第5章：IPv6報(bào)文結(jié)構(gòu)幻燈片

1、第5章 IPv6報(bào)文結(jié)構(gòu),在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中，為了把數(shù)據(jù)能安全、準(zhǔn)確、高效地傳送到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，首先需將要傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊，并在每一小塊數(shù)據(jù)之前加上一些附加的信息，如序列號(hào)、源/目標(biāo)IP地址、源端口號(hào)、目標(biāo)端口號(hào)、使用的協(xié)議（TCP/UDP）、校驗(yàn)碼、生命周期等，這種加上了附加信息后的數(shù)據(jù)塊稱(chēng)為“分組”、“數(shù)據(jù)包”或“報(bào)文”，并由此引出了“分組交換”及“包交換”的概念。本章討論的是這種分組信息的結(jié)構(gòu)，即“報(bào)文結(jié)構(gòu)”。 本章的主要內(nèi)容有： l IPv4報(bào)文結(jié)構(gòu)； l IPv6報(bào)文結(jié)構(gòu)； l IPv6擴(kuò)展報(bào)頭； l IPv6差錯(cuò)報(bào)文； l IPv6信息報(bào)文。,1,5.1 IPv4報(bào)文結(jié)構(gòu)與IPv6報(bào)文結(jié)構(gòu)

2、,5.2 IPv6擴(kuò)展報(bào)頭,5.3 ICMPv6,第5章 IPv6報(bào)文結(jié)構(gòu),2,5.1 IPv4與IPv6報(bào)文結(jié)構(gòu),本節(jié)內(nèi)容： 5.1.1 IPv4報(bào)文結(jié)構(gòu)回顧 5.1.2 IPv6報(bào)文結(jié)構(gòu),3,5.1.1 IPv4報(bào)文結(jié)構(gòu)回顧 1. IPv4報(bào)文結(jié)構(gòu),4,服務(wù)類(lèi)型。這8位中只有前4位用來(lái)作為IP路由器的服務(wù)類(lèi)型(TOS)請(qǐng)求。一個(gè)TOS位表示對(duì)如何處理數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)先選擇：延時(shí)、吞吐量、可靠性或代價(jià)。在請(qǐng)求中把延時(shí)位置位意味著需要最小的延時(shí)；把吞吐量位置位意味著需要最大的吞吐量；把可靠性位置位意味著需要最高的可靠性。服務(wù)類(lèi)型字段內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5-2所示。,其中：優(yōu)先權(quán)。優(yōu)先權(quán)由3位組成，其值從0-

3、7，數(shù)值越高，優(yōu)先權(quán)越高。D表示時(shí)延，其值為0表示正常時(shí)延，為1表示高時(shí)延；T表示吞吐量，為0表示正常吞吐量，為1表示高吞吐量；R表示可靠性，其值為0表示正常可靠性，為1表示高可靠性；6-7位保留。,5,標(biāo)識(shí)符（數(shù)據(jù)包ID）。這個(gè)唯一的16位標(biāo)識(shí)符由產(chǎn)生它的主機(jī)指定給數(shù)據(jù)報(bào)。發(fā)送主機(jī)為它送出的每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)產(chǎn)生一個(gè)單獨(dú)ID，但數(shù)據(jù)報(bào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中可能會(huì)分段，并經(jīng)過(guò)不同的網(wǎng)絡(luò)而到達(dá)目的地。分段后的數(shù)據(jù)報(bào)都共享同一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)ID，這將幫助接收主機(jī)對(duì)分段進(jìn)行重裝。 分段標(biāo)志。分段標(biāo)志共3位，如圖5-3所示。3位分段標(biāo)志位中的第一位未用，其他兩位用于控制數(shù)據(jù)報(bào)的分段方式。如果“不能分段(DF)”位設(shè)為1，意

4、味著數(shù)據(jù)報(bào)在選路到目的地的過(guò)程中不會(huì)分段傳輸。如果數(shù)據(jù)報(bào)不分段就無(wú)法選路，試圖分段的路由器將丟掉該數(shù)據(jù)報(bào)并向源主機(jī)發(fā)送錯(cuò)誤報(bào)文。如果“更多段(MF)”位設(shè)為1，意味著該數(shù)據(jù)報(bào)是某兩個(gè)或多個(gè)分段中的一個(gè)，但不是最后一段。如果MF位設(shè)為0，意味著后面沒(méi)有其他分段或者是該數(shù)據(jù)報(bào)本來(lái)就沒(méi)有分段。接收主機(jī)把標(biāo)志位和分段偏移一起使用，以重組被分段的數(shù)據(jù)報(bào)。,6,分段偏移值。13位，它表示以8字節(jié)為單位，當(dāng)前數(shù)據(jù)報(bào)相對(duì)于初始數(shù)據(jù)報(bào)的開(kāi)頭的位置。數(shù)據(jù)報(bào)的第一個(gè)分段的偏移值為0；如果第二個(gè)分段中的數(shù)據(jù)從初始數(shù)據(jù)報(bào)開(kāi)頭的第800字節(jié)開(kāi)始，該偏移值將是100。 生存期。生存期又稱(chēng)生命周期，在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，每經(jīng)過(guò)一個(gè)

5、路由器，即把TTL減1。在實(shí)踐中，TTL代表的是數(shù)據(jù)報(bào)在被丟棄前能夠穿越的最大跳數(shù)。當(dāng)TTL=0而數(shù)據(jù)報(bào)還未到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)，路由器將丟棄該報(bào)文，同時(shí)向源主機(jī)發(fā)送ICMP差錯(cuò)報(bào)文。 傳輸協(xié)議。指明數(shù)據(jù)報(bào)中攜帶的凈荷類(lèi)型，主要標(biāo)識(shí)所使用的傳輸層協(xié)議：一般是TCP協(xié)議或UDP協(xié)議。其值為6時(shí)表示TCP協(xié)議，為17時(shí)為UDP協(xié)議。,7,2. IP選項(xiàng) 在IPv4中，IP選項(xiàng)主要用于網(wǎng)絡(luò)測(cè)試和調(diào)試。 可用的選項(xiàng)大多與選路有關(guān)，例如，有的選項(xiàng)允許發(fā)送方指定數(shù)據(jù)報(bào)必須經(jīng)過(guò)的路由，換句話(huà)說(shuō)，定義了由哪些路由器來(lái)處理該數(shù)據(jù)報(bào)。還有的選項(xiàng)要求中轉(zhuǎn)路由器記錄其IP地址為數(shù)據(jù)報(bào)打上時(shí)間戳。一些選項(xiàng)，尤其是指出數(shù)據(jù)報(bào)必

6、須經(jīng)過(guò)哪些IP地址的報(bào)文要求在選項(xiàng)后附加一些數(shù)據(jù)。 指定路由、記錄路由器或增加時(shí)間戳等選項(xiàng)增加了IP頭的長(zhǎng)度。如果使用的話(huà)，IP選項(xiàng)會(huì)以沒(méi)有間隔字符的方式串在一起，如果它們的結(jié)尾不在字邊界，即字節(jié)數(shù)不是4字節(jié)的整數(shù)倍，還將會(huì)加上填充數(shù)據(jù)。正如上述對(duì)頭長(zhǎng)度字段的描述，選項(xiàng)字段可以包括不超過(guò)40字節(jié)的選項(xiàng)和選項(xiàng)數(shù)據(jù)。 常用的選項(xiàng)有：源路由選項(xiàng)、路由記錄選項(xiàng)、時(shí)間戳選項(xiàng)、安全選項(xiàng)等。,8,5.1.2 IPv6報(bào)文結(jié)構(gòu) 1.IPv6報(bào)頭結(jié)構(gòu) 與IPv4報(bào)文結(jié)構(gòu)一樣，IPv6報(bào)文也是由報(bào)頭和數(shù)據(jù)組成的，不同的是，IPv6報(bào)頭是由3個(gè)部份組成：IPv6報(bào)頭（即基本報(bào)頭）、擴(kuò)展報(bào)頭及上層協(xié)議數(shù)據(jù)單元。如圖5

7、-4所示。,9,IPv6報(bào)頭。IPv6報(bào)頭又稱(chēng)“IPv6基本報(bào)頭”，每一個(gè)IPv6數(shù)據(jù)包都必須包含報(bào)頭，該報(bào)頭長(zhǎng)度固定為40個(gè)字節(jié)。 擴(kuò)展報(bào)頭。IPv6擴(kuò)展報(bào)頭又稱(chēng)下一個(gè)頭，擴(kuò)展報(bào)頭是可選報(bào)頭，緊接在基本報(bào)頭之后，IPv6數(shù)據(jù)包可包含多個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭，而且擴(kuò)展報(bào)頭的長(zhǎng)度并不固定，IPv6擴(kuò)展報(bào)頭代替了IPv4報(bào)頭中的選項(xiàng)字段?！跋乱粓?bào)頭”字段值所對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展報(bào)頭如表5-1所示。 上層協(xié)議數(shù)據(jù)單元。上層數(shù)據(jù)協(xié)議單元由上層協(xié)議報(bào)頭和它的有效載荷構(gòu)成，有效載荷可以是一個(gè)ICMPv6報(bào)文、一個(gè)TCP報(bào)文或一個(gè)UDP報(bào)文。,10,11,2. IPv6報(bào)文結(jié)構(gòu) IPv6報(bào)文由IPv6基本報(bào)頭+擴(kuò)展報(bào)頭+上層協(xié)議

8、+數(shù)據(jù)組成，其中擴(kuò)展報(bào)頭為可選項(xiàng)。,12,版本。長(zhǎng)度為4位，對(duì)于IPv6，該字段必須為6（0110）。 業(yè)務(wù)流類(lèi)別。業(yè)務(wù)流類(lèi)別又稱(chēng)通信流類(lèi)別，長(zhǎng)度為8位，指明為該包提供了某種“區(qū)分服務(wù)”。RFC 1883中最初定義該字段只有4位，并命名為“優(yōu)先級(jí)字段”，后來(lái)該字段的名字改為“類(lèi)別”，在最新的IPv6 Internet草案中，稱(chēng)之為“業(yè)務(wù)流類(lèi)別”。該字段的默認(rèn)值是全0。 流標(biāo)簽。長(zhǎng)度為20位，用于標(biāo)識(shí)屬于同一業(yè)務(wù)流的包。一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)作為多個(gè)業(yè)務(wù)流的發(fā)送源。流標(biāo)簽和源節(jié)點(diǎn)地址唯一標(biāo)識(shí)了一個(gè)業(yè)務(wù)流。 凈荷長(zhǎng)度。長(zhǎng)度為16位，其中包括包凈荷的字節(jié)長(zhǎng)度，即IPv6頭后的包中包含的字節(jié)數(shù)。這意味著在計(jì)

9、算凈荷長(zhǎng)度時(shí)包含了IPv6擴(kuò)展頭的長(zhǎng)度。 下一報(bào)頭。長(zhǎng)度為8位，這個(gè)字段指出了IPv6基本報(bào)頭之后所跟的下一個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭字段中的協(xié)議類(lèi)型。與IPv6協(xié)議字段類(lèi)似，下一個(gè)頭字段可以用來(lái)指出高層是TCP還是UDP，但它也可以用來(lái)指明IPv6擴(kuò)展頭的存在與否。 跳極限。長(zhǎng)度為8位。每當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)包進(jìn)行一次轉(zhuǎn)發(fā)之后，這個(gè)字段就會(huì)被減1。如果該字段達(dá)到0，這個(gè)包就將被丟棄。IPv4中有一個(gè)具有類(lèi)似功能的“生存期”字段。,13,14,5.2 IPv6擴(kuò)展報(bào)頭,本節(jié)內(nèi)容： 5.2.1 IPv6擴(kuò)展報(bào)頭的類(lèi)型 5.2.2 逐跳選項(xiàng)擴(kuò)展報(bào)頭 5.2.3 選路擴(kuò)展報(bào)頭 5.2.4 分片擴(kuò)展報(bào)頭 5.2.5 認(rèn)證擴(kuò)展

10、報(bào)頭 5.2.6 封裝安全有效凈荷擴(kuò)展報(bào)頭 5.2.7 目的選項(xiàng)報(bào)頭,15,5.2.1 IPv6擴(kuò)展報(bào)頭的類(lèi)型 1. IPv6擴(kuò)展報(bào)頭的類(lèi)型 l逐跳選項(xiàng)報(bào)頭。此擴(kuò)展頭必須緊隨在IPv6頭之后。它包含包所經(jīng)路徑上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須檢查的選項(xiàng)數(shù)據(jù)。 l目的地選項(xiàng)報(bào)頭。此擴(kuò)展頭代替了IPv4選項(xiàng)字段。目前，唯一定義的目的地選項(xiàng)是在需要時(shí)把選項(xiàng)填充為6 4位的整數(shù)倍。此擴(kuò)展頭可以用來(lái)攜帶由目的地節(jié)點(diǎn)檢查的信息。 l 選路報(bào)頭。選路報(bào)頭又稱(chēng)路由報(bào)頭，此擴(kuò)展頭指明包在到達(dá)目的地途中將經(jīng)過(guò)哪些節(jié)點(diǎn)。它包含包沿途經(jīng)過(guò)的各節(jié)點(diǎn)的地址列表。IPv6頭的最初目的地址是路由頭的一系列地址中的第一個(gè)地址，而不是包的最終目

11、的地址。此地址對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)接收到該包之后，對(duì)IPv6頭和選路頭進(jìn)行處理，并把包發(fā)送到選路頭列表中的第二個(gè)地址。如此類(lèi)推，直到包到達(dá)其最終目的地。 l 分段報(bào)頭。此擴(kuò)展頭包含一個(gè)分段偏移值、一個(gè)“更多段”標(biāo)志和一個(gè)標(biāo)識(shí)符字段。用于源節(jié)點(diǎn)對(duì)長(zhǎng)度超出源端和目的端路徑MTU的包進(jìn)行分段。 l 身份驗(yàn)證報(bào)頭(AH)。此擴(kuò)展頭提供了一種機(jī)制，對(duì)IPv6頭、擴(kuò)展頭和凈荷的某些部分進(jìn)行加密的校驗(yàn)和的計(jì)算。 l封裝安全性?xún)艉?ESP)報(bào)頭。這是最后一個(gè)擴(kuò)展頭，不進(jìn)行加密。它指明剩余的凈荷已經(jīng)加密，并為已獲得授權(quán)的目的節(jié)點(diǎn)提供足夠的解密信息。,16,2. IPv6擴(kuò)展報(bào)頭的應(yīng)用,17,3. IPv6擴(kuò)展報(bào)頭的排列順

12、序 如果在一個(gè)IPv6報(bào)文中，有多個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭，則應(yīng)嚴(yán)格按下列順序排列。 l 基本報(bào)頭； l 逐跳選項(xiàng)報(bào)頭； l 目的選項(xiàng)擴(kuò)展報(bào)頭； l 路由擴(kuò)展報(bào)頭； l 分片擴(kuò)展報(bào)頭； l 認(rèn)證報(bào)頭； l 封裝安全有效凈荷報(bào)頭。,18,5.2.2 逐跳選項(xiàng)擴(kuò)展報(bào)頭 逐跳選項(xiàng)報(bào)頭的擴(kuò)展報(bào)頭值為0。該字段主要用于為在傳送路徑上的每次跳轉(zhuǎn)指定發(fā)送參數(shù)，傳送路徑上的每臺(tái)中間節(jié)點(diǎn)都要讀取并處理該字段。逐跳選項(xiàng)報(bào)頭以IPv6報(bào)頭中的下一個(gè)報(bào)值=0來(lái)標(biāo)識(shí)。,l 下一個(gè)報(bào)頭值（Next Header）。其含義與前述一致。 l 報(bào)頭擴(kuò)展長(zhǎng)度（Hdr Ext Len）。是指逐跳選項(xiàng)擴(kuò)展報(bào)頭的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度不包括Next Head

13、er字段。 l選項(xiàng)（Options）。是若干系列字段的組合，該字段用以描述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的一個(gè)方面的特性，還可以作為填充之用。一個(gè)逐跳選項(xiàng)擴(kuò)展報(bào)頭可以包含0個(gè)或1個(gè)以上的選項(xiàng)字段。選項(xiàng)還可用于目標(biāo)選項(xiàng)擴(kuò)展報(bào)頭。,19,選項(xiàng)字段結(jié)構(gòu)：,選項(xiàng)類(lèi)型：表示這個(gè)選項(xiàng)的類(lèi)型。用以確定相關(guān)節(jié)點(diǎn)對(duì)該選項(xiàng)的處理方法。RFC2640規(guī)定，在選項(xiàng)類(lèi)型字段中，最高兩位當(dāng)處理選項(xiàng)的節(jié)點(diǎn)不能識(shí)別選項(xiàng)的類(lèi)型時(shí)，應(yīng)該如何處理這個(gè)選項(xiàng)。 選項(xiàng)字段的最高兩位值含義如下： 00：跳過(guò)這個(gè)選項(xiàng)； 01：丟棄數(shù)據(jù)包，不通知發(fā)送方； 10：丟棄數(shù)據(jù)包，無(wú)論數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址是否為一個(gè)組播地址，都向發(fā)送方發(fā)出一個(gè)ICMPv6參數(shù)問(wèn)題的報(bào)文； 1

14、1：丟棄數(shù)據(jù)包，如果數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址不是一個(gè)組播地址，就向發(fā)送方發(fā)出一個(gè)ICMPv6參數(shù)問(wèn)題的報(bào)文。 選項(xiàng)數(shù)據(jù)：選項(xiàng)字段的最高第3位表示在通向目標(biāo)的路徑中，選項(xiàng)數(shù)據(jù)是否可以改變。 0：選項(xiàng)數(shù)據(jù)不能改變； 1：選項(xiàng)數(shù)據(jù)可以改變。,20,5.2.3 選路擴(kuò)展報(bào)頭 選路擴(kuò)展報(bào)頭的擴(kuò)展報(bào)頭值為43。選路擴(kuò)展報(bào)頭又稱(chēng)路由選擇報(bào)頭或源路徑選項(xiàng)報(bào)頭。通過(guò)運(yùn)用選路報(bào)頭，可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)指定的中間節(jié)點(diǎn)到達(dá)目的地。,l 下一報(bào)頭。下一報(bào)頭和擴(kuò)展報(bào)頭長(zhǎng)度與逐跳選項(xiàng)報(bào)頭中的含義一致； l 擴(kuò)展報(bào)頭長(zhǎng)度。指明擴(kuò)展報(bào)頭的長(zhǎng)度。 l 路由類(lèi)型。路由類(lèi)型是指特定的路由頭變量，目前，路由類(lèi)型只定義了“0”類(lèi)型（在RFC2460中定

15、義），它包含了報(bào)文需要經(jīng)過(guò)的中間路由器的IP地址； 段剩余。段剩余是指在到達(dá)最終目標(biāo)之前還需要經(jīng)過(guò)的中間跳數(shù)（即指定經(jīng)過(guò)的路由個(gè)數(shù)）。,21,22,5.2.4 分片擴(kuò)展報(bào)頭 分片報(bào)頭又叫分段報(bào)頭，其擴(kuò)展報(bào)頭值為44。 IPv6分段報(bào)頭用于IPv6數(shù)據(jù)包的拆分和重組。如果上層協(xié)議提交的有效載荷大于鏈路或路徑MTU，源節(jié)點(diǎn)就會(huì)對(duì)有效載荷進(jìn)行拆分，并使用分段報(bào)頭來(lái)提供重組信息。 在IPv4中，中間路由器會(huì)自動(dòng)對(duì)大的數(shù)據(jù)包進(jìn)行拆分，而在IPv6中，路由器不對(duì)過(guò)大的數(shù)據(jù)包進(jìn)行拆分，分片工作是由發(fā)送報(bào)文的源節(jié)點(diǎn)完成的。,l 下一報(bào)頭（8位）。用以標(biāo)識(shí)“原始報(bào)文”中可分片的初始報(bào)頭類(lèi)型。 l 保留1（8位）

16、。初始化為“0”，接收方不處理。 l 分片偏移量（13位）。以64比特為單位，用以指定該報(bào)頭后面的數(shù)據(jù)報(bào)文片段的起始字節(jié)在報(bào)文中報(bào)處的位置。 l 保留2（2位）。初始化為“0”，接收方不處理。 l M（1位）。M=1，表明后面還有分片，M=0則表明是最后一個(gè)分片。,23,例：要發(fā)送2902字節(jié)的IP報(bào)文分組，并假設(shè)以太網(wǎng)幀一次只能發(fā)送1496個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，分片標(biāo)識(shí)符為1234。該報(bào)文需分為3個(gè)片，第1個(gè)和第2個(gè)分片報(bào)文長(zhǎng)度均為1496個(gè)字節(jié)，有效載荷長(zhǎng)度均為1456字節(jié)，其有效載荷數(shù)據(jù)均為1448字節(jié)；第3個(gè)片的報(bào)文長(zhǎng)度為84字節(jié)，有效載荷長(zhǎng)度為14個(gè)字節(jié)，有效載荷數(shù)據(jù)為6字節(jié)。,24,5.2

17、.5 認(rèn)證擴(kuò)展報(bào)頭 認(rèn)證擴(kuò)展報(bào)頭AH的擴(kuò)展報(bào)頭值為51。若要保證IPv6數(shù)據(jù)包或IPv6其他報(bào)頭中的部份字段的值在經(jīng)過(guò)IPv6網(wǎng)絡(luò)傳輸后不會(huì)發(fā)生改變，認(rèn)證報(bào)頭是最佳的解決方案。 認(rèn)證擴(kuò)展報(bào)頭提供了對(duì)需保護(hù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)和反重放保護(hù)。,l 下一報(bào)頭值。8位，指示在認(rèn)證頭AH之后的下一有效載荷的類(lèi)型。 l 載荷長(zhǎng)度。8位，認(rèn)證頭的總長(zhǎng)度（以32比特為單位）。 l 保留位。16位，初始化為0 。 l 安全參數(shù)索引SPI。32位，其值為任意的32位數(shù)值。 l 序列號(hào)。32位，是一個(gè)“單調(diào)遞增無(wú)符號(hào)計(jì)數(shù)值”。 l 認(rèn)證數(shù)據(jù)?？勺冮L(zhǎng)，用以進(jìn)行完整性檢查。,25,5.2.6 封裝安全有效

18、凈荷擴(kuò)展報(bào)頭 封裝安全有效凈荷擴(kuò)展報(bào)頭的擴(kuò)展報(bào)頭值為50。該報(bào)頭類(lèi)似于認(rèn)證報(bào)頭，主要提供了數(shù)據(jù)機(jī)密性保護(hù)、數(shù)據(jù)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)，以及對(duì)已封裝的有效載荷的重放進(jìn)行保護(hù)。 按照規(guī)定，封裝安全有效凈荷擴(kuò)展報(bào)頭位于所有擴(kuò)展報(bào)頭的最后。,26,5.2.7 目的選項(xiàng)擴(kuò)展報(bào)頭 目的選項(xiàng)擴(kuò)展報(bào)頭的擴(kuò)展報(bào)頭值為60。該報(bào)頭是針對(duì)目的地址的可選信息，只有目的節(jié)點(diǎn)才處理的選項(xiàng)報(bào)頭。,l 選項(xiàng)類(lèi)型。長(zhǎng)8位，用于標(biāo)識(shí)選項(xiàng)類(lèi)型。該字段的定義參見(jiàn)逐跳選項(xiàng)擴(kuò)展報(bào)頭的字段含義說(shuō)明。 l 選項(xiàng)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。長(zhǎng)8位，表示以字節(jié)為單位的選項(xiàng)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。 l 選項(xiàng)數(shù)據(jù)。與選項(xiàng)類(lèi)型對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)數(shù)據(jù)（不定長(zhǎng)）。,27,5.3 ICMPv6,本

19、節(jié)內(nèi)容： 5.3.1 ICMPv4報(bào)文回顧 5.3.2 ICMPv6差錯(cuò)報(bào)文 5.3.3 ICMPv6信息報(bào)文,28,5.3.1 ICMPv4報(bào)文回顧,5,類(lèi)型,ICMP報(bào)文含義,29,5.3.2 ICMPv6差錯(cuò)報(bào)文 ICMPv6差錯(cuò)消息有：目的不可達(dá)、數(shù)據(jù)包超長(zhǎng)、超時(shí)和參數(shù)問(wèn)題。信息報(bào)文則提供診斷功能和附加的主機(jī)功能，比如組播偵聽(tīng)發(fā)現(xiàn)（MLD）、鄰居發(fā)現(xiàn)（ND）等。常見(jiàn)的信息報(bào)文主要包括回送請(qǐng)求報(bào)文（Echo Request）和回送通告報(bào)文(Echo Reply)。 在ICMPv6的差錯(cuò)報(bào)文中，類(lèi)型字段8位，規(guī)定最高位必須為0，在ICMPv6的信息報(bào)文中，類(lèi)型字段8位，規(guī)定最高位必須為1。

20、因此，ICMPv6的差錯(cuò)報(bào)文的有效值范圍為0-127，而ICMPv6的信息報(bào)文的有效值范圍為128-255。,30,1. 目標(biāo)不可達(dá)報(bào)文,在目標(biāo)不可達(dá)報(bào)文中，類(lèi)型字段值為1，代碼字段值為0-4，其含義如下： 0：沒(méi)有能到達(dá)目標(biāo)的路由； 1：與目標(biāo)的通信被管理策略禁止； 2：超出源站的地址范圍； 3：地址不可達(dá)； 4：端口不可達(dá)。,31,2. 數(shù)據(jù)包超長(zhǎng)報(bào)文 如果由于出口鏈路的MTU小于IPv6數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度（即數(shù)據(jù)包超長(zhǎng)）而導(dǎo)致數(shù)據(jù)包無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā)，路由器就會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)包超長(zhǎng)報(bào)文。該報(bào)文用于IPv6路徑MTU發(fā)現(xiàn)的處理。數(shù)據(jù)包超長(zhǎng)報(bào)文的類(lèi)型字段值為2，代碼字段值為0。,32,3. 超時(shí)報(bào)文 當(dāng)路由器收到一

21、個(gè)IPv6報(bào)頭中的路數(shù)限制（Hop Limit）字段值為0的數(shù)據(jù)包時(shí)，會(huì)丟棄該數(shù)據(jù)包，并向源地址發(fā)送一個(gè)ICMPv6超時(shí)報(bào)文。超時(shí)報(bào)文的類(lèi)型字段值為3，代碼字段值為0或1。,在代碼字段中： 0：在傳輸中超越了跳限制； 1：分片重組超時(shí)。,33,4. 參數(shù)問(wèn)題報(bào)文 當(dāng)IPv6報(bào)頭或擴(kuò)展報(bào)頭出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致數(shù)據(jù)包不能進(jìn)一步進(jìn)行處理時(shí)，IPv6節(jié)點(diǎn)會(huì)丟棄該數(shù)據(jù)包并向發(fā)送方發(fā)回參數(shù)問(wèn)題報(bào)文，以指明問(wèn)題所在的位置和類(lèi)型。參數(shù)問(wèn)題報(bào)文的類(lèi)型字段值為4，代碼字段值為0-2。,代碼字段含義如下： l 0：發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的報(bào)頭字段； l 1：發(fā)現(xiàn)無(wú)法識(shí)別的下一個(gè)報(bào)頭類(lèi)型； l 2：發(fā)現(xiàn)無(wú)法識(shí)別的IPv6選項(xiàng)。 指針：用

22、以指出IPv6數(shù)據(jù)包中發(fā)生錯(cuò)誤的位置。,34,5.3.3 ICMPv6信息報(bào)文 最典型的信息報(bào)報(bào)文有兩種，回送請(qǐng)求報(bào)文（Echo Request）和回送通告報(bào)文（Echo Relay）。 回送請(qǐng)求/回送通告報(bào)文機(jī)制提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的診斷工具來(lái)協(xié)助發(fā)現(xiàn)和處理各種可達(dá)性問(wèn)題。 回送請(qǐng)求/回送通告報(bào)文一般用于Ping命令的實(shí)現(xiàn)。,35,1. 回送請(qǐng)求報(bào)文 回送請(qǐng)求報(bào)文用于發(fā)送到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)收到該報(bào)文后，會(huì)立即發(fā)回一個(gè)回送通告報(bào)文?；厮驼?qǐng)求報(bào)文的類(lèi)型字段值為128，代碼字段值為0。,36,2. 回送應(yīng)答報(bào)文 當(dāng)接收方接收到一個(gè)回送請(qǐng)求報(bào)文時(shí)，ICMPv6會(huì)用回送應(yīng)答報(bào)文進(jìn)行響應(yīng)?；厮蛻?yīng)答報(bào)文的類(lèi)型

23、字段值為129，代碼字段值為0。標(biāo)識(shí)符和序列號(hào)值與回送請(qǐng)求報(bào)文中相應(yīng)的字段值完全一致?；厮蛻?yīng)答報(bào)文結(jié)構(gòu)與回送請(qǐng)求報(bào)文結(jié)構(gòu)一致。,37,例5-4：Echo Request報(bào)文實(shí)例 Internet Protocol Version 6 Version： 6 Traffic class： 0 x00 業(yè)務(wù)流類(lèi)別 Flowlabel： 0 x00000 流標(biāo)簽 Payload length： 40 Next header： ICMPv6(0 x3a) “58”表示ICMPv6報(bào)文 Hop limit： 64 Source address： 1:2 Destination address： 1:1 I

24、nternet Control Message Protocol v6 Type： 129 (Echo reply) Code：0 Checksum： 0 x9675(correct) ID：0 x0000 Sequence： 0 x0010 Data(32 bytes),38,例5-5： Echo Reply報(bào)文實(shí)例 Internet Protocol Version 6 Version： 6 Traffic class： 0 x00 業(yè)務(wù)流類(lèi)別 Flowlabel： 0 x00000 流標(biāo)簽 Payload length： 40 Next header： ICMPv6(0 x3a) Hop

25、 limit： 128 Source address： 1:1 Destination address： 1:2 Internet Control Message Protocol v6 Type： 128(Echo request) Code：0 Checksum： 0 x9675(correct) ID：0 x0000 Sequence： 0 x0010 Data(32 bytes),39,3. 組播組管理報(bào)文 這類(lèi)ICMPv6報(bào)文包括：組播組成員關(guān)系查詢(xún)、組播組成員關(guān)系報(bào)告、組播組成員關(guān)系終止等幾種報(bào)文。,l 類(lèi)型。其值表明是哪一種組播類(lèi)報(bào)文。組播組成員關(guān)系查詢(xún)報(bào)文的類(lèi)型值為130，組播

26、組成員關(guān)系報(bào)告報(bào)文的類(lèi)型值為131，組播組成員關(guān)系終止報(bào)文的類(lèi)型值為132。 l 代碼。對(duì)3種報(bào)文，其值都為0。 l 最大響應(yīng)時(shí)間。只在組播組成員關(guān)系查詢(xún)報(bào)文中有意義。在組播組成員關(guān)系查詢(xún)報(bào)文中，該值表示“從查詢(xún)報(bào)文發(fā)出到通告為止所能容許的最大延遲時(shí)間”，單位為毫秒。在其他兩種報(bào)文中，沒(méi)有實(shí)際意義，發(fā)送方將其置為0，目的節(jié)點(diǎn)接收時(shí)忽略。,40,4. 鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文,l 類(lèi)型。其值為135，用于表明該報(bào)文是一個(gè)“鄰居請(qǐng)求報(bào)文”。 l 代碼。其值設(shè)置為0。 l 保留位。該字段保留未用，它的值必須置為0。 l 對(duì)象地址。存放被請(qǐng)求的目的主機(jī)的IP地址。 l 選項(xiàng)。存放一些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，比如源鏈路層地址等。

27、,41,5. 鄰居通告報(bào)文 鄰居通告報(bào)文即鄰居應(yīng)答報(bào)文，是對(duì)鄰居請(qǐng)求報(bào)文的響應(yīng)。其報(bào)文結(jié)構(gòu)與鄰居請(qǐng)求報(bào)文結(jié)構(gòu)基本相同。,l R標(biāo)志位。表明發(fā)送該報(bào)文的系統(tǒng)是否是路由器。當(dāng)R為1時(shí)，表明發(fā)送該報(bào)文的系統(tǒng)是路由器；為0時(shí)表明不是路由器。 l S標(biāo)志位。表明該報(bào)文是對(duì)請(qǐng)求的通告還是自發(fā)。當(dāng)S為1時(shí)表示對(duì)請(qǐng)求的通告；否則是自發(fā)。 l 0標(biāo)志位。表明接收到該報(bào)文的主機(jī)是否用選項(xiàng)中的數(shù)據(jù)鏈路層地址更新自己的緩存。當(dāng)該標(biāo)志為1時(shí)，主機(jī)應(yīng)當(dāng)用選項(xiàng)中的數(shù)據(jù)鏈路層地址更新自己的緩存，該標(biāo)志為0時(shí)不更新緩存內(nèi)容。 l 對(duì)象地址。通告報(bào)文發(fā)往的目的地址。 l 選項(xiàng)。包括一些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，比如源鏈路層地址、目的主機(jī)的鏈路層地址等。,42,6. 路由請(qǐng)求報(bào)文 在IP網(wǎng)絡(luò)中，路由器每隔一段時(shí)間就向網(wǎng)上發(fā)送一個(gè)路由通告報(bào)文，報(bào)文中含有幫助主機(jī)選擇網(wǎng)絡(luò)接口的路由信息。一般情況下，路由器每5分鐘發(fā)送一條路由通告報(bào)文。如果一臺(tái)主機(jī)在這5分鐘里發(fā)生了故障，丟失了所有路由信息怎么辦？一種辦法就是等待5分鐘，從網(wǎng)絡(luò)上獲取下一個(gè)路由通告報(bào)文之后再發(fā)送自己的報(bào)文。另一種辦法是主動(dòng)向路由器發(fā)送一條“路由請(qǐng)求報(bào)文”，路由器一收到“路由請(qǐng)求報(bào)文”后，將立即發(fā)送“路由通告報(bào)文”。 在下