IPv6 地址与首部

本课目标

能从IP报文、地址前缀、映射表、路由状态和设备队列逐步推出下一跳、分片、协议时序或拥塞结果，并用代码复核数值。

IPv6地址128位，十六进制分8组；可省略每组前导0，并用一次::压缩最长连续0组。基本首部固定40字节，路由器不做分片，扩展首部串联可选功能；校验和交给传输层。邻居发现基于ICMPv6，不能机械套用IPv4 ARP。

2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329可压缩为2001:db8::ff00:42:8329；::只能使用一次，否则无法确定0组数。

统一记录“输入接口、首部字段、目的前缀、候选路由、最长匹配、输出接口、队列状态”。控制协议题另画请求/响应主体和地址层次；路由题记录每轮距离、前驱或路径属性。所有地址先标前缀长度，所有分片先标数据长度与8字节偏移单位。

import ipaddress
a=ipaddress.ip_address('2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329');print(a.compressed,a.exploded)

先手算再运行。修改MTU、前缀、NAT端口、链路代价、AS属性或到达率，说明报文和状态怎样变化。

转发不等于路由；ARP解析下一跳MAC而不改变IP目的；NAT映射必须能让回包唯一还原。IPv4分片偏移单位不是字节，IPv6路由器不分片。RIP/OSPF/BGP分别是距离向量、链路状态、路径向量与策略，不能只按“最短”混答。转发表正确也可能因输出队列拥塞丢包。

把同一分组改MTU、DF或TTL；把同一地址放入多个重叠前缀；让链路代价或BGP属性改变；给路由器输入增加突发流量。每次重画字段、候选项和最终状态，而非只改结论。

完成下方两道在线题，并提交分片表、前缀匹配表、协议时序或路由迭代表。计算题保留字节、bit和前缀单位。