot

Ingin berkontribusi?

Kamu bisa menambahkan materi dan/atau merevisi materi yang sudah ada. Hubungi saya (Rizqi) melalui sosial media atau email di atas.

ICMPv6

[ RFC 4443 ]

4

● Neighbor Discovery & Address Autoconfiguration menggunakan protokol ICMPv6 ● Paket ICMPv6 ditandai dengan Next Header 58.

● Fungsi Neighbor Discovery:

○ Untuk mengetahui perangkat yang terhubung ke link yang sama.

○ Untuk mengetahui MAC address (link layer address) perangkat lain (seperti ARP). ○ Untuk menemukan router.

● ICMPv6 Message untuk Neighbor Discovery (RFC 2461): ○ Router Solicitation (RS)

○ Router Advertisement (RA) ○ Neighbor Solicitation (NS) ○ Neighbor Advertisement (NA) ○ Redirect

ICMPv6: Router Solicitation (RS)

5

● Router Solicitation (RS) adalah paket yang dikirim oleh Host secara multicast.

source address L3 = Host’s IPv6 LLA, L2 = Host’s MAC address, destination address L3 = ff02::2, L2 = 33:33:00:00:00:02.

● Router Solicitation digunakan oleh Host untuk meminta router mengirimkan Router Advertisement

ICMPv6: Router Solicitation (RS)

ICMPv6: Router Advertisement (RA)

7

● Router Advertisement (RA) dikirimkan oleh router setiap periode tertentu secara multicast.

source address L3 = Router’s IPv6 LLA, L2 = Router’s MAC address, destination address L3 = ff02::1, L2 = 33:33:00:00:00:01.

● Router Advertisement (RA) juga dikirim oleh router dalam rangka membalas Router Solicitation (RS) dari Host.

● Defaultnya, RA minimal berisi informasi prefix dan gateway. Informasi lain yang bisa diberikan oleh router melalui RA: DNS Server dan DHCPv6 Server.

ICMPv6: Router Advertisement (RA)

ICMPv6: Neighbor Solicitation (NS)

9

● Neighbor Solicitation (NS) sama seperti ARP pada IPv4, yaitu dikirim secara multicast oleh Host

untuk mencari mac address Host lain.

source address L3 = Sender IPv6 LLA, L2 = Sender MAC address, destination address L3 = Destination IPv6, L2 = 33:33:ff:xx:xx:xx.

● Neighbor Solicitation (NS) juga dikirim secara unicast oleh suatu Host untuk mengecek apakah

neighbor (host lain) masih terhubung.

source address L3 = Sender IPv6 LLA, L2 = Sender MAC address,

ICMPv6: Neighbor Solicitation (NS)

ICMPv6: Neighbor Advertisement (NA)

11

● Neighbor Advertisement (NA) dikirimkan oleh Host secara unicast dalam rangka merespon Neighbor Solicitation (NS).

source address L3 = Sender IPv6, L2 = Sender MAC address,

destination address L3 = Destination IPv6, L2 = Destination MAC address.

● Unsolicited Neighbor Advertisement (NA) dikirim oleh Host secara multicast untuk menyebarkan perubahan informasi (IPv6) secara cepat.

source address L3 = Sender IPv6, L2 = Sender MAC address, destination address L3 =ff02::1, L2 = 33:33:00:00:00:01.

ICMPv6: Neighbor Advertisement (NA)

ICMPv6: Redirect

13

● Redirect digunakan oleh router untuk menginformasikan gateway lain yang lebih baik untuk mengirim paket ke prefix tertentu.

● Setelah Host1 mendapatkan pesan Redirect ke R2, maka Host1 akan mengirim ulang paket untuk 2001:db8:4fee:0:0cd8:1c3a:400b ke R2.

ICMPv6: Redirect

Check Neighbors

15

lab@linux:~$ ip -6 neighbor show

2001:470:ec29:2100::f dev ens4 lladdr 0c:6a:93:40:b1:00 router STALE fe80::e6a:93ff:feab:b801 dev ens4 router FAILED

fe80::e6a:93ff:fe40:b100 dev ens4 lladdr 0c:6a:93:40:b1:00 router REACHABLE 2001:470:ec29:2100:e6a:93ff:fe8e:5000 dev ens4 lladdr 0c:6a:93:8e:50:00 STALE

Cisco# show ipv6 neighbors

IPv6 Address Age Link-layer Addr State Interface 2001:470:EC29:2100:6D93:5CEF:1B04:870A 0 000c.2914.752d REACH Gi0/0

2001:470:EC29:2100:A1EF:DD3:F4AF:A144 4 0c6a.938e.5000 STALE Gi0/0 FE80::250:56FF:FEC0:B 198 0050.56c0.000b STALE Gi0/0 FE80::E6A:93FF:FE8E:5000 4 0c6a.938e.5000 STALE Gi0/0 FE80::C430:84C0:ED58:8F25 0 000c.2914.752d DELAY Gi0/0

IPv6 Address AutoConfiguration

16

❖ Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC) ❖ Stateful (menggunakan DHCPv6)

Apa perbedaan Stateless dan Stateful?

Stateless (SLAAC)

● Tidak memerlukan konfigurasi di sisi host.

● Memerlukan sedikit konfigurasi (bahkan tidak perlu konfigurasi) pada router. ● Tidak ada manajemen IPv6.

● SLAAC bisa mengirimkan konfigurasi IPv6 address, gateway, dan dns server. ● Digunakan untuk pengalamatan yang cepat tanpa perlu manajemen.

Stateful (DHCPv6)

● Perlu mengaktifkan DHCPv6 client di sisi host. ● Memerlukan konfigurasi di router.

● Bisa memanajemen alokasi IPv6.

● DHCPv6 memungkin konfigurasi IPv6 address, dns server, ntp server, domain name, dll. ● Digunakan jika memerlukan kontrol yang lebih ketat dalam pengalamatan IPv6.

Creation of Link-Local Address (LLA)

17

● Ketika suatu link IPv6 aktif (up), host akan membuat LLA, prefix fe80::/10. Contoh:

fe80::e6a:93ff:fe4d:5f00.

● Untuk menghindari terdapat hosts yang memiliki IPv6 address yang sama. Sebelum IPv6 ditetapkan di interface, host akan melakukan Duplicate Address Detection (DAD) dengan cara mengirim Neighbor Solicitation secara multicast.

● Jika tidak ada respon (Neighbor Advertisement) yang berasal dari fe80::e6a:93ff:fe4d:5f00. Artinya IPv6 tersebut belum ada yang menggunakan. Setelah itu, baru IPv6 tersebut digunakan di interface host tersebut.

Configure IPv6 LLA Manually

18

## Cisco

Router(config)# interface g0/0/0

Router(config-if)# ipv6 address fe80::1111 link-local

## Juniper [edit]

root@Router# set interfaces ge-0/0/0 family inet6 address fe80::1111/64

## Mikrotik

Duplicate Address Detection (DAD)

19

● Jika terdapat host lain yang sudah menggunakan IPv6 yang sama, maka host lain tersebut mengirimkan Neighbor Advertisement.

● Maka, host akan men-generate IPv6 LLA address baru, dan mengulangi proses DAD, hingga mendapatkan IPv6 yang belum digunakan.

● Jika IPv6 dikonfigurasi secara manual, maka IPv6 tersebut akan menjadi invalid, tidak bisa digunakan (oleh host yang baru)

Address Resolution

20

Sama seperti ARP pada IPv4, di IPv6 terdapat yang namanya Address Resolution. Selain untuk mengetahui mac address dari suatu IPv6, Address Resolution juga digunakan untuk mengecek reachability neighbor.

Setiap beberapa detik host mengirimkan NS message untuk mengecek reachability. Jika neighbor merespon dengan RA, maka neighbor dianggap reachable.

Neighbor’s Reachability States

21

● incomplete: proses pengecekan reachability sedang berlangsung (host mengirim NS ke neighbor).

● reachable: neighbor reachable dan masih dalam masa reachable time (terkonfirmasi beberapa detik

yang lalu) atau neighbor mengirim balasan NA dengan flag 1.

● stale: neighbor telah melebihi batas ReachableTime sejak terakhir terkonfirmasi reachable atau

neighbor mengirim balasan NA dengan flag 0.

● delay: neighbor telah melebihi batas ReachableTime sejak terakhir terkonfirmasi reachable, NS telah

dikirim ulang dan masih dalam masa DELAY_FIRST_PROBE_TIME.

● probe: NS yang ditransmisikan ulang tidak mendapat respon hingga DELAY_FIRST_PROBE_TIME

expired. NS terus ditransmisikan setiap RetransTimer tertentu.

Neighbor’s Reachability States

22

Creation of Global Unicast Address (GUA):

SLAAC

23

Step 1.

Ketika link IPv6 aktif, end devices akan mengirimkan Router Solicitation (RS).

Creation of Global Unicast Address (GUA):

SLAAC

24

Step 2.

Router akan merespon dengan mengirimkan Router Advertisement (RA) yang berisi prefix.

Flags:

M=0, O=0 Hanya SLAAC. M=0, O=1 Stateless DHCPv6:

SLAAC untuk pengalamatan, informasi lain didapatkan dari DHCPv6 server.

M=1 Nilai O diabaikan. Stateful DHCPv6:

Menggunakan DHCPv6 untuk pengalamatan dan informasi lain (DNS, NTP, dll).

Creation of Global Unicast Address (GUA):

SLAAC

25

Step 3.

Host akan men-generate IPv6 GUA, kemudian melakukan Duplicated Address Detection (mengirimkan NS message), hingga IPv6 GUA yang ia generate unik (belum dipakai host lain).

Creation of Global Unicast Address (GUA):

DHCPv6

26

❏ DHCPv6 didefinisikan di RFC 8415 ❏ Stateless DHCPv6

Konfigurasi IP Address dilakukan menggunakan SLAAC

DHCPv6 hanya memberikan informasi tambahan, seperti DNS server, NTP server, domain, dll.

❏ Stateful DHCPv6

DHCPv6 Operations

27

1. PC mengirim pesan RS ke semua router yang mendukung IPv6.

2. Router merespon dengan mengirim RA agar PC memulai komunikasi dengan server DHCPv6.

3. PC menjadi DHCPv6 client, kemudian mengirim DHCPv6 SOLICIT ke alamat IPv6 multicast all-DHCPv6-server (ff02::1:2).

4. Server mengirim DHCPv6 ADVERTISE pesan unicast, menginformasikan bahwa server tersedia untuk layanan DHCPv6.

5. Client merespon Advertise dari DHCPv6 server, dengan ketentuan:

➔ Stateless DHCPv6 client: PC mengirimkan DHCPv6 INFORMATION-REQUEST untuk meminta informasi tambahan saja (misal: DNS server, NTP server, dll)

➔ Stateful DHCPv6 client: PC mengirimkan DHCPv6 REQUEST untuk meminta semua informasi (IPv6 address, Gateway, DNS server, NTP server, dll).

Disable Autoconfiguration: Linux

28

Menonaktifkan konfigurasi otomatis pada interface tertentu. $ sudo sysctl -w net.ipv6.conf.eth1.autoconf=0 $ sudo sysctl -w net.ipv6.conf.eth.accept_ra=0

Menonaktifkan konfigurasi otomatis pada semua interfaces. $ sudo sysctl -w net.ipv6.conf.all.autoconf=0 $ sudo sysctl -w net.ipv6.conf.all.accept_ra=0

Disable Autoconfiguration: Windows

Path MTU Discovery

30

● Path MTU (PMTU) adalah nilai link MTU minimal yang menghubungkan pengirim dan penerima.

● Di IPv6, data yang berukuran besar dipecah menjadi fragment-fragment yang lebih kecil dengan ukuran sama atau kurang dari nilai MTU.

● Jika MTU lebih besar dari ukuran paket, maka paket akan di buan kemudian router mengirim error

ICMPv6 packet size to big ke pengirim paket. Kemudian pengirim mengatur ulang ukuran paket lalu

References

1. https://academy.apnic.net/en/course/ipv6-fundamentals 2. https://tools.ietf.org/html/rfc2461

3. https://tools.ietf.org/html/rfc8415