一、IPv4與IPv6報頭對比
1、IPv4報頭
（1）版本 ：當前 IP 版本，IPv4。
（2）首部長度：指的是 IPv4 報頭長度，20-60 個字節，因為 Option 字段是 0-40 個字
節。
（3）區分服務：用於 Qos 報頭。
（4）總長度：總長度=頭長+載荷長
（5）標識、標誌、 片移位 ：用於 IP 報文的分片和重組。
（6）協議：表示上層協議。
（7）首部校驗和：頭校驗和，對報文進行校驗。
2、IPv6 的報頭
（1）traffic class：是 IPv4 的 ToS，用於 QoS 中標識優先級
（2）flow lable：IPv6 中增加了 flow lable（流標籤）字段，用於唯一確定一條 IPv6 數據
流，因為在 IPv4 中確定一條數據流需要使用 5 元組，而確定 TCP/UDP 端口號需要對報文
進行傳輸層解封裝，會消耗設備性能。而流標籤可唯一標識數據流，能夠更好實現 QoS。
（3）payload length：有效載荷長度，用於表示上層協議報文的大小，因為 IPv6 報頭是
固定長 40byte，所以僅需標識上層協議載荷大小即可。
（4）next header：標識上層協議或上層擴展報頭，類似於 IPv4 的 protocol。IPv6 中增加
了擴展報頭用於實現擴展的功能如分片，加密等。
（5）hop limit：跳數限制，用於防環，類似於 IPv4 的 TTL。
（6）IPv6 刪除了 IPv4 中的標識、標誌、分片移位、首部長度、Option、校驗和等字段。
IPv6 之所以移除校驗和，是因為在二層有 FCS 校驗，在四層有 TCP/UDP 做校驗，IPv6 報
文無需校驗，提升了 IPv6 的性能。
（7）擴展報頭：用於實現 IPv6 的擴展功能，比如分片，認證，加密等。
二、NDP
NDP（Neighbor Discovery Protocol）是 ICMPv6 的子協議，由於在 IPv6 中沒有 ARP
協議，所以在 IPv6 上層定義了 NDP 協議實現 ARP 的地址解析，衝突地址檢測等功能以及
IPV6 的鄰居發現功能。
1、NDP 使用 ICMPv6 的相關報文
1）、RS（Router Solicitation）：路由器請求報文
2）、RA（Router Advertisement）：路由器通告報文
3）、NS（Neighbor Solicitation）：鄰居請求報文
4）、NA（Neighbor Advertisement）：鄰居通告報文
2、地址解析
IPv6 的地址解析不再使用 ARP，也不再使用廣播方式。
1）、地址解析在三層完成，針對不同的鏈路層協議可以採用相同的地址解析協議
2）、通過 ICMPv6（類型 135 的 NS 及類型 136 的 NA 報文）來實現地址解析。
3）、NS 報文發送使用組播的方式，報文的目的 IPv6 地址為被請求的 IPv6 地址對應的“被
請求節點組播地址”，報文的目的 MAC 為組播 MAC。
4）、採用組播的方式發送 NS 消息相比於廣播的方式更加的高效，也減少了對其他節點
的影響和對二層網絡的性能壓力。
5）、可以使用三層的安全機制（例如 IPSec）避免地址解析攻擊。
6）、在 IPv4 中，可以通過 ARP 就可以由 IP 地址解析到鏈路層地址。
三、地址解析過程（鄰居狀態建立）
（1）R1 會發送一個 NS（鄰居請求報文，屬於 ICMPv6 的消息報文，type=135），該報文
源 IP 為 R1 的接口單播地址 2001::1，目的 IP 為要解析的 R2IPv6 單播地址對應的被請求節
點組播地址 FF02::1:FF00:2（將要解析的 IPv6 單播地址的後 24bit 添加到 FF02::1:FF 後面，
其前綴固定 104bit 為 FF02::1:FFXX:XXXX/104）；
二層封裝源 MAC 為 R1 的 MAC，目的 MAC 為該被請求節點組播地址映射的 IPv6 組播
MAC=3333-FF00-0002（IPv6 組播地址映射的組播 MAC，該組播 MAC 前 16bit 固定為
3333，後 32bit 為 IPv6 組播地址後 32bit）；
（2）由於 R2 配置了單播地址 2001::2 之後，就默認加入了該單播地址對應的被請求節點
組播地址 FF02::1:FF00:2 的組播組中，所以只要向該組播組發送報文，R2 都可以接受。
（3）當 R2 收到 R1 的 NS 報文之後，通過查看該報文中標識的要解析的地址是不是自己接
口的單播地址。如果是，則單播回應 NA（鄰居通告報文，ICMPv6 的消息報文，
type=136），NA 報文中攜帶了 R2 的 2001::2 地址對應的 MAC 地址。
（4）R1 通過 R2 回應的 NA 報文可以得知單播地址 2001::2 對應的 MAC 地址。
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