IPv6 概述

IPv6 报头结构

IPv6 数据包标头包含 IPv4 数据包标头中的许多字段;其中一些字段已从 IPv4 修改。 图 1 显示了 40 字节 IPv6 标头中的以下 8 个字段。

IPv6 数据包标头包含 IPv4 数据包标头中的许多字段;其中一些字段已从 IPv4 修改。40 字节 IPv6 标头包含以下 8 个字段：

• 版本 — IP 版本。

• 流量类 — 数据包的服务等级 （CoS） 优先级。之前是 IPv4 中的服务类型 （ToS） 字段。但是，此字段的语义（例如，DiffServ 代码点）与 IPv4 相同。

• 流标签 — 需要特定 服务等级的数据包流。流标签标识属于特定流的所有数据包，路由器可以识别这些数据包，并按类似的方式进行处理。

• 有效负载长度 — IPv6 有效负载的长度。之前是 IPv4 中的总长度字段。

• 下一个报头 - 要检查的下一个扩展标头。之前是 IPv4 中的协议字段。

• 跃点限制 — 允许的最大跃点数。之前是 IPv4 中的生存时间 （TTL） 字段。

• 源地址 — 发送数据包的源节点的地址。

• 目标地址 — 数据包的最终目标节点地址。

IPv6 扩展标头

在 IPv6 中， 扩展标头 用于对可选的互联网层信息进行编码。扩展标头放置在数据包中的 IPv6 标头和上层标头之间。

扩展标头使用 IPv6 标头中的下一个报头字段链接在一起。下一个报头字段向路由器指示下一个扩展标头。如果不再存在扩展标头，则下一个报头字段表示上层标头（TCP 报头、用户数据报协议 [UDP] 报头、ICMPv6 报头、封装 IP 数据包或其他项目）。

有关 IPv6 的信息，请参阅 RFC 2460。

地址表示

IPv6 地址由 8 组 16 位十六进制值组成，用冒号 （：） 隔开。IPv6 地址格式如下所示：

aaaa 是 16 位十六进制值， a 是 4 位十六进制值。以下是实际 IPv6 地址的示例：

您可以省略前导零，如下所示：

您可以将 16 位的零组压缩为符号 ：：（ 两个冒号），如下所示，但每个地址只能使用一次：

地址类型

IPv6 地址有三种类型：

• 单播 — 用于单个接口。

• 组播 — 用于同一物理介质上的一组接口。数据包会发送到与地址关联的所有接口。

• 任播 — 适用于不同物理介质上的一组接口。一个数据包只会发送至与此地址关联的一个接口，而不是发送到所有接口。

地址范围

IPv6 地址有 范围，用于标识适合该地址的应用程序。单播和组播地址支持范围。

单播地址支持两种类型的范围： 全局 范围和 本地 范围。本地范围有两种类型： 链路本地 地址和 站点本地 地址。链路本地单播地址用于单个网络链路中。前缀的前十位将地址标识为链路本地地址。链路本地地址不能在网络链路外部使用。站点本地单播地址用于站点或内部网。一个站点由多个网络链路组成，而站点本地地址标识内部网内的节点。站点本地地址不能在站点外部使用。

组播地址支持 16 种不同类型的范围，包括节点、链路、站点、组织和全局范围。前缀中的 4 位字段标识范围。

地址结构

单播地址标识单个接口。地址由前缀位和接口 ID 的 n 128 位 n组成。

组播地址标识一组接口。该地址由所有地址的前 8 位、4 位标志字段、4 位范围字段和 112 位组 ID 组成：

第一个八位位组将地址标识为组播地址。标志字段标识组播地址是众所周知的地址还是瞬态组播地址。scope 字段标识组播地址的范围。112 位组 ID 标识组播组。

与组播地址类似，任播地址标识一组接口。但是，数据包仅发送至其中一个接口，而不是发送到所有接口。任播地址从普通单播地址空间中分配，无法与格式的单播地址区分开来。