IPv6详解：地址结构、报文与ICMPv6机制全面总结

本资源是关于计算机网络中IPv6协议的全面总结，涵盖了NDP（Neighbor Discovery Protocol）的各种机制以及ICMPv6（Internet Control Message Protocol version 6）的不同消息类型。IPv6的设计旨在解决IPv4面临的问题，如地址空间不足、安全性问题、路由表复杂性等。 首先，IPv6的核心特点包括： 1. **地址空间巨大**：IPv6采用128比特地址，提供了近乎无限的地址容量，远超IPv4的约43亿地址，解决了地址短缺问题。 2. **路由效率提升**：通过多级层次结构和路由聚合，IPv6提高了互联网的效率和可扩展性。 3. **自动配置**：IPv6支持自动配置功能，简化了节点接入网络的流程。 4. **去除NAT需求**：IPv6地址空间足够大，使得网络地址转换(NAT)的需求大大减少。 5. **改进通信机制**：移除了广播和ARP（Address Resolution Protocol），使用NDP实现邻居发现，提高了通信效率。 NDP在IPv6中起着关键作用，它包括以下功能： - **ICMPv6消息**：类型135和136分别用于邻接节点请求和通告，用于寻找和更新邻居信息。 - **多播地址**：IPv6引入了多播地址，例如ff02::1:ffxx:xxxx用于被请求节点，ff02::2用于所有路由器，ff02::1用于所有节点。 - **DAD（Duplicate Address Detection）**：防止地址冲突，通过发送邻接节点请求来检查地址是否已被占用。 - **前缀通告与重新编址**：路由器请求和通告用于前缀信息的传递，帮助节点获取网络前缀。 ICMPv6是IPv6中的重要通信协议，它的信息类型包括： - **路由器重定向**：当源节点的路由选择错误时，路由器会发送此类消息纠正路径。 - **其他ICMPv6消息类型**：如邻居请求和通告、路由器 Solicitation 和 Advertising 等，共同维持网络中节点间的连接状态。 IPv6报文结构包含基本头部和可选扩展头部，后者可以包含诸如逐跳选项（ Hop-by-Hop Options）、目的地选项（Destination Options）等，这些扩展头旨在提供额外的功能和服务。 课程内容围绕IPv6地址的分类、结构、报文和ICMPv6的信息类型展开，深入讲解了IPv6的基本配置方法和其在实际网络中的应用。通过学习这部分内容，学生将能够理解和掌握IPv6如何解决IPv4的局限性，以及如何高效地在网络中进行通信和路由。