Neighbor Discovery "el reemplazo de ARP para IPv6"

Con el surgimiento de IPv6 se realizaron muchos cambios en comparación a IPv4, uno que me llamó mucho la atención fue la eliminación del BROADCAST, y de ahí que me surgió una gran duda, ¿Qué pasó con los protocolos que funcionaban con BROADCAST?, es decir cómo sería el funcionamiento de ARP o DHCP en una red IPv6, bueno con el estudio de CCNP route empecé a interiorizarme más en este tema y escribiré un poco de cómo funciona la resolución de direcciones IPv6 a MAC.

Neighbor Discovery (ND)
Es la nueva técnica utilizada en IPV6 para descubrir a los vecinos en nuestro segmento LAN, básicamente obtener un mapeo de MAC y dirección IP de un vecino. Es por así decirlo “el reemplazo de ARP para IPV6”, pero no solo tiene este objetivo, también nos servirá en apoyo a otros protocolos como por ejemplo “autoconfigurar una IP con STATELESS”, identificar problemas de direccionamiento en nuestra red, entre otros.
ND se basa en ICMP y utiliza direcciones Multicast (Comunicación de uno a un grupo), y estas direcciones Multicast estarán en el rango de las FF00::/8.

Con ND nacen nuevos mensajes: 
v  NA: Neighbor Advertisement
v  NS: Neighbor Solicitation
v  RA: Router Advertisement
v  RS: Router Solicitation

Neighbor solicitation address 
Cuando trabajamos en un router Cisco con IPv6 las interfaces de los routers pueden tener mas de una dirección IP asignada, y muchas de ellas se crean automáticamente.
Por cada dirección IPv6 configurada en la interfaz (Configurada manual, DHCP, etc), se genera una Multicast FF02::1:FFXX:XXXX, donde XX:XXXX son los últimos 6 hexadecimales de la dirección IPv6 configurada.

Cuando un dispositivo en un segmento LAN desea comunicarse con otro y no posee la dirección MAC, envía un NS a la dirección FF02::1:FFxx:xxxx, donde xx:xxxx son los últimos 6 hexadecimales de la dirección IP destino que se desea obtener la MAC. Le responderán con un NA y se obtendrá la dirección MAC. 

Ejemplo
Se desea realizar un Ping a la dirección IP 2001::1234:5678, la cual es transformada a la  FF02::1:FF34:5678 para utilizarla como destino, y en capa dos el destino será 33.33.FF.34.56.78, es decir 33 33 FF se le agregan los últimos 6 dígitos HEX de la IP.

Enviamos un mensaje NS para obtener la dirección MAC de la IP, el Host destino nos responde con un NA, como se ve en el recuadro.

Dentro del mensaje NS se encuentra la dirección IPv6 por la que se consulta (al destination utilizado) y enseñándole su propia MAC.

Como respuesta, dentro del mensaje NA se encuentra la dirección MAC solicitada.

Conclusión 
Nace NDP (Neighbor Discovery Protocol) en IPv6 generando un cambio en los protocolos que funcionaban con broadcast en IPv4. Con respecto a ARP de IPv4, con NDP los host que necesitan obtener la dirección mac envía un NS (Neighbor Solicitation) para preguntar por la MAC y el host final responde con un NA (Neighbor Advertisement) enviando su MAC. La dirección utilizada como destino será una multicast que empieza con FF02::1FFXX:XXX, donde las X representan los últimos 6 dígitos HEX de la dirección IPv6 que se desea obtener la MAC, y en capa 2 33.33.FF.XX.XX.XX.

Finalmente con la respuesta ya podemos llenar nuestra tabla de vecinos, y así finalmente poder comunicarlos con los host de nuestra red.