hcie面試答題-IPv6如何傳超大包

1、IPv6如何傳送超大包？答：(1)在IPv4中，報(bào)文如果過(guò)大，必須要分片進(jìn)行發(fā)送，所以在每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào) 文之前，設(shè)備都會(huì)根據(jù)發(fā)送接口的最大傳輸單元MTU ( Maximum Transmission Unit) 來(lái)對(duì)報(bào)文進(jìn)行分片。但是在IPv6中，為了減少中間轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的處理壓力，中間轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備不 對(duì)IPv6報(bào)文進(jìn)行分片，報(bào)文的分片將在源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行。當(dāng)中間轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的接口收到一個(gè)報(bào)文 后，如果發(fā)現(xiàn)報(bào)文長(zhǎng)度匕發(fā)接口的MTU值大，那么會(huì)將其丟棄；同時(shí)將轉(zhuǎn)發(fā)接口的MTU 值通過(guò)ICMPv6報(bào)文的Packet To。Big”消息發(fā)給源端主機(jī)，源端主機(jī)以該值重新發(fā)送 IPv6報(bào)文，這樣帶來(lái)了額外流量開銷。PMT

2、U發(fā)現(xiàn)協(xié)議可以動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)整條傳輸路徑上各鏈 路的MTU值，減少由于重傳帶來(lái)的額外流量開銷。PMTU協(xié)議是通過(guò)ICMPv6的Packet Too Big報(bào)文來(lái)完成的。首先源節(jié)點(diǎn)假設(shè)PMTU就 是其出接口的MTU發(fā)出一個(gè)試探性的報(bào)文，當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上存在一個(gè)小于當(dāng)前假設(shè)的PMTU 時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備就會(huì)向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送Packet Too Big報(bào)文，并且攜帶自己的MTU值，此后源 節(jié)點(diǎn)將PMTU的假設(shè)值更改為新收到的MTU值繼續(xù)發(fā)送報(bào)文。如此反復(fù)，直至I報(bào)文至I達(dá) 目的地之后，源節(jié)點(diǎn)就能知道到達(dá)目的地的PMTU 了。PMTU的工作過(guò)程如下圖：Packet with MTU=1500MTU=1300 一-aICM

3、P error： packet too big.use MTU 1400Packet with MTU=1400ICMP error： packet too big,use MTU 1300Packet with MTU=1300Packet received Path MTU=1300整條傳輸路徑需要通過(guò)4條鏈路，每條鏈路的MTU分別是1500、1500、1400、1300 , 當(dāng)源節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)分片報(bào)文的時(shí)候,首先按照PMTU為1500進(jìn)行分片并發(fā)送分片報(bào)文， 當(dāng)?shù)竭_(dá)MTU為1400的出接口時(shí)，設(shè)備返回Packet Too Big錯(cuò)誤，同時(shí)攜帶MTU值為 1400的信息。源節(jié)點(diǎn)接收到之后會(huì)將

4、報(bào)文重新按照PMTU為1400進(jìn)行分片并再次發(fā)送一 個(gè)分片報(bào)文，當(dāng)分片報(bào)文到達(dá)MTU值為1300的出接口時(shí)，同樣返回Packet Too Big錯(cuò) 誤，攜帶MTU值為1300的信息。之后源節(jié)點(diǎn)重新按照PMTU為1300進(jìn)行分片并發(fā)送分 片報(bào)文，最終到達(dá)目的地，這樣就找到了該路徑的PMTU。由于IPv6要求鏈路層所支持的最小MTU為1280 ,所以PMTU的值必須大于1280。建議 您用1500作為鏈路的PMTU值。(2 )在IPv6中，僅數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送者可以執(zhí)行分片操作。這就是說(shuō)，中間路由器或著主機(jī)不再需要處理分片報(bào)文，這樣會(huì)提高分片報(bào)文處理效率，因?yàn)榉制瑘?bào)文的重組和分片都是耗cpu的。在這種情

5、況下需要添加一個(gè)分片頭部。分片頭部包括的信息與IPv4頭部中的相同，只不過(guò)標(biāo)識(shí)符字段變成32位,而不是IPv4采 用的16位。這個(gè)更大的字段提供了在網(wǎng)絡(luò)中容納更多分片的能力。下列圖顯示了分片頭部采用的格式，（書上拍的圖）：IPv6分片頭部包含一個(gè)32位的標(biāo)識(shí)符字段（是IPv4中標(biāo)識(shí)符字段的兩倍）.M位字段說(shuō)明該 分片是否為原始數(shù)據(jù)報(bào)的最后一個(gè)分片。與IPv4 一樣,分片偏移字段給出了有效載荷在原 始數(shù)據(jù)報(bào)中以8字節(jié)為單位的偏移量。上圖中，保存字段和2位的Res字段都為0 ,并且都會(huì)被接收方所忽略。分片偏移字段表 明數(shù)據(jù)以8字節(jié)為單位的偏移量放置在分片頭部之后（相對(duì)于原始IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的可分片部

6、 分），如果M字段設(shè)置為1 ,表示在數(shù)據(jù)報(bào)中包含更多分片。如果該值為0 ,表示該分片 是原始數(shù)據(jù)報(bào)的最后一個(gè)分片。在分片過(guò)程中，輸入的數(shù)據(jù)報(bào)稱為“原始數(shù)據(jù)報(bào)，它由兩局部組成：不可分片局部“ 和可分片局部。不可分片局部包括IPv6頭部和任何到達(dá)目的地之前需要由中間節(jié)點(diǎn)處理 的擴(kuò)展頭部（即包括路由頭部之前的所有頭部，如果有逐跳選項(xiàng)擴(kuò)展頭部，那么是該頭部之前 的所有頭部）?？煞制植堪〝?shù)據(jù)報(bào)的其余局部（即目的選項(xiàng)頭部，上層頭部和有效載荷數(shù) 據(jù)）。簡(jiǎn)單說(shuō)，就是有些擴(kuò)展頭部是不允許分片的，需要每個(gè)分片報(bào)文都攜帶不允許分片的 局部。當(dāng)原始數(shù)據(jù)報(bào)被分片后，將會(huì)產(chǎn)生多個(gè)分片，其中每個(gè)分片都包含一個(gè)原始數(shù)據(jù)報(bào)

7、綜合 那個(gè)不可分片局部的副本，但是需要修改每個(gè)IPv6頭部的負(fù)載長(zhǎng)度字段，以反映它所描述 的分片報(bào)文大小。在不可分片局部之后，每個(gè)新的分片都包含一個(gè)分片頭部，其中包含一個(gè) 分片相應(yīng)的分片偏移字段（例如第一個(gè)分片的偏移量為0）,以及一個(gè)原始分組的標(biāo)識(shí)符字段 的副本，最后一個(gè)分片的M（更多分片）位字段設(shè)置為0。下面結(jié)合一個(gè)例子演示一下IPv6源節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)的分片過(guò)程。在該例子中，一個(gè)3960 字節(jié)的有效載荷被分片其中分片的大小都沒(méi)有超過(guò)1500字節(jié)（一個(gè)典型的以太網(wǎng)MTU）, 分片數(shù)據(jù)的大小仍為8字節(jié)的倍數(shù)。IPv6分片報(bào)文例子，一個(gè)3960字節(jié)的有效載荷被分為3個(gè)1448字節(jié)或更小的分片。每個(gè)分

8、片包含一個(gè)帶相同的標(biāo)識(shí)符字段的分片頭部。除了最后一個(gè)分片，所有分片的更多分片（M） 字段設(shè)置為1。偏移量以8字節(jié)為單位。例如最后一個(gè)分片包含的數(shù)據(jù)是從原始數(shù)據(jù)開始出 偏移(362*8)=2896字節(jié)。這個(gè)方案與IPv4中分片相似。在上圖中，可以看到較大的原始數(shù)據(jù)報(bào)被分為3個(gè)較小的分片。每個(gè)分片都包含一個(gè)分片 頭部。IPv6頭部的負(fù)載長(zhǎng)度字段被修改，以反映數(shù)據(jù)和新生成的分片頭部的大小。每個(gè)分 片中的分片頭部包含一個(gè)公共標(biāo)識(shí)符字段，以確保網(wǎng)絡(luò)中不同的原始數(shù)據(jù)報(bào)在其生存期內(nèi)不 會(huì)被分配相同的標(biāo)識(shí)符字段。接收端會(huì)將標(biāo)識(shí)符相同的報(bào)文重組起來(lái)。分片頭部中的偏移量字段以8字節(jié)為單位。因此分片需要在8字節(jié)的邊界處進(jìn)行，這 就是第一個(gè)和第二個(gè)分片包含1448字節(jié),而不是1452字節(jié)的原因。因此，除了最后一個(gè) 分片之外的所有分片都是