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文章目录

• 前言
• 一、IPv6协议的产生
• 二、IPv6协议的主要特征
• 三、IPv6的报文结构

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前言

本文主要记录自己学习IPv6的一些笔记

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一、IPv6协议的产生

IPv6（nternet Protocol Version 6）即互联网协议第6版，是互联网工程任务组（IETF）设计的用于替代IPv4的下一代IP协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址 。

可解决网络地址资源数量和多种接入设备连入互联网障碍的问题。

二、IPv6协议的主要特征

1. 新的协议头格式
   将非根本性和可选择的字段移到固定协议头后的扩展协议头中，以最大限度减少了协议头的开销。
2. 有巨大的地址空间
   IPv6协议的地址长度为128位，MAC地址48位，提供的IP地址超过3.4×10³⁸个。
3. 有效的分级寻址和路由结构
   巨大的地址空间可以更好的划分路由结构的层次，层次划分可以覆盖从Internet主干网 到各个部门内部子网的多级结构。
4. 有状态和无状态的地址自动配置
   IPv6协议即支持DHCPv6服务器的有状态和无状态地址自动配置，可在1S内自动配置链 路本地地址。
5. 内置的安全性
   IPv6协议支持IPsec协议，为IPv6数据包提供了数据完整性、数据验证、数据机密性和重放保护服务。
6. 更好的支持QOS
   在IPv6协议头中定义了新字段如何处理识别通信流。
7. 用新协议处理领主机交互
   使用ICMPv6协议管理同一链路上的相邻主机间的交互过程
8. 可扩展性
   通过在分组头之后添加新的扩展协议头。

三、IPv6的报文结构

IPv6报文由一个IPv报头、多个扩展报头和一个上层数据协议单元组成。

扩展报头与上层协议数据单元一起称为有效载荷，有效载荷最多可达65535B。有效载荷大于65535B的数据包称为“超大包”。

1. IPv6报头
   每一个IPv6数据包都有一个基本报头，固定长度为40字节（IPv4基本报头为20字节）。

字段	长度	含义
Version	4位	版本号为6
Traffic class	8位	流量类型，表示数据包的类型或优先级，该字段以区分业务编码点（DSCP）标记一个IPv6数据包，以此指明数据包应当如何处理。
Flow Label	20位	流标签，标记IP数据包的一个流，流量标签和流量类型都没有明确定义如何使用。
Payload Length	16位	载荷长度,表明该IPv6包头部后包含的字节数,包含扩展头部和高层PDU，最大长度为65535B
Next Header	8位	下一个报头，表示下一个报头的类型。如果不存在扩展报头，“下一个报头”值表示传输层报头，可为TCP／UDP／ICMP
Hop Limit	8位	跳数限制，表示IP数据包可以通过的最大路由器转发数。该字段类似于IPv4中的TTL，每次转发跳数减一，该字段达到0时包将会被丢弃
Source Address	128位	源地址，标识该报文的来源地址
Destnation Address	128位	目的地址，标识该报文的目的地址

2. 扩展报头
   IPv6数据包可以没有扩展报头也可以有一个或者多个扩展报头,扩展报头可以有不同的长度.基本报头中的"下一个报头"字段,指向第一个扩展报头.每个扩展报头中都包含"下一个报头"指向下一个扩展报头.最后一个扩展报头指向上层协议数据单元的报头.

3. 上层协议数据单元
   上层协议数据单元PDU可以是TCP或UDP报文段,也可以是ICMPv6报文.

参考: 计算机网络(第四版)