IPv6¶

IPv6的特点¶

把 IPv6 的特点按“为什么这么设计”来记，比死背条目更稳：

• 地址空间扩大到 128 位：从根源缓解地址不足，利于层次化编址与路由聚合

• 基本首部固定 40B：转发更容易硬件化；可选信息放到扩展首部

• 取消首部校验和：路由器转发时不必因 TTL/Hop Limit 改变而重算校验和

• 路由器不分片：避免中间设备分片带来的复杂性；源端用 PMTUD + 分片扩展首部（需要时）

• 无广播，强化多播/任播：减少无意义泛洪

• 邻居发现 ND 替代 ARP：基于 ICMPv6，统一解决“地址解析 + 路由器发现 + 可达性检测”

IPv4 vs IPv6¶

IPv6数据报的基本首部¶

IPv6 基本首部固定 40B，核心字段（抓住能做题/能对比的点）：

• Version：6

• Traffic Class：业务类别（服务区分入口，理解即可）

• Flow Label：流标签（理解即可：把一组分组标记为同一“流”）

• Payload Length：负载长度（不含 40B 基本首部）

• Next Header：下一个首部类型（扩展首部或 TCP/UDP/ICMPv6）

• Hop Limit：每跳减 1

• Source/Destination Address

扩展首部（只抓“链式”思想）¶

IPv6 把“可选功能”拆成扩展首部，按 Next Header 串成链：

• 好处：基本首部固定，转发快；只有需要时才解析扩展首部

• 常见扩展首部（认识名字即可）：

  • Hop-by-Hop Options（逐跳）

  • Routing

  • Fragment

  • Destination Options

  • AH/ESP（与 IPsec 相关，了解）

IPv6地址¶

表示法与压缩规则¶

• 8 组 16 位十六进制，用冒号分隔：

  • 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001

• 两条压缩规则：

  • 每组前导 0 可省略：0db8 → db8

  • 连续全 0 组可用 :: 替代：一次且仅一次

地址类型（至少会区分）¶

• 单播：一对一

• 多播：一对多

• 任播：一对“最近的一个”（就近服务）

ND（邻居发现，基于 ICMPv6）¶

ND 常被理解成“IPv6 时代的 ARP+更多功能”：

• 地址解析（同链路：IP → MAC）

• 路由器发现（默认路由获取）

• 邻居可达性检测（避免黑洞）

IPv4到IPv6的过渡¶

过渡的主线只记三类即可：

• 双栈 Dual Stack：同时运行 IPv4/IPv6（最常见、最直观）

• 隧道 Tunneling：在 IPv4 网络里“封装”IPv6 分组穿越

• 翻译 Translation：如 NAT64/DNS64（了解：IPv6-only 与 IPv4-only 互通的一种办法）

408 高频易错点清单¶