IPv6是指下一代互联网协议,它是互联网中IP(Internet Protocol)协议的一个重要版本。IPV6协议更加高效、灵活和安全,可承载更多的地址,支持更多的协议和流量分类,提供更好的QoS和端到端的安全性。IPv6报文是IPv6协议最基本的通信单元,在网络通信中扮演着重要角色。
一、IPv6报文的基本结构
IPv6报文由40个字节的固定IP报头和其它可选的扩展报头组成,其中IPv6报头内容:
```
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|Version| Traffic Class | Flow Label |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Payload Length | Next Header | Hop Limit |
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+ +
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+ Source Address +
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+ +
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+ +
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| ... |
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+ +
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+ +
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+ +
| Destination Address +
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+ +
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+ +
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+ +
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```
图1. IPv6报文格式
二、IPv6报文的关键内容分析
1. 版本
IPV6报文首字节中的4个比特位用以表示IPV6版本号,其值为6。
2. Traffic Class
8个比特位的流量类别字段(Traffic Class)是IPv6中的新特性,用于提供与服务质量相关的信息。这8个比特位对应一个数字,这个数字被称为DiffServ Code Point (DSCP)。
3. Flow Label
20个比特位的流标签字段(Flow Label)也是IPv6中的新特性,用于标识特定的流。当路由器在转发IPv6报文时,它可以把特定的流标签映射到预先配置的QoS策略中。
4. Payload Length
IPv6的报头长度固定为40个字节,Payload Length字段指示总长度,包括报头和封装的数据部分(称为负载)。
5. Next Header
该8比特字段指示下一个携带的有效载荷使用的协议号。例如,如果Next Header字段的值为6,则数据部分将是TCP报文;如果值为17,则数据部分将是UDP报文。
6. Hop Limit
8个比特的跳数限制字段是IPv6中的新特性,它的作用类似于IPv4中的生存时间(TTL)字段。当IPv6数据包通过一个路由器时,IPV6报文的路由中有一个顺序减1的操作。当该字段的值达到0时,路由器将报文丢弃,防止IPv6报文无限地在网络中循环。
7. Source Address 和 Destination Address
这部分分别占据16个字节和16个字节,用于存储源地址和目的地址。在IPv6中,源地址和目的地址的长度为128位,远大于IPv4中32位的地址长度。这个长度的增加为IPv6提供了更多的可以分配的唯一地址,从而弥补了IPv4地址短缺的问题。
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