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十六进制系统与IPv6地址类型

十六进制系统

十六进制是一种基数为16的计数系统，常用于计算机和网络领域。它通过0-9以及A-F（或a-f）表示16个数字，广泛应用于IP地址表示、硬件地址解析以及数据存储等领域。

IPv6地址类型

IPv6地址分为5种类型，以下是常见的4种IPv6地址类型及其特点。

1. 公网单播地址 (Global Unicast Address)

公网单播地址是唯一且可路由的IPv6地址，类似于IPv4的外网地址。GUA的前缀为2或3，例如：2001:db8:cafe:1::100。

2. 本地链路单播地址 (Link-local Unicast Address)

本地链路单播地址用于同一链路的通信，前缀为fe80。其作用域仅限于特定链路，支持IPv6操作系统会自动生成此类地址。例如：fe80::a299:9bff:fe18:50d1。

3. 未指定地址 (Unspecified Address)

未指定地址指128位全为0的地址，用于表示地址缺失或不详。该地址仅作为源地址使用，不可作为目的地址。

4. 恳求节点多播地址 (Solicitation Address)

IPv6不存在广播地址，但通过恳求节点多播地址实现地址解析。该地址格式为ff02:0:0:0:0:1:ff00::/104，用于邻居发现和ARP解析。

地址术语

1. 前缀

IPv6地址的前缀决定了网络部分，通常用于路由和网络划分。

2. 接口

接口类似于IPv4地址的主机部分，用于区分不同网络接口的地址。

3. 节点与设备

拥有IPv6地址的任何设备，包括主机、路由器和物联网设备。

ICMPv6邻居发现协议 (NDP)

NDP协议用于同一链路上的设备发现及消息交互，支持5种消息类型：

• 邻居恳求消息
• 邻居通告消息
• 路由器恳求消息
• 路由器通告消息
• 重定向消息

动态地址分配

1. 动态获取地址

IPv6路由器定期发送路由器通告信息，动态获取IPv6地址，周期为200秒。

2. 路由器获取信息

路由器根据网络前缀长度、默认网关地址及3个标记位（A、O、M）获取地址信息。

3. 动态获取方式

• SLAAC（无状态地址自动配置）
• SLAAC + DHCPv6服务器
• 有状态DHCPv6服务器

【学习资料】

• 《IPv6技术入门》
• 《网络协议详解》

【课程实验】

• IPv6地址类型识别
• NDP协议功能验证