IPv6详解：地址结构与特性

"该资源是关于计算机网络课程中第七章IPv6的内容，主要讲述了2016年底IPv6地址的分配情况。课程旨在让学习者理解IPv6地址的分类、结构，以及IPv6报文和扩展报头的结构与应用。同时，也涉及了ICMPv6的相关信息类型和报文结构及其应用。" IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，设计用于解决IPv4地址空间不足、安全性缺乏、路由表条目过多和数据包处理效率低等问题。IPv6采用了128位地址长度，极大地扩展了可用的地址空间，理论上可以提供几乎无限的地址数量，这使得全球每一粒沙子都可以拥有自己的IP地址。 IPv4地址由32位组成，通常以点分十进制形式表示（如192.168.0.1）。相比之下，IPv6地址则包含128位，分为16个字节，通常采用冒号十六进制表示法，每16位一组，用":"分隔（如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334）。IPv6地址由网络前缀和接口标识两部分构成，网络前缀定义了网络的部分，而接口标识则标识网络中的具体设备。 IPv6的地址分类包括全局单播地址、链路本地地址、站点本地地址（已废弃，由全局唯一本地地址取代）、多播地址等。其中，全局单播地址是类似于IPv4中公网IP的概念，用于全球唯一的标识网络上的设备。链路本地地址和站点本地地址则用于设备在本地网络内的通信。 IPv6的基本配置包括自动配置，如无状态地址自动配置（SLAAC）和DHCPv6，这些机制使得设备能更方便地接入IPv6网络。IPv6报文结构比IPv4更简单，去除了校验和字段，提高了路由器处理效率。此外，IPv6不再使用广播和ARP（地址解析协议），而是使用邻居发现协议（NDP）来实现类似的功能。 ICMPv6是Internet Control Message Protocol for the Internet Protocol Version 6的简称，是IPv6网络中用于错误报告和控制信息交换的协议。它包括多种信息类型，如目的地不可达、超时、参数问题、重定向等，以及邻居发现协议中的路由器请求和通告等。ICMPv6的报文结构与应用对于网络诊断和维护至关重要。 IPv6的引入解决了IPv4面临的诸多挑战，带来了更大的地址空间、更高效的路由处理和更安全的网络环境。随着IPv6的普及，未来的网络将更加智能和互联。