ipv6的历史背景和及展望
ipv6普及不够,ipv4快要用完。
ipv6技术部分
ivp6包头结构
ipv6不允许分片,减轻中间设备压力。
IPv6 包头结构可按字段分层解析,核心特点是 固定头部长度(40 字节) ,将可选功能移至扩展头部,提升处理效率。以下是各字段的详细说明:
第一层(前 32 位,4 字节)
字段 | 位数 | 功能解释 |
---|---|---|
Version(版本) | 4 位 | 标识 IP 版本,IPv6 固定为 0110 (二进制),直接区分 IPv4(版本 4 为 0100 )。 |
Traffic Class(流量类别) | 8 位 | 类似 IPv4 的 服务类型(TOS),用于标记流量的 QoS 优先级(如实时视频、普通数据),辅助路由器调度。 |
Flow Label(流标签) | 20 位 | IPv6 新增特性,标识同一 “流” 的数据包(如视频通话的所有包),让路由器对同流包统一处理(避免乱序、保障低延迟),需源端主动设置。 |
第二层(接下来 32 位,4 字节)
字段 | 位数 | 功能解释 |
---|---|---|
Payload Length(有效载荷长度) | 16 位 | 表示 IPv6 头部后 负载的总长度(包括扩展头部 + 上层协议数据,如 TCP/UDP 报文)。 |
- 最大值
65535
字节;若超过,需通过 逐跳扩展头部 的Jumbo Payload
选项扩展。 |
| Next Header(下一个头部) | 8 位 | 标识紧跟的 下一层头部类型: - 若为 扩展头部(如逐跳、路由、分段头部),则指向扩展头部类型;
- 若为 上层协议,则对应协议号(如 TCP=6,UDP=17,ICMPv6=58)。
(替代 IPv4 的Protocol
字段,更灵活支持扩展头部。) |
| Hop Limit(跳数限制) | 8 位 | 类似 IPv4 的 TTL,每经过一个路由器减 1,值为 0 时丢弃数据包,防止环路。 |
第三、四层(各 128 位,共 32 字节)
字段 | 位数 | 功能解释 |
---|---|---|
Source Address(源地址) | 128 位 | 发送方的 IPv6 地址(16 字节,格式如 2001:db8::1 )。 |
Destination Address(目的地址) | 128 位 | 接收方的 IPv6 地址。 |
IPv6 包头的设计特点
- 固定长度(40 字节):相比 IPv4 头部(20~60 字节,可变),IPv6 基本头部固定,减少路由器处理开销。
- 扩展头部分离:将分片、路由、认证等功能移至 扩展头部(可选),仅当需要时添加,避免无关包处理额外字段。
- 流标签(Flow Label):支持 “流” 级别的 QoS 控制,适合实时业务(如直播、游戏)。
- 无校验和:IPv6 头部不做校验(由上层协议或扩展头部处理),进一步提升转发效率。
通过这种结构,IPv6 实现了 更高效的转发、更强的扩展性(支持海量地址)和 更灵活的功能扩展(通过扩展头
ipv6包头跟简单
一共八组,每组四位。
四位二进制对应一位16进制
ipv6没有广播,只有单播和组播。
任意波,不检查地址,可以提供冗余功能。
目前分配的ipv6地址
2或3开头就是公网地址,FD是私网地址,FF开头是组播地址,