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IPv6协议技术独特的报头结构

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(3)报头格式大大简化,从而有效减少路由器或交换机对报头的处理开销,这对设计硬件报头处理的路由器或交换机十分有利;虽然IPv6报头占40字节,是24字节IPv4报头的1.6倍,但因其长度固定(IPv4报头是变长的),故不需要消耗过多的内存容量。

2010年6月3日

关键字: IPv6 网络

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IPv6协议技术是我们对下一代互联网的新规范。通过这个规范我们改进了现存网络的一些不足。尤其是在IP地址紧张的当下,一个新的体系和机构是互联网急需的。那么对于这项技术的特点我们来介绍一下。

IPv6协议技术特点

IPv6相对于IPv4有哪些较为显著的优势?

相对于IPv4,IPv6有如下一些显著的优势:

(1)地址容量大大扩展,由原来的32位扩充到128位,彻底解决IPv4地址不足的问题;支持分层地址结构,从而更易于寻址;扩展支持组播和任意播地址,这使得数据包可以发送给任何一个或一组节点;

(2)大容量的地址空间能够真正的实现无状态地址自动配置,使IPv6终端能够快速连接到网络上,无需人工配置,实现了真正的即插即用;

(3)报头格式大大简化,从而有效减少路由器或交换机对报头的处理开销,这对设计硬件报头处理的路由器或交换机十分有利;

(4)加强了对扩展报头和选项部分的支持,这除了让转发更为有效外,还对将来网络加载新的应用提供了充分的支持;

(5)流标签的使用让我们可以为数据包所属类型提供个性化的网络服务,并有效保障相关业务的服务质量;

(6)认证与私密性:IPv6协议技术把IPSec作为必备协议,保证了网络层端到端通信的完整性和机密性;

(7)IPv6在移动网络和实时通信方面有很多改进。特别地,不像IPv4,IPv6具备强大的自动配置能力从而简化了移动主机和局域网的系统管理。

报头结构

IPv6协议技术的报头结构是怎样的?

新的IPv6报头的结构比IPv4简单得多,IPv6报头中删除了IPv4报头中许多不常用的域,放入了可选项和报头扩展中;IPv6中的可选项有更严格的定义。IPv4中有10个固定长度的域、2个地址空间和若干个选项,IPv6中只有6个域和2个地址空间。

虽然IPv6报头占40字节,是24字节IPv4报头的1.6倍,但因其长度固定(IPv4报头是变长的),故不需要消耗过多的内存容量。

IPv4中的报头长度(header length)、服务类型(type of service,TOS)、标识符(identification)、标志(flag)、分段偏移(fragment offset)和报头校验和(header checksum)这6个域被删除。报文总长(total length)、协议类型(protocol type)和生存时间(time to live,TTL)3个域的名称或部分功能被改变,其选项(options)功能完全被改变,新增加了2个域,即优先级和流标签。

下表为具体的IPv4与IPv6协议技术的报头比较。

 

表1 IPv4包头格式
4bit版本号 4bit报头长度 8bit服务类型 16bit数据包长度
标识符(16bit) 标志(4bit) 分段偏移(12bit)
生存时间(8bit) 传输协议(8bit) 报头校验和(16bit)
源IP地址(32bit)
目的IP地址(32bit)
选项(24bit) 填充(8bit)
           

 

 

表2 ipv6包头格式
4bit版本号 4bit优先级 24bit流标签
净荷长度(16bit) 下一报头(8bit) HOP限制(8bit)
源IP地址(128bit)
目的IP地址(128bit)

 

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