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IPv6基本报头格式-下一代计算机网络技术成果

2023-10-18 理论教育版权反馈

【摘要】：图4.1IPv6的基本报头格式图版本：4位的版本中包含数字6。这意味着在计算净荷长度是包含了IPv6扩展头的长度。IPv6的报头结构比IPv4有了很大改进。2）取消了报头长度字段，IPv6的基本报头长度采用固定40个8位组。

IPv6是一个Internet协议的新版本。但它并没有完全抛开IPv4，IPv4中有用的功能在IPv6中仍旧保留下来。IPv6报头格式如图4.1所示。

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图4.1　IPv6的基本报头格式图

（1）版本（Version）：4位的版本中包含数字6。这个字段大小和IPv4中的版本字段大小是相同的。但是，这个字段的使用有限，并不通过它来区分IPv4和IPv6的信息包。

（2）优先级（Prior）：这个字段共占用4位，可以有16个不同的值。它使得源节点可以通过向它所产生的信息包分配不同的优先权来区分它们。这16个可能的值进一步分为两组：0～7为一组，8～15为一组。

（3）流标签（Flow Label）：这个字段共占用20位，发送方可以用它来标识一系列属于同一个流的信息包。流标签和源节点地址唯一标识了一个业务流。

（4）净荷长度（Payload Length）：长度为16位，其中包括包净荷的字节长度，即IPv6头后的包中包含的字节数。这意味着在计算净荷长度是包含了IPv6扩展头的长度。

（5）下一个头（Next header）：长度为8位，这个字段指出了IPv6头后所跟的包头字段中的协议类型。与IPv6协议字段类似，下一个头字段可以用来指出高层是TCP还是UDP但它也可以用来指明IPv6扩展头的存在。

（6）跳极限（Hop Limit）：长度为8位。每当一个节点对包进行一次转发之后，这个字段就会被减1。如果该字段到达0，这个包就被抛弃。IPv4中有一个。具有类似功能的生存期字段，但与IPv4不同，人们不愿意在IPv6中由协议定义一个关于包生存时间的上限。这意味着对过期包进行超时判断的功能可以由高层协议来完成。

（7）源地址（Source Address）：长度为128位，指出了IPv6包的发送方地址。

（8）目的地址（Destination Address）：长度为128位，指出了IPv6包的接收方地址。这个地址可以是一个单播、组播或任意点播地址。如果使用了选路扩展头（其中定义了一个包必须经过的特殊路由），其目的地址可以是其中某一个中间节点的地址而不必是最终地址。(www.chuimin.cn)

IPv6的报头结构比IPv4有了很大改进。主要改变如下：

1）对齐（alignment）已经从32位的整数倍改为64位的整数倍。

2）取消了报头长度字段，IPv6的基本报头长度采用固定40个8位组。

3）数据报长度字段被有效载荷长度字段取代。

4）分片信息已经从基本报头的固定字段转移到一个扩展报头中。

5）生存时间TTL（Time-To-Live）字段改为跳数极限（Hop Limit）。

6）业务类型（Service type）改为数据流标号（Flow label）。

7）协议（Protocol）字段改为下一个报头（Next header）字段，用来指明扩展报头类型。

8）信源地址和信宿地址字段的大小变成16个8bit组长度。

通过对于IPv6数据报头的详述并结合对于IPv4的比较，可以发现IPv6的数据报头要比IPv4大大简化，基本的IPv6首部只有8个字段，与IPv4比较，淘汰了8个字段，3个字段改名并得到改进，增加了两个新的字段，并通过无需校验、报头长度固定等手段更加便于路由器的寻址，大大提高路由器的性能。