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一、IPv4与IPv6报头对比
1、IPv4报头
（1）版本 ：当前 IP 版本，IPv4。
（2）首部长度：指的是 IPv4 报头长度，20-60 个字节，因为 Option 字段是 0-40 个字
节。
（3）区分服务：用于 Qos 报头。
（4）总长度：总长度=头长+载荷长
（5）标识、标志、 片移位 ：用于 IP 报文的分片和重组。
（6）协议：表示上层协议。
（7）首部校验和：头校验和，对报文进行校验。
2、IPv6 的报头
（1）traffic class：是 IPv4 的 ToS，用于 QoS 中标识优先级
（2）flow lable：IPv6 中增加了 flow lable（流标签）字段，用于唯一确定一条 IPv6 数据
流，因为在 IPv4 中确定一条数据流需要使用 5 元组，而确定 TCP/UDP 端口号需要对报文
进行传输层解封装，会消耗设备性能。而流标签可唯一标识数据流，能够更好实现 QoS。
（3）payload length：有效载荷长度，用于表示上层协议报文的大小，因为 IPv6 报头是
固定长 40byte，所以仅需标识上层协议载荷大小即可。
（4）next header：标识上层协议或上层扩展报头，类似于 IPv4 的 protocol。IPv6 中增加
了扩展报头用于实现扩展的功能如分片，加密等。
（5）hop limit：跳数限制，用于防环，类似于 IPv4 的 TTL。
（6）IPv6 删除了 IPv4 中的标识、标志、分片移位、首部长度、Option、校验和等字段。
IPv6 之所以移除校验和，是因为在二层有 FCS 校验，在四层有 TCP/UDP 做校验，IPv6 报
文无需校验，提升了 IPv6 的性能。
（7）扩展报头：用于实现 IPv6 的扩展功能，比如分片，认证，加密等。
二、NDP
NDP（Neighbor Discovery Protocol）是 ICMPv6 的子协议，由于在 IPv6 中没有 ARP
协议，所以在 IPv6 上层定义了 NDP 协议实现 ARP 的地址解析，冲突地址检测等功能以及
IPV6 的邻居发现功能。
1、NDP 使用 ICMPv6 的相关报文
1）、RS（Router Solicitation）：路由器请求报文
2）、RA（Router Advertisement）：路由器通告报文
3）、NS（Neighbor Solicitation）：邻居请求报文
4）、NA（Neighbor Advertisement）：邻居通告报文
2、地址解析
IPv6 的地址解析不再使用 ARP，也不再使用广播方式。
1）、地址解析在三层完成，针对不同的链路层协议可以采用相同的地址解析协议
2）、通过 ICMPv6（类型 135 的 NS 及类型 136 的 NA 报文）来实现地址解析。
3）、NS 报文发送使用组播的方式，报文的目的 IPv6 地址为被请求的 IPv6 地址对应的“被
请求节点组播地址”，报文的目的 MAC 为组播 MAC。
4）、采用组播的方式发送 NS 消息相比于广播的方式更加的高效，也减少了对其他节点
的影响和对二层网络的性能压力。
5）、可以使用三层的安全机制（例如 IPSec）避免地址解析攻击。
6）、在 IPv4 中，可以通过 ARP 就可以由 IP 地址解析到链路层地址。
三、地址解析过程（邻居状态建立）
（1）R1 会发送一个 NS（邻居请求报文，属于 ICMPv6 的消息报文，type=135），该报文
源 IP 为 R1 的接口单播地址 2001::1，目的 IP 为要解析的 R2IPv6 单播地址对应的被请求节
点组播地址 FF02::1:FF00:2（将要解析的 IPv6 单播地址的后 24bit 添加到 FF02::1:FF 后面，
其前缀固定 104bit 为 FF02::1:FFXX:XXXX/104）；
二层封装源 MAC 为 R1 的 MAC，目的 MAC 为该被请求节点组播地址映射的 IPv6 组播
MAC=3333-FF00-0002（IPv6 组播地址映射的组播 MAC，该组播 MAC 前 16bit 固定为
3333，后 32bit 为 IPv6 组播地址后 32bit）；
（2）由于 R2 配置了单播地址 2001::2 之后，就默认加入了该单播地址对应的被请求节点
组播地址 FF02::1:FF00:2 的组播组中，所以只要向该组播组发送报文，R2 都可以接受。
（3）当 R2 收到 R1 的 NS 报文之后，通过查看该报文中标识的要解析的地址是不是自己接
口的单播地址。如果是，则单播回应 NA（邻居通告报文，ICMPv6 的消息报文，
type=136），NA 报文中携带了 R2 的 2001::2 地址对应的 MAC 地址。
（4）R1 通过 R2 回应的 NA 报文可以得知单播地址 2001::2 对应的 MAC 地址。