IPv6数据包知识详解(1)

IPv6数据包知识详解(1)

作为网络的基础，协议类型现在在使用的有两种，一个是IPv4，一个就是IPv6。为了能容纳更多的信息，我们扩展了网络地址，也就是IPv6诞生的原因，所以，在这里我们来介绍一下它的结构也就是IPv6数据包的技术知识。

技术信息概述

IPv6包由IPv6包头40字节固定长度）、扩展包头和上层协议数据单元三部分组成。

IPv6包扩展包头中的分段包头下文详述）中指名了IPv6包的分段情况。

其中不可分段部分包括：IPv6包头、Hop-by-Hop选项包头、目的地选项包头适用于中转路由器）和路由包头；可分段部分包括：认证包头、ESP协议包头、目的地选项包头适用于最终目的地）和上层协议数据单元。但是需要注意的是，在IPv6中，只有源节点才能对负载进行分段，并且IPv6超大包不能使用该项服务。

下文还将简述IPv6寻址、路由以及自动配置的相关内容。

IPv6数据包：包头

IPv6包头长度固定为40字节，去掉了IPv4中一切可选项，只包括8个必要的字段，因此尽管IPv6地址长度为IPv4的四倍，IPv6包头长度仅为IPv4包头长度的两倍。

其中的各个字段分别为：Version版本号）：4位，IP协议版本号，值=6。

TrafficeClass通信类别）：8位，指示IPv6数据流通信类别或优先级。功能类似于IPv4的服务类型TOS）字段。

FlowLabel流标记）：20位，IPv6新增字段，标记需要IPv6路由器特殊处理的数据流。该字段用于某些对连接的服务质量有特殊要求的通信，诸如音频或视频等实时数据传输。在IPv6中，同一信源和信宿之间可以有多种不同的数据流，彼此之间以非“0”流标记区分。如果不要求路由器做特殊处理，则该字段值置为“0”。

PayloadLength负载长度）：16位负载长度。负载长度包括扩展头和上层PDU，16位最多可表示65535字节负载长度。超过这一字节数的负载，该字段值置为“0”，使用扩展头逐个跳段Hop-by-Hop）选项中的巨量负载JumboPayload）选项。

NextHeader下一包头）：8位，识别紧跟IPv6头后的包头类型，如扩展头有的话）或某个传输层协议头诸如TCP，UDP或着ICMPIPv6）。

HopLimit跳段数限制）：8位，类似于IPv4的TTL生命期）字段。与IPv4用时间来限定包的生命期不同，IPv6用包在路由器之间的转发次数来限定包的生命期。包每经过一次转发，该字段减1，减到0时就把这个包丢弃。

SourceAddress源地址）：128位，发送方主机地址。

DestinationAddress目的地址）：128位，在大多数情况下，目的地址即信宿地址。但如果存在路由扩展头的话，目的地址可能是发送方路由表中下一个路由器接口。

IPv6数据包：扩展包头

IPv6包头设计中对原IPv4包头所做的一项重要改进就是将所有可选字段移出IPv6包头，置于扩展头中。由于除Hop-by-Hop选项扩展头外，其他扩展头不受中转路由器检查或处理，这样就能提高路由器处理包含选项的IPv6分组的性能。

通常，一个典型的IPv6包，没有扩展头。仅当需要路由器或目的节点做某些特殊处理时，才由发送方添加一个或多个扩展头。与IPv4不同，IPv6扩展头长度任意，不受40字节限制，以便于日后扩充新增选项，这一特征加上选项的处理方式使得IPv6选项能得以真正的利用。但是为了提高处理选项头和传输层协议的性能，扩展头总是8字节长度的整数倍。

目前，RFC2460中定义了以下6个IPv6扩展头：Hop-by-Hop逐个跳段）选项包头、目的地选项包头、路由包头、分段包头、认证包头和ESP协议包头：