【SPOTO思博网络】【网工入门基础】IPv6报文格式

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IPv6 报文由 IPv6 基本报头、 IPv6 扩展报头以及上层协议数据单元三部分组成。

上层协议数据单元一般由上层协议报头和它的有效载荷构成，有效载荷可以是一个 ICMPv6 报文、一个 TCP 报文或一个 UDP 报文。

IPv6 报文的一般形式

IPv6报文格式

01 扩展首部

①版本（version）：占4位。它指明了协议的版本，对于IPv6该字段为6。

②通信量类（traffic class）：占8位。这是为了区分不同的IPv6数据报的类别或优先级。目前正在进行不同的通信量类性能的实验。

③流标号（flow label）：占20位。所谓“流”是指互联网从指定源点到终点的一系列数据报，所有属于同一个流的数据报都具有同样的流标号。用来标记那些需要IPv6路由器特殊处理(如一种非默认服务质量或实时服务)的信息包顺序。

④有效载荷长度（payload length）：占16位，它指明IPv6数据报除了基本首部以外的字节数（所有扩展首部部都算在有效载荷之内）。这个字段最大值是64KB。

⑤下一个首部（next header）：占8位。相当于IPv4的协议字段或可选字段。

当IPv6数据报没有扩展首部时，“下一个首部”字段的作用和IPv4协议字段一样，指明了基本首部后面的数据应交付IP上面的高层协议（如6或17分别表示交付给TCP或UDP）。

如果有扩展首部，其表示的含义因该字段值有所不同，可参考后面的《扩展首部》的内容。

file:///C:\Users\SPOTO\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsD0FA.tmp.jpg

⑥跳数限制（hop limit）：占8位。用来防止数据报在网络中无限期地存在，相当于IPv4中的TTL。

源点在每个数据报发出时即设定某个跳数限制（最大为255跳）。每个路由器在转发数据报时，要先把“跳数限制”字段中的值减1.当跳数限制为0时，该数据报被丢弃。

⑦源地址：占128位。是数据报发送端的IPv6地址。

⑧目的地址：占128位。是数据报的接收端的IPv6地址。

02 扩展首部

①类似于IPv4的选项部分。但IPv6将扩展首部留给路径两端的源点和终点来检查，而沿途路由器不检查扩展首部（逐跳选项例外，这有别于IPv4）从而大大提高路由器的处理效率。RFC2460定义了六种扩展首部。

每种扩展首部的含义由基本首部中的“下一个首部”的取值来定义。

file:///C:\Users\SPOTO\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsD0FB.tmp.jpg

②每一个扩展首部都由若干个字段组成，它们的长度也各不相同。但所有扩展首部的第一个字段都是8位的“下一个首部”字段。

此字段的值指出了在该扩展首部后面的字段是什么。当使用多个扩展首部时，应按以上的先后顺序出现。高层首部总是放在最后面。

file:///C:\Users\SPOTO\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsD0FC.tmp.jpg

IPv6寻址及表达式

01 首选格式

分8段，每段16比特，十六进制表示，并使用冒号等间距分隔。例如F00D:4598:7304:3210:FEDC:BA98:7654:3210

02 压缩格式

使用冒号(::)来取代一连串的0，注意在一个地址中只能出现一次双冒号。如可将1080:0:0:0:8:8000:200C:417A表示为1080::8:8000:200C:417A。

03 内嵌IPv4的IPv6地址

在IPv4和IPv6混合环境中，为实现IPv4和IPv6互通，可将IPv4嵌入到IPv6地址中。

格式为：x:x:x:x:x:x:d.d.d.d（注意有6个x），前96比特采用冒分十六进制表示，后32比特使用IPv4的点分十进制表示。如0:0:0:0:0:0:192.168.0.1或者::192.168.0.1的压缩形式。

04 “IPv6地址/前缀长度”表示法

其中的“前缀长度”是一个十进制数，表示该地址前缀。如F00D:4598:7304:3210:FEDC:BA98:7654:3210，其地址前缀是64位，可以表示为F00D:4598:7304:3210:FEDC:BA98:7654:3210/64。

IPv6中特殊的地址

（1）0:0:0:0:0:0:0:0等于::，这是IPv4中的0.0.0.0的等价物。当向DHCPv6服务器请求地址时，源地址就是0:0:0:0:0:0:0:0

（2）0:0:0:0:0:0:0:1等于::1，这是IPv4中127.0.0.1环回地址的等价物

（3）0:0:0:0:0:0:192.168.100.1，这是在IPv6、IPv4混合网络环境中IPv4地址的表现式。

（4）2000::/3，全球单播地址范围，只要最高3位是001就是全球单播地址。

（5）FF80::/10，链路本地单播地址范围

（6）FF00::/8，组播地址范围

（7）3FFF:FFFF::/32和2001:0DB8::32，为示例和文档保留地址

（8）2002::/16用于IPv6到IPv4的转换系统，这种结构允许IPv6包通过IPv4网络进行传输，无需显式地配置隧道。

■ 文章来源：内容综合自网络、知乎、CSDN，因觉优质，特此分享，侵删。

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