IPv6包頭是什么

　　現(xiàn)如今，網(wǎng)絡(luò)的使用已經(jīng)十分普遍，同時(shí)也會(huì)有各種各樣的局域網(wǎng)知識(shí)出現(xiàn)。比如，IPv6包頭是什么。學(xué)習(xí)啦小編在這里為大家詳細(xì)介紹。

　　IPv6包結(jié)構(gòu)

　　IPv6包由IPv6包頭、擴(kuò)展包頭和上層協(xié)議數(shù)據(jù)單元三部分組成

　　·IPv6包頭

　　40字節(jié)固定長(zhǎng)度，在本文的稍后部分將有詳細(xì)論述。

　　·擴(kuò)展包頭

　　IPv6包頭設(shè)計(jì)中對(duì)原IPv4包頭所做的一項(xiàng)重要改進(jìn)就是將所有可選字段移出IPv6包頭，置于擴(kuò)展頭中。由于大多數(shù)IPv6擴(kuò)展頭不受中轉(zhuǎn)路由器檢查，因此改進(jìn)后的IPv6包頭可以提高路由器轉(zhuǎn)發(fā)效率。

　　IPv6擴(kuò)展頭可以沒(méi)有，也可以有一個(gè)或多個(gè)。IPv6所做的另一個(gè)改進(jìn)之處是：與IPv4選項(xiàng)不同，IPv6擴(kuò)展頭長(zhǎng)度不固定，便于日后擴(kuò)充新增選項(xiàng)，這一特征加上選項(xiàng)的處理方式使得IPv6選項(xiàng)能得以真正的利用。

　　·上層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)

　　PDU由傳輸頭及其負(fù)載(如ICMPv6消息、或UDP消息等)組成。而IPv6包有效負(fù)載則包括IPv6擴(kuò)展頭和PDU，通常所能允許的最大字節(jié)數(shù)為65，535字節(jié)，大于該字節(jié)數(shù)的負(fù)載可通過(guò)使用擴(kuò)展頭中的Jumbo Payload選項(xiàng)進(jìn)行發(fā)送。

　　IPv6包頭

　　IPv6包頭長(zhǎng)度固定為40字節(jié)，去掉了IPv4中一切可選項(xiàng)，只包括8個(gè)必要的字段，因此盡管IPv6地址長(zhǎng)度為IPv4的四倍，IPv6包頭長(zhǎng)度僅為IPv4包頭長(zhǎng)度的兩倍。

　　Version(版本號(hào))：4位，IP協(xié)議版本號(hào)，值 = 6。

　　Traffice Class(通信類別)：8位，指示IPv6數(shù)據(jù)流通信類別或優(yōu)先級(jí)。功能類似于IPv4的服務(wù)類型(TOS)字段。

　　Flow Label(流標(biāo)記)：20位，IPv6新增字段，標(biāo)記需要IPv6路由器特殊處理的數(shù)據(jù)流。該字段用于某些對(duì)連接的服務(wù)質(zhì)量有特殊要求的通信，諸如音頻或視頻等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。在IPv6中，同一信源和信宿之間可以有多種不同的數(shù)據(jù)流，彼此之間以非“0”流標(biāo)記區(qū)分。如果不要求路由器做特殊處理，則該字段值置為“0”。

　　Payload Length(負(fù)載長(zhǎng)度)：16位負(fù)載長(zhǎng)度。負(fù)載長(zhǎng)度包括擴(kuò)展頭和上層PDU，16位最多可表示65，535字節(jié)負(fù)載長(zhǎng)度。超過(guò)這一字節(jié)數(shù)的負(fù)載，該字段值置為“0”，使用擴(kuò)展頭逐個(gè)跳段(Hop-by-Hop)選項(xiàng)中的巨量負(fù)載(Jumbo Payload)選項(xiàng)。

　　Next Header(下一包頭)：8位，識(shí)別緊跟IPv6頭后的包頭類型，如擴(kuò)展頭(有的話)或某個(gè)傳輸層協(xié)議頭(諸如TCP，UDP或著ICMPv6)。

　　Hop Limit(跳段數(shù)限制)：8位，類似于IPv4的TTL(生命期)字段。與IPv4用時(shí)間來(lái)限定包的生命期不同，IPv6用包在路由器之間的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)來(lái)限定包的生命期。包每經(jīng)過(guò)一次轉(zhuǎn)發(fā)，該字段減1，減到0時(shí)就把這個(gè)包丟棄。

　　Source Address(源地址)：128位，發(fā)送方主機(jī)地址。

　　Destination Address(目的地址)：128位，在大多數(shù)情況下，目的地址即信宿地址。但如果存在路由擴(kuò)展頭的話，目的地址可能是發(fā)送方路由表中下一個(gè)路由器接口。

　　IPv6擴(kuò)展包頭

　　IPv6將所有的可選項(xiàng)都移出IPv6包頭，置于擴(kuò)展頭中。由于除Hop-by-Hop選項(xiàng)擴(kuò)展頭外，其他擴(kuò)展頭不受中轉(zhuǎn)路由器檢查或處理，這樣就能提高路由器處理包含選項(xiàng)的IPv6分組的性能。

　　通常，一個(gè)典型的IPv6包，沒(méi)有擴(kuò)展頭。僅當(dāng)需要路由器或目的節(jié)點(diǎn)做某些特殊處理時(shí)，才由發(fā)送方添加一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展頭。與IPv4不同，IPv6擴(kuò)展頭長(zhǎng)度任意，不受40字節(jié)限制，但是為了提高處理選項(xiàng)頭和傳輸層協(xié)議的性能，擴(kuò)展頭總是8字節(jié)長(zhǎng)度的整數(shù)倍。

　　目前，RFC 2460中定義了以下6個(gè)IPv6擴(kuò)展頭：Hop-by-Hop(逐個(gè)跳段)選項(xiàng)包頭、目的地選項(xiàng)包頭、路由包頭、分段包頭、認(rèn)證包頭和ESP協(xié)議包頭。

　　1)Hop-by-Hop選項(xiàng)包頭

　　包含分組傳送過(guò)程中，每個(gè)路由器都必須檢查和處理的特殊參數(shù)選項(xiàng)。

　　Hop-by-Hop選項(xiàng)包頭中的選項(xiàng)描述一個(gè)分組的某些特性或用于提供填充。這些選項(xiàng)有：

　　·Pad1選項(xiàng)(選項(xiàng)類型為0)，填充單字節(jié)。

　　·PadN選項(xiàng)(選項(xiàng)類型為1)，填充2個(gè)以上字節(jié)。

　　·Jumbo Payload選項(xiàng)(選項(xiàng)類型為194)，用于傳送超大分組。使用Jumbo Payload選項(xiàng)，分組有效載荷長(zhǎng)度最大可達(dá)4,294,967,295字節(jié)。負(fù)載長(zhǎng)度超過(guò)65,535字節(jié)的IPv6包稱為“超大包”。

　　·路由器警告選項(xiàng)(選項(xiàng)類型為5)，提醒路由器分組內(nèi)容需要做特殊處理。路由器警告選項(xiàng)用于組播收聽(tīng)者發(fā)現(xiàn)和RSVP(資源預(yù)定)協(xié)議。

　　2)目的地選項(xiàng)包頭

　　需要被中間目的地或最終目的地檢查的信息。有兩種用法：

　　·如果存在路由擴(kuò)展頭，則每一個(gè)中轉(zhuǎn)路由器都要處理這些選項(xiàng)。

　　·如果沒(méi)有路由擴(kuò)展頭，則只有最終目的節(jié)點(diǎn)需要處理這些選項(xiàng)。

　　3)路由包頭

　　類似于IPv4的松散源路由。IPv6的源節(jié)點(diǎn)可以利用路由擴(kuò)展包頭指定一個(gè)松散源路由，即分組從信源到信宿需要經(jīng)過(guò)的中轉(zhuǎn)路由器列表。

　　4)分段包頭

　　提供分段和重裝服務(wù)。當(dāng)分組大于鏈路最大傳輸單元(MTU)時(shí)，源節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)對(duì)分組進(jìn)行分段，并在分段擴(kuò)展包頭中提供重裝信息。

　　IPv6包的不可分段部分包括：IPv6包頭、Hop-by-Hop選項(xiàng)包頭、目的地選項(xiàng)包頭(適用于中轉(zhuǎn)路由器)和路由包頭。IPv6包的可分段部分包括：認(rèn)證包頭、ESP協(xié)議包頭、目的地選項(xiàng)包頭(適用于最終目的地)和上層協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU。

　　注：a、在IPv6中，只有源節(jié)點(diǎn)才能對(duì)負(fù)載進(jìn)行分段。 b、IPv6超大包不能使用該項(xiàng)服務(wù)。

　　5)認(rèn)證包頭

　　提供數(shù)據(jù)源認(rèn)證、數(shù)據(jù)完整性檢查和反重播保護(hù)。認(rèn)證包頭不提供數(shù)據(jù)加密服務(wù)，需要加密服務(wù)的數(shù)據(jù)包，可以結(jié)合使用ESP協(xié)議。

　　6)ESP協(xié)議包頭

　　提供加密服務(wù)