IPv6扩展头详解：选项与处理规则

"该资源是一份关于IPv6基础的PPT，主要涵盖了IPv6的扩展选项头、IPv6地址以及邻居发现协议ND等内容。" IPv6扩展选项头是IPv6协议设计中的一个重要特性，用于提供额外的灵活性和功能扩展。它们允许在IP数据包中包含各种选项和控制信息，以适应不同网络环境的需求。扩展选项头可以有多个，并且每个都有其特定的作用和处理方式。 1. **逐跳选项头（Hop-by-Hop Options Header）**：类型值为0，这种头必须被路径上每个节点处理，包括源和目的节点。它通常用于传递需要沿途节点参与处理的信息，例如诊断或路由信息。 2. **选路头（Routing Header）**：类型值为43，用于指示数据包应经过的特定路径，这在多播和某些特殊路由场景中很有用。选路头可以指示中间节点，这些节点可能需要对数据包执行特定操作。 3. **分片头（Fragment Header）**：类型值为44，用于将大型数据包分成小块以便通过限制大小的链路传输。目的节点负责重组这些分片。 4. **目的地选项头（Destination Options Header）**：类型值为60，包含针对目的节点的选项，可能需要在途经的某些节点或仅在最终目的节点处理。根据位置不同，目的地选项头可以处理多次。 5. **身份验证头（Authentication Header）**：类型值为51，用于提供数据完整性和源认证，确保数据未被篡改。 6. **封装安全净荷头（Encapsulating Security Payload Header）**：类型值为52，用于提供数据加密和安全服务，如IPsec。 扩展头遵循一些关键规则： - 扩展头的长度必须是8字节的整数倍，以保持数据包对齐。 - 逐跳选项头必须紧跟在IPv6基本头后面，且在一个包中只能出现一次。 - 其他扩展头（除逐跳选项头外）只在目的节点处理，但目的节点可能不是最终接收者，具体取决于是否包含选路头。 - 除了目的地选项头外，其他扩展头在单个数据包中最多出现一次。 - 数据包中的扩展头应按照规定的顺序进行处理，接收端不能跳过处理。 IPv6相对于IPv4的一个显著改进是它的地址结构。由于IPv4地址空间有限（32位地址），IPv6引入了128位地址，极大地增加了可用地址数量。此外，IPv6简化了报头结构，减少了固定字段，增加了一个扩展选项头，提供更好的扩展性。流标签特性也使得数据包的优先级和流量管理更为灵活。 另一方面，IPv6的邻居发现协议（ND）替代了IPv4的ARP，负责节点间的链接层地址解析和邻近节点的发现。ND协议使用ICMPv6报文，执行地址解析、路由器发现、前缀发现等功能，以支持IPv6网络的运行。 IPv6的扩展选项头和邻居发现协议是其核心机制的一部分，旨在提高网络的效率、安全性和可扩展性。随着IPv4地址的耗尽，IPv6正在全球范围内逐渐部署，成为互联网的未来。