SimpleNPTS网络协议实验指导：IPv6深度探索

"该文档是SimpleNPTS网络协议教学系统的实验指导书，涵盖了IPv6的基础知识及相关的实验操作，旨在帮助学习者理解并掌握IPv6的报文结构、编址、网络层报文分析、与上层通信、ICMPv6、路径MTU、NDP、虚拟局域网、生成树协议以及网络攻防实验等内容。" **1. IPv6概述** IPv6是因特网协议版本4（IPv4）的后续版本，设计目的是解决IPv4地址枯竭的问题，提供更大的地址空间。IPv4的32位地址限制了可分配的地址数量，而IPv6通过使用128位地址，极大地扩展了地址空间，足以容纳未来的设备需求。此外，IPv6还引入了对服务质量（QoS）、安全性、移动性和自动配置的支持。 **1.1. IPv6介绍** IPv6的地址结构分为8个16位的字段，通常用冒号分隔的十六进制表示。部分IPv4的特殊地址空间被保留，导致可用全球唯一单播地址减少。由于各地区的互联网发展不均衡，IPv4地址分配不均，进一步加剧了地址短缺问题。 **1.2. IPv6报文结构** IPv6头部由固定长度的40字节组成，包括版本、流量类型、有效载荷长度、下一个首部、Hop Limit、源和目的地址。相比于IPv4，IPv6的头部更简洁，减少了选项字段，以提高处理效率。 **1.3. IPv6编址** IPv6的地址结构支持多种类型的地址，包括全局单播地址、链接本地地址、站点本地地址、多播地址等，其中全局单播地址用于全球唯一的标识。 **2. Ipv6网络层报文分析** 实验内容包括基本的IPv6报文分析和扩展报头分析，帮助学习者理解IPv6报文的构成和功能。 **3. IPv6与上层通信** 这部分实验涉及UDP和TCP协议与IPv6的结合，帮助学习者了解如何在IPv6网络中进行数据传输。 **4. IPv6因特网控制消息协议（ICMPv6）** 实验五主要分析ICMPv6报文，ICMPv6是IPv6中的错误报告和诊断工具，对于网络问题的排查和网络协议的调试至关重要。 **5. IPv6路径MTU** 实验六探讨IPv6路径最大传输单元（PMTUD）发现机制，这是确保数据包能顺利通过具有不同MTU限制的网络路径的关键。 **6. IPv6NDP** NDP（邻居发现协议）是IPv6中的重要组件，实验七将深入解析NDP的工作原理和相关报文分析。 **7. 虚拟局域网** 实验八涉及802.1Q VLAN数据格式分析，帮助学习者理解VLAN如何在网络中实现逻辑隔离。 **8. 生成树协议** 实验九和十分别介绍了BPDU报文结构和STP（生成树协议）的工作原理，STP用于避免局域网中的环路问题。 **9. 网络攻防实验** 实验十一展示了路由欺骗，让学习者了解网络安全方面的威胁和防御措施。 这个实验指导书全面地涵盖了IPv6网络协议的核心概念和实际应用，通过一系列的实验，帮助学生深入理解和掌握IPv6的相关技术。