計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資料：IPv6 詳解

IPv6詳解

一IPv6地址

IPv6地址類型

?單播地址(UnicasiAddresses)：同IPv4中的單播地址，一個(gè)接口對(duì)應(yīng)一個(gè)。

?組播地址(MulticastAddresses)：用于表示一組IP設(shè)備的地址，一個(gè)發(fā)往

組播地址的信息將發(fā)給它所代表的組中的所有設(shè)備。IPv6中為組播提供更

多的支持。

?任播地址(AnycastAddresses)：將信息發(fā)送到一組設(shè)備中的任意一個(gè)，通常

會(huì)發(fā)給這組設(shè)備中最近的一個(gè)。一個(gè)常見的用途：客戶端有兩個(gè)或多個(gè)服務(wù)

器提供服務(wù)，而客戶端不介意哪個(gè)服務(wù)器提供服務(wù)，重點(diǎn)是哪個(gè)服務(wù)器更容

易提供服務(wù)，這時(shí)候就可以用任播。

在IPv6中廣播被移除了。

IPv6地址空間大小

IPv4存在的一個(gè)很大的問題便是地址空間太小了，即使后來我們用了如NAT

的方法去解決他，但用NAT也使得一些功能被限制了，不管用什么方法也是無

法解決IPv4地址空間太小，而人們的需求日益增加的基本問題。最簡單有效的

方法就是在下一代中擴(kuò)大地址空間。

用一個(gè)字來概括IPv6的地址空間就是大！非常大！

IPv4的地址長度為32bits,所以最多有4,294,967,296個(gè)地址，而IPv6的地址

長度達(dá)到了驚人的128bits,最多可以有

340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456個(gè)地址!

IPv6地址表示

128bits的長度使得IPv6地址寫起來很長，即使用十進(jìn)制表示也很長，所以一

般用十六進(jìn)制來表示IPv6地址。

Q.100000000101101100101101100111011101110000101ooooooooooooooooooo

y0000000000000030111111000101011111010100110010000001111111111111

Dotted

12891451572204000002528721220031255

Decimal

3296128

Hexadecimal

StraightHex805B2D9DDC2800000000FC57D4C81FFF

Leading-Zero

805B2D9DDC2800FC57D4C81FFF

Suppressed

Zero-

805B2D9DDC28FC57D4C81FFF

Compressed

MixedNotation805B2D9DDC28?FC5721220031255

壓縮書寫

?Leading-ZeroSuppressed：將全為0的用一個(gè)0表示。

?Zero-Compressed：將連續(xù)的0用雙冒號(hào)（二）代替，僅可出現(xiàn)一次，如果

出現(xiàn)多次，我們就無法確定此處代替了多少個(gè)0。

MixedNotation用于表示最后32bits為嵌入式IPv4地址的IPv6地址，前

96bits用冒號(hào)六進(jìn)制表示,后32bits用IPv4的點(diǎn)十進(jìn)制表示。

IPv6地址分配

IPv6地址通過開始的若干bits來指示地址類型（用于指示的位數(shù)稱為FP,

formatprefix）,這和IPv4分類尋址中使用前1?4bils來區(qū)分的方式很像，但

IPv6中的FP范圍為3?10。

IPv6地址分配計(jì)劃:

開頭配給

00000000未分配（包括環(huán)回地址等）

00000001未分配

0000001為NSAP地址分配保留

000001未分配

開頭配給

00001未分配

0001未分配

001全球單播地址

()1()未分配

()11未分配

1(X)未分配

101未分配

110未分配

1110未分配

11110未分配

111110未分配

1111110未分配

111111100未分配

1111111010鏈路本地地址(Link-LocalUnicastAddresses；

1111111011站點(diǎn)本地地址(Site-Lx)calUnicastAddresses)

11111111多播地址

IPv6全球單播地址格式

0326496128

GlobalRoutingPrefixSubnetIDInterfaceIdentifier

(48bits)(16bits)(64bits)

字段名長度(bits)描述

Prefix48GlobalRoutingPrefix：含網(wǎng)絡(luò)號(hào)用于路由，前三位為（）（）1表示為1

SubnetID16SubnetIdentifier：標(biāo)識(shí)站點(diǎn)內(nèi)部的子網(wǎng)。

InterfaceID64InterfaceID：一個(gè)接口的唯一標(biāo)識(shí)。

IPv6接口標(biāo)識(shí)符與物理地址間的映射

從上面可以發(fā)現(xiàn)單播地址中最后64bits用作接口標(biāo)識(shí)符，這么長的接口標(biāo)識(shí)符

當(dāng)然不能隨便浪費(fèi)，因?yàn)閹缀跛性O(shè)備接口的物理地址長度都為64bils或更少,

所以可以基于接口的物理地址來指定這個(gè)接口標(biāo)識(shí)符，而不是用沒有意義的數(shù)字

作為接口標(biāo)識(shí)符，這樣做的好處有：使得網(wǎng)絡(luò)更容易管理，我們不需要記錄接口

標(biāo)識(shí)符和設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以通過MAC地址得知IP地址，也可以通過IP

地址得知其MAC地址。

從數(shù)據(jù)鏈路層地址到1P接口標(biāo)識(shí)符的實(shí)際映射取決與特定的算法。當(dāng)然，同一

網(wǎng)絡(luò)下所用的映射算法是相同的。

?IEEE802MAC地址：MAC地址分為兩部分，前24bits為制造商ID,后

24bits為底板ID（裝配時(shí)唯一指派給網(wǎng)絡(luò)適配器）。

?EUI-64：64-bitextendeduniqueidentifiero將IEEE802MAC地址從24bits

擴(kuò)充到40bitso

從EUI-64地址映射到IP接口標(biāo)識(shí)很簡單，只要將EUI-64的第七位從0改

成1即可。

從IEEE802MAC地址映射到IP接口標(biāo)識(shí)要先轉(zhuǎn)換成EUI-64再將第七位改

為1。怎么將IEEE802MAC地址改成EUI-64呢？在IEEE802MAe地址的

制造商ID和底板ID中間插入111111111111II10(“FFFE”inhexadecimal)

即可。

IPv6特殊地址

保留地址(ReservedAddresses)

不像IPv4中有很多小的保留地址塊分布在整個(gè)地址空間中，IPv6的保留地址

在整個(gè)地址空間的“最前面”：開頭為“00000000”的地址。之后要說的特

殊地址有些就來自與這里。

私人地址(PrivateAddresses)

私人地址的開頭為“111111101”，有兩種類型：鏈路本地地址(Link-Local

UnicastAddresses)和站點(diǎn)本地地址(Site-LocalUnicastAddresses)。

鏈路本地地址(Link-LocalUnicastAddresses)

這個(gè)地址的作用范圍比站點(diǎn)本地地址小，它只在特定的物理網(wǎng)絡(luò)中。路由器不會(huì)

使用鏈路本地地址傳輸數(shù)據(jù)報(bào)。它可以用于地址配置或ND操作如地址識(shí)別

(addressresolution)和鄰居發(fā)現(xiàn)(neighbordiscovery)<,地址前綴為“1111111010”

站點(diǎn)本地地址(Site-LocalUnicastAddresses)

這個(gè)地址可以在整個(gè)站點(diǎn)或組織范圍內(nèi)使用，路由器將在站內(nèi)使用站點(diǎn)本地地址

傳輸數(shù)據(jù)報(bào)，不會(huì)傳到公共網(wǎng)絡(luò)。地址前綴為“1111111011”。

環(huán)回地址(LoopbackAddress)

和IPv4不同，IPv6只有一個(gè)環(huán)回地址不再是一個(gè)地址塊。地址為

0:0:0:0:0:0:0:1(縮寫::1)o

未指定地址(UnspecifiedAddress)

在IPv4中全為零的地址有特殊的含義：它指主機(jī)自己，在主機(jī)不知道自己的地

址時(shí)使用。在IPv6中這一概念被正式化，全為零的地址稱為未指定地址

(0:0:0:0:0:0:0:0,縮寫為“::")0往往出現(xiàn)在設(shè)備配置自己的IP時(shí)詢問的數(shù)據(jù)

報(bào)的源地址。

嵌入式IPv6/IPv4地址

因?yàn)椴豢赡芡蝗蝗蚨际褂肐Pv6,需要一段時(shí)間來從IPv4過渡到IPv6,這段

時(shí)間里，IPv4和IPv6是共存的。所以我們需要一個(gè)方法使得IPv6可以向下

兼容IPv4,于是就開發(fā)出了一種方案，允許IPv4地址嵌入到IPv6地址中，

使得IPv6設(shè)備識(shí)別IPv4設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信。因?yàn)镮Pv6的地址空間比IPv4的地

址空間大得多，所以將IPv4嵌入進(jìn)IPv6地址很容易實(shí)現(xiàn)。這種嵌入式地址是

上面提到的保留地址塊中的一部分，所以以“00000000”開頭。有兩種無同

格式的嵌入式地址，兩種地址的前80bits都為0,并將IPv4嵌入進(jìn)最后32bitso

不同之處在于中間剩余的16bils。

?IPv4兼容的IPv6地址(IPv4-CompatibleIPv6Addresses)：這種特殊地址分

配給雙棧設(shè)備(既可以使用IPv4也可以使用IPv6),中間的16bits全為

0o

?IPv4映射的IPv6地址(IPv4-MappedIPv6Addresses)：這種地址分配給只

支持IPv4的設(shè)備，中間16bils全為Io

IPv6組播(Multicast)

組播允許一個(gè)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)給一組接收者。組播地址開頭為“11111111”。

IPv6組播地址格式

長

字段度

描述

名(bi

ts)

(Indic

8前8bits總為“11111111"表示這個(gè)地址為多播地址。

ator)

表明這個(gè)多播地址的一些特性。在現(xiàn)階段前3bits未使用設(shè)為0,

第四位為T(Transient)Flag,如果值為()則表明此多播地址永久

Flags4

分配，即眾所周知的地址。如果設(shè)為1則表明此多播地址為臨時(shí)

地址，不是永久分配的。

這4bits用于定義此多播地址的作用范圍，16個(gè)不同的值，從0

到15o

ScopeIDValueMulticastAddressScope

0]Reserved

1Node-LocalScope

Scope

42Link-LocalScope

ID

5Site-LocalScope

8Organization-LocalScope

14GlobalScope

151Reserved

Group11

定義在每個(gè)不同范圍級(jí)別的特殊組號(hào)

ID2

組播范圍(MulticastScopes)

眾所周知的組播地址

如下表所示，其中地址中的“x”為組播地址的scopeID字段。

組播地址模ScopeID可用

名稱描述

型值

FF0x::00~15ReservedGroupID全為0的組播地址

FF0x::l1,2AllNodes當(dāng)GroupID為1時(shí)，此地址為scopeID范圍I

All當(dāng)GroupID為2時(shí)，此地址為scopeID范圍|

FF0x::21,2,5

Routers址

被請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)組播地址(Solicited-NodeMulticastAddresses)

除了常規(guī)的組播地址以外，每個(gè)單播地址都有一個(gè)特殊的組播地址，叫做被請(qǐng)求

節(jié)點(diǎn)組播地址。該地址是通過設(shè)備的單播地址特殊映射得到的。當(dāng)同一網(wǎng)絡(luò)的其

他設(shè)備需要訪問此設(shè)備時(shí)可以使用。用于鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議(NeighborDiscovery,ND)

以提供比IPv4中ARP更高效的地址解析。

所有被請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)組播地址的Tflag值為0,scopeID為2。GroupID中前

80bits為0:0:0:0:1,接著8bits全為1(FF),最后24bits為其單播地址的最后

24bitSo

326496128

IPv6UnicastAddress805B2D9DDC2800FC57D4C81FFF

SolicitedNodeMulticast

FormatWithLowest24BitsFF0200000000000000000001FFC81FFF

OfUnicastAddress

SolicitedNodeAddressFF0200001FFC81FFF

SolicitedNodeAddressFF02::1:FFC81FFF

hColonHexadecimal

IPv6任播(Anycast)

任播是出現(xiàn)在IPv6的一種新的IP地址。我們可以認(rèn)為是一種介于單播和組播

之間的地址。單播是將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到一個(gè)接口；組播是將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到一個(gè)組的

所有成員；而任播是將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到一個(gè)組的隨便一個(gè)成員。實(shí)際上是發(fā)送到組

里最容易到達(dá)的成員，即最近的那個(gè)成員。

IPv6數(shù)據(jù)報(bào)(Datagram)

IPv6數(shù)據(jù)報(bào)一般格式

MainHeader(40bytes)

ExtensionHeader#1：

ExtensionHeader#2

?JL?

■T

:ExtensionHeader#NT

Data-=

長度

組成部分描述

(bytes)

MainHeader40每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)包含源地址、目的地址和一些必須的重要信息

Extension每個(gè)ExtensionHeaders都包含一種類型的擴(kuò)展信息，以支持各

可變的

Headers種功能，如分片、源路由、安全性和各種選項(xiàng)

Data可變的裝載來自上層要傳輸?shù)男畔?/p>

IPv6主報(bào)頭(MainHeader)格式

0N8121620242832

III1

VersionTrafficClassFlowLabel

PayloadLengtnNextHeaderHopLimit

SourceAddress

(128bits)

DestinationAddress

(128bits)

長度

字段名描述

(bytes)

生成該數(shù)據(jù)報(bào)所用IP協(xié)議的版本。IPv6中值為6(二進(jìn)制

Version0.5

0110)。

指示IPv6數(shù)據(jù)流通信類別或優(yōu)先級(jí)，與IPv4中的TOS相似，

TrafficClass1

但使用DifferentiatedServices(DS)o

該標(biāo)簽為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和服務(wù)質(zhì)量功能提供額外支持。路徑上的

FlowLabel2.5路由器可以根據(jù)該標(biāo)簽對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行區(qū)分和處理。不是所有路由

器和設(shè)備都支持流標(biāo)簽處理，該字段是可選的。

該字段代替了IPv4中的TotalLength,TotalLength不同，

Payload

2它測(cè)量的不是整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的長度，而只是擴(kuò)展頭和荷載的字節(jié)

Length

數(shù)，即整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的長度減去40bytes的主頭部。

該字段代替了IPv4中的Protocol。有兩個(gè)用處，當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)有擴(kuò)

NextHeader1展頭時(shí)，該字段指向地一個(gè)擴(kuò)展頭，當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)沒有沒有擴(kuò)展頭時(shí)，

該字段和IPv4中的Protocol一樣。

該字段代替了IPv4中的TTLo這個(gè)名字更好的反映了TTL的

HopLimit1

實(shí)際工作方式，因?yàn)門TL實(shí)際上是計(jì)算跳數(shù)，而非時(shí)間。

Source

16源地址

Address

Destination

16目的地址

Address

IPv6下一報(bào)頭字段(NextHeader)

下一報(bào)頭是IPv6數(shù)據(jù)報(bào)中新加入的一個(gè)重要字段。該字段包含一個(gè)表示第一個(gè)

擴(kuò)展頭的標(biāo)識(shí)符，擴(kuò)展頭又有自己的下一報(bào)頭字段指向它的下一個(gè)擴(kuò)展頭，最后

一個(gè)擴(kuò)展頭的下一報(bào)頭字段則指出上層協(xié)議。

值(十六進(jìn)制)協(xié)議/擴(kuò)展頭

00逐跳選項(xiàng)(Hop-By-HopOplions)擴(kuò)展頭

01ICMPv4

02IGMPv4

04IPinIPEncapsulation

06TCP

08EGP

11UDP

29IPv6

2B路由(Routing)擴(kuò)展頭

2C分片(Fragmentation)擴(kuò)展頭

2E資源預(yù)留協(xié)議(RSVP)

32ESP擴(kuò)展頭

33AH擴(kuò)展頭

3AICMPv6

3B沒有下一報(bào)頭

3C目的選項(xiàng)(DestinationOptions)擴(kuò)展頭

IPv6數(shù)據(jù)報(bào)擴(kuò)展頭

IPv6DatagramWithNoExtensionHeadersCarryingTCPSegment

NextHeaderNextHeaderNextHeaderTCP

0446HeaderTCPSegmentData

Hop-by-HopFragment

IPHeaderOptionsHeaderHeaderIPData

IPv6DatagramWithTwoExtensionHeadersCarryingTCPSegment

IPv6數(shù)據(jù)報(bào)擴(kuò)展頭通過下一報(bào)頭字段形成一個(gè)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。所有擴(kuò)展頭的長度必

須為8bytes的整數(shù)倍。

下一報(bào)頭

長度

值（十進(jìn)擴(kuò)展頭名描述

(bytes)

制）

Hop-By-Hop定義一組選項(xiàng)，這些選項(xiàng)用于傳輸路徑上所有設(shè)備

0可變的

Options進(jìn)行檢查

指定數(shù)據(jù)報(bào)傳輸?shù)穆酚?，相?dāng)與IPv4中的loose

43Routing可變的

sourceroutingoptiona

當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)僅為原始消息的片段時(shí)，包含此擴(kuò)展頭，

44Fragment8它包含IPv6主報(bào)頭去除的FragmentOffset.

Identification和MoreFragment字段的信息。

50ESP可變的攜帶用于安全道信的加密數(shù)據(jù)。

51AH可變的包含確保加密數(shù)據(jù)可靠性的信息。

Destination

60可變的定義一組選項(xiàng)，這些選項(xiàng)僅用于檢查目的。

Options

IPv6RoutingExtensionHeader

041121620242832

\111

HeaderExtension

NextHeaderRoutingType(=0)SegmentsLeft

Length

Reserved

Addressl

(128bits)

AddressN

(128bits)

字段名長度(bytes)描述

NextHeader1同主報(bào)頭的下一報(bào)頭字段。

HeaderExtension以8-byte為一單位，指出該擴(kuò)展頭的長度，不包

1

Length含該頭的前8byteso

該字段允許定義多種路由類型，現(xiàn)階段唯一使用值

RoutingType1

為0。

SegmentsLeft1指定到目的之前路由中剩余的顯式命名節(jié)點(diǎn)數(shù)。

Reserved4還未使用，設(shè)為0。

Address1~可變的（16的倍

一組用于指定路由的IPv6地址。

AddressN數(shù)）

IPv6FragmentExtensionHeader

048121620242832

0*/1//23;?,■

_1/

Moro

ReservedFrag-

ments

長度

字段名描述

(bits)

NextHeader8同上

Reserved8保留，還未使用，設(shè)為0。

Fragment指定數(shù)據(jù)報(bào)片段在原始信息中的偏移量或位置，以8bytes為一單位，

13

OffsetOffset字段相同。

Res2保留，還未使用，設(shè)為0。

同IPv4中的MoreFragmentsFlago當(dāng)設(shè)為0時(shí)表示該片段為原始1

MFlag1

反之則表示后面還有其他片段。

Identification32同IPv4中的Identification字段，不同的是擴(kuò)展到32bits。

IPv6擴(kuò)展頭順序

每個(gè)擴(kuò)展頭在任何數(shù)據(jù)報(bào)中之出現(xiàn)一次（DestinalionOplions例外）。當(dāng)有多個(gè)

擴(kuò)展頭時(shí)，它們?cè)谥鲌?bào)頭之后和數(shù)據(jù)報(bào)的上一層辦議報(bào)頭之前按以下順序排列:

1.Hop-By-HopOptions

2.DestinationOptions（被目的設(shè)備和路由擴(kuò)展頭中指定的設(shè)備處理）

3.Routing

4.Fragmentation

5.AH

6.ESP

7.DestinationOptions（僅被最終目的設(shè)備處理）

IPv6數(shù)據(jù)報(bào)選項(xiàng)(DatagramOptions)

IPv6通過用擴(kuò)展頭包裝選項(xiàng)的方式實(shí)現(xiàn)了IPv4報(bào)頭中的選項(xiàng)字段。

IPv6中有兩種選項(xiàng)擴(kuò)展頭：Hop-By-HopOptions和DestinationOptionso它們

僅在包含的選項(xiàng)如何由設(shè)備處理方面有所不同，它們的格式和使用方式都是相同

的。

IPv6Hop-By-HopOptionsandDestinationOptionsHeaderFormats:

048121620242832

0248

UnrecognizedOption

ChangeRemainderofOptionType

OptionActionAllowed

子長

字度

描述

段(byt

名es)

表示該選項(xiàng)的類型

長度

子子字段名描述

(bits)

Opt

前兩位指定處理選項(xiàng)的設(shè)備無法識(shí)別選項(xiàng)類型時(shí)采取【

ion

1值操作

Typ

eUnrecognized

200跳過選項(xiàng)，處理后面的報(bào)頭

OptionAction

01丟棄數(shù)據(jù)報(bào)，不進(jìn)行操作

10丟充數(shù)據(jù)報(bào)，發(fā)送一個(gè)2代號(hào)的ICMPParamc

message給發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的源設(shè)備

丟棄數(shù)據(jù)報(bào)，僅當(dāng)目的地址不為組播地址時(shí)發(fā)

11

ICMP信息

OptionChange

1如果選項(xiàng)數(shù)據(jù)允許在數(shù)據(jù)報(bào)傳送中途被修改則設(shè)為1,

AllowedFlag

Remainderof剩余的五個(gè)位允許為上述三個(gè)位的每個(gè)組合指定32，

5

OptionType合。

Opt

Dat

1指出接下來的OptionData字段的長度

a

Len

Opt

可

ion

變選項(xiàng)數(shù)據(jù)

Dat

的

a

MTU,分片(Fragmentation)和重組(Reassembly)

IPv6與IPv4在MTU,分片和重組上的不同：

?增大了默認(rèn)MTU：在IPv4中，路由器和物理鏈路要求的最低MTU為

576bytcso而在IPv6中，最低要求為1280bytcso

?取消了路由器分片：在IPv6中，數(shù)據(jù)報(bào)只能由發(fā)送者進(jìn)行分片，路由器不

能進(jìn)行分片。所以在發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)之前要進(jìn)行PathMTU發(fā)現(xiàn)，并將數(shù)據(jù)報(bào)

分片成合適的碎片進(jìn)行發(fā)送。

?MTUSizeError回復(fù)：因?yàn)槁酚善鞑荒軐?duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分片，當(dāng)要傳遞一個(gè)過

大的數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)就只能將其丟棄，并返回一個(gè)ICMPv6PacketTooBig信息。

?去除報(bào)頭中的Fragment相關(guān)字段：在IPv4中固定存在的Fragment相關(guān)

字段被去除，改為以Fragment擴(kuò)展頭的形式存在，僅在需要的時(shí)候添加。

IPv6分片處理

IPv6數(shù)據(jù)報(bào)被分為兩部分：

?不可分段部分（Unfragmentable分rt）：主報(bào)頭和以下擴(kuò)展頭（如果有的話）:

Hop-By-HopOptions,DestinationOptions（可被路由上的設(shè)備處理的選項(xiàng)）

和Routingo

?可分段部分（FragmentablePart）：數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分和以下擴(kuò)展頭（如果有

的話）：AH,ESP和DestinationOptions（僅被目的設(shè)備處理的選項(xiàng)）。

數(shù)據(jù)報(bào)碎片：

?笫1個(gè)碎片：熨制不可分段部分，加入Fragment擴(kuò)展頭，加入可分段部

分,復(fù)制數(shù)據(jù)部分將數(shù)據(jù)報(bào)補(bǔ)至MTU大小。

?第2至N個(gè)碎片：復(fù)制不可分段部分，加入Fragment擴(kuò)展頭，復(fù)制剩余

的數(shù)據(jù)部分將數(shù)據(jù)報(bào)補(bǔ)至MTU大小，直至復(fù)制完所有數(shù)據(jù)部分，最后一

個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)碎片大小通常小于MTUo

Fragment#3:Bytes240-269ofFragmentablePart

IPv6數(shù)據(jù)報(bào)(Datagram)

IPv6數(shù)據(jù)報(bào)一般格式

MainHeader(40bytes)

ExtensionHeader#1

ExtensionHeader#2

ExtensionHeader#N

Data

長度

組成部分描述

(bytes)

Main

40每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)包含源地址、目的地址和一些必須的重要信息

Header

Extension可變每個(gè)ExtensionHeaders都包含一種類型的擴(kuò)展信息,以支

Headers的持各種功能，如分片、源路由、安全性和各種選項(xiàng)

可變

Data裝載來自上層要傳輸?shù)男畔?/p>

的

IPv6主報(bào)頭(MainHeader)格式

08121620242832

III1

VersionTrafficClassFlowLabel

PayloadLengthNextHeaderHopLimit

SourceAddress

(128bits)

DestinationAddress

(128bits)

長度

字段名描述

(bytes)

生成該數(shù)據(jù)報(bào)所用IP協(xié)議的版本。IPv6中值為6（二進(jìn)

Version0.5

制（）110）。

Traffic韋示IPv6數(shù)據(jù)流通信類別或優(yōu)先級(jí)，與IPv4中的TOS

1

Class相似，但使用DifferentiatedServices（DS）o

該標(biāo)簽為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和服務(wù)質(zhì)量功能提供額外支持。路

勢(shì)上的路由器可以根據(jù)該標(biāo)簽對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行區(qū)分和處理。

FlowLabel2.5

不是所有路由器和設(shè)備都支持流標(biāo)簽處理，該字段是可選

的。

該字段代替了IPv4中的TotalLength,但和TotalLength

Payload

2不同，它測(cè)量的不是整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的長度，而只是擴(kuò)展頭和

Length

荷載的字節(jié)數(shù)，即整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的長度減去40bytes的主頭

長度

字段名描述

(bytes)

部。

該字段代替了IPv4中的Protocol有兩個(gè)用處，當(dāng)數(shù)據(jù)

Next

1很有擴(kuò)展頭時(shí)，該字段指向地一個(gè)擴(kuò)展頭，當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)沒有

Header

沒有擴(kuò)展頭時(shí)，該字段和IPv4中的Protocol一樣。

該字段代替了IPv4中的TTLo這個(gè)名字更好的反映了

HopLimit1TTL的實(shí)際工作方式，因?yàn)門TL實(shí)際上是計(jì)算跳數(shù)，而

非時(shí)間。

Source

16源地址

Address

Destination

16目的地址

Address

IPv6下一報(bào)頭字段(NextHeader)

下一報(bào)頭是IPv6數(shù)據(jù)報(bào)中新加入的一個(gè)重要字段。該字段包含一個(gè)表示第一個(gè)

擴(kuò)展頭的標(biāo)識(shí)符，擴(kuò)展頭又有自己的下一報(bào)頭字段指向它的下一個(gè)擴(kuò)展頭，最后

一個(gè)擴(kuò)展頭的下一報(bào)頭字段則指出上層協(xié)議。

值(十六進(jìn)制)協(xié)議/擴(kuò)展頭

00逐跳選項(xiàng)(Hop-By-HopOptions)擴(kuò)展頭

01ICMPv4

02IGMPv4

04IPinIPEncapsulation

值(十六進(jìn)制)協(xié)議/擴(kuò)展頭

06TCP

08EGP

11UDP

29IPv6

2B路由(Routing)擴(kuò)展頭

2C分片(Fragmentation)擴(kuò)展頭

2E資源預(yù)留協(xié)議(RSVP)

32ESP擴(kuò)展頭

33AH擴(kuò)展頭

3AJCMPv6

3B沒有下一報(bào)頭

3C目的選項(xiàng)(DestinationOplions)擴(kuò)展頭

IPv6數(shù)據(jù)報(bào)擴(kuò)展頭

IPv6DatagramWithNoExtensionHeadersCarryingTCPSegment

NextHeaderNextHeaderNextHeaderTCP

TCPSegmentData

0446Header

Hop-by-HooFragment

IPHeaderOptionsHeaderHeaderIPData

IPv6DatagramWithTwoExtensionHeadersCarryingTCPSegment

IPv6數(shù)據(jù)報(bào)擴(kuò)展頭通過下一報(bào)頭字段形成一個(gè)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。所有擴(kuò)展頭的長度必

須為8bytes的整數(shù)倍。

下一

報(bào)頭長度

擴(kuò)展頭名描述

值（十(bytes)

進(jìn)制）

Hop-By-Hop可變定義一組選項(xiàng)，這些選項(xiàng)用于傳輸路徑上所有設(shè)

0

Options的備進(jìn)行檢查

可變指定數(shù)據(jù)報(bào)傳輸?shù)穆酚桑喈?dāng)與IPv4中的

43Routing

的loosesourceroutingoptiono

當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)僅為原始消息的片段時(shí)，包含此擴(kuò)展

頭，它包含IPv6主報(bào)頭去除的Fragment

44Fragment8

Offset,Identification和MoreFragment字段的

信息。

可變

50ESP攜帶用于安全通信的加密數(shù)據(jù)。

的

下一

報(bào)頭長度

擴(kuò)展頭名描述

值（十(bytes)

進(jìn)制）

可變

51AH包含確保加密數(shù)據(jù)可靠性的信息。

的

Destination可變

60定義一組選項(xiàng)，這些選項(xiàng)僅用于檢查目的。

Options的

IPv6RoutingExtensionHeader

字段名長度(bytes)描述

NextHeader1同主報(bào)頭的下一報(bào)頭字段。

Header

以8-byte為一單位，指出該擴(kuò)展頭的長度，不

Extension1

包含該頭的前8byteso

Length

該字段允許定義多種路由類型，現(xiàn)階段唯一使

RoutingTypeI

用值為0c

字段名長度(bytes)描述

指定到目的之前路由中剩余的顯式命名節(jié)點(diǎn)

SegmentsLeft1

數(shù)。

Reserved4還未使用，設(shè)為0o

Address1~可變的（16的

一組用于指定路由的IPv6地址。

AddressN倍數(shù)）

IPv6FragmentExtensionHeader

048121620242832

II1II1II11I1I_______

NextHeaderReservedFragmentOffset/Resivr,

Identification

0/1/23;：

More

ReservedFrag-

ments

長度

字段名描述

(bits)

NextHeader8同上

Reserved8保留，還未使用，設(shè)為0o

Fragment指定數(shù)據(jù)報(bào)片段在原始信息中的偏移量或位置，以8bytes

13

Offset為一單位，和IPv4中的FragmentOffset字段相同。

Res2保留，還未使用，設(shè)為0。

同IPv4中的MoreFragmentsFlago當(dāng)設(shè)為0時(shí)表示該

MFlag1

片段為原始信息的最后一個(gè)片段，反之則表示后面還有其

長度

字段名描述

（bits）

他片段。

同IPv4中的Identification字段,不同的是擴(kuò)展到

Identification32

32bitSo

IPv6擴(kuò)展頭順序

每個(gè)擴(kuò)展頭在任何數(shù)據(jù)報(bào)中之出現(xiàn)一次（Destinalion