第07章IPv6报文封装及地址-2祥解.ppt

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第07章IPv6报文封装及地址-2祥解.ppt

网络编程技术 Technology of Network Programming 计算机硬件基础教学中心.2008 IPv6报文封装及地址 由中国互联网络信息中心(CNNIC)等主办的2008IP地址资源研讨会在天河软件园召开。会议透露,IPv4地址资源按照目前的分派速度只剩下830多天。届时,如不采取措施,新网民将无法正常上网。作为互联网的基础资源,IPv4的资源是有限的,目前已经用掉了80%。 IPv6报文封装及地址 IPv6网络地址,是一种没有上限的网络基础资源。但是目前中国使用这个地址资源的只有教育网。如果要使用IPv6的网络地址,意味着运营商要使用新的设备,而旧的设备都要被淘汰掉,这需要一笔很大的资金,“现在到处都开研讨会,就是要告诉网络运营商尽快申请剩下的IP地址,储备起来,另外要提前为网民准备提供IPv6的IP地址”。 IPv6报文封装及地址 从计算机本身发展以及从因特网规模和网络传输速率来看,现在 IPv4 已很不适用。 最主要的问题就是 32 bit 的 IP地址不够用。 要解决 IP 地址耗尽的问题的措施: 无类别编址 CIDR,使 IP 地址的分配更加合理。 网络地址转换 NAT方法以节省全球 IP 地址。 具有更大地址空间的新版本的 IP 协议 IPv6。 IPv6报文封装及地址 IPv6 的基本首部 IPv6 的扩展首部 IPv6 的地址记法 IPv6 的地址空间的分配 IPv4 向 IPv6过渡 IPv6报文封装及地址 更大的地址空间。IPv6 将地址从 IPv4 的 32 bit 增大到了 128 bit。 扩展的地址层次结构。 灵活的首部格式。 改进的选项。 允许协议继续扩充。 支持即插即用(即自动配置) 支持资源的预分配。 IPv6报文封装及地址 IPv6 将首部长度变为固定的 40 字节,称为基本首部(base header)。 首部的字段数减少到只有 8 个。 取消了首部的检验和字段,加快了路由器处理数据报的速度。 在基本首部后面允许零个或多个扩展首部。 所有的扩展首部和数据合起来叫做数据报的有效载荷(payload)或净负荷。 IPv6报文封装及地址 IPv6报文封装及地址 版本(version)—— 4 bit。它指明了协议的版本,对 IPv6 该字段总是 6。 通信量类(traffic class)—— 8 bit。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。 流标号(flow label)—— 20 bit。 “流”是互联网络上从特定源点到特定终点的一系列数据报, “流”所经过的路径上的路由器都保证指明的服务质量。 IPv6报文封装及地址 有效载荷长度(payload length)—— 16 bit。它指明 IPv6 数据报除基本首部以外的字节数(所有扩展首部都算在有效载荷之内),其最大值是 64 KB。 下一个首部(next header)—— 8 bit。它相当于 IPv4 的协议字段或可选字段。 跳数限制(hop limit)—— 8 bit。源站在数据报发出时即设定跳数限制。 IPv6报文封装及地址 源地址—— 128 bit。是数据报的发送站的 IP 地址。 目的地址—— 128 bit。是数据报的接收站的 IP 地址。 IPv6报文封装及地址 IPv6报文封装及地址 IPv6 将原来 IPv4 首部中选项的功能都放在扩展首部中,并将扩展首部留给路径两端的源站和目的站的主机来处理。 数据报途中经过的路由器不处理这些扩展首部(只有一个首部例外,即逐跳选项扩展首部)。 这样就大大提高了路由器的处理效率。 IPv6报文封装及地址 逐跳选项 路由选择 分片 鉴别 封装安全有效载荷 目的站选项 IPv6报文封装及地址 IPv6报文封装及地址 IPv6报文封装及地址 每个 16 bit 的值用十六进制值表示,各值之间用冒号分隔。 68E6:8C64:FFFF:FFFF:0:1180:960A:FFFF 零压缩(zero compression),即一连串连续的零可以为一对冒号所取代。 FF05:0:0:0:0:0:0:B3 可以写成: FF05::B3 IPv6报文封装及地址 0:0:0:0:0:0:128.10.2.1 再使用零压缩即可得出: ::128.10.2.1 CIDR 的斜线表示法仍然可用。 60 bit的前缀 12AD3 可记为: 12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/60 或12AB::CD30:0:0:0:0/60 或12AB:0:0:CD30::/60 IPv6报文封装及地址 IPv6 将 12

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