6网络层全解.ppt

IPv6头部和Ipv4头部的比较 头部检查和： 因为因特网诸层中的运输层（如TCP与UDP）和数据链路层（如以太网）协议执行了检验操作，IP协议的设计者可能觉得在网络层中具有该项功能实属多余，可以去除。 再次强调的是，快速处理IP分组是关注的重点。 由于IPv4头部字段包含一个TTL字段，所以在每个路由器上，IPv4首部检查和都需要重新计算。 选项字段： 选项字段不再是标准IP头部的一部分。 但它并没消失，而是以扩展头部的形式出现，可能放在在IPv6头部中由下一个头部指出的位置上。 就像TCP或UDP协议头部都可在IP分组中由下一个头部指出一样，扩展头部也可由下一个头部字段指出。 删除选项字段导致了一个定长的40字节的IP头部。 （3）ICMP协议重新定义，升级为ICMPV6： RFC 2463中定义了一种IPv6使用的新版ICMP。 除了能识别现存的ICMP类型和编码定义外，由于IPv6新增功能的需要，ICMPv6还增加了新的类型和编码。 包括“分组太大”类型与“未识别的IPv6选项”等错误编码。 ICMPv6还包含了互联网组管理协议（IGMP）。 IGMP用于管理主机加入和离开所谓多播组，它以前是IPv4中的一个与ICMP分开的独立协议。 IPv6的扩展头部 （1）扩展头部及下一个头部字段 IPv4数据报如果使用了选项字段，那么传送路径上的每一个路由器都必须对这些选项进行检查，大大降低了路由器处理数据报的速度和转发性能。 实际上，IPV4中很多的选项在路由器上是不需要检查的。 IPv6把原来IPv4头部中选项的功能都放在扩展头部中，并把扩展头部留给路径两端的源主机和目的主机来处理，而路由器不处理这些扩展头部(除了逐跳选项扩展头部之外的其它扩展头部)，大大提高了路由器的处理效率。 IPv6的扩展头部 在RFC 2460中定义了以下六种扩展头部： 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。 每一个扩展头部都由若干个字段组成，长度也各不同。 所有扩展头部的第一个字段都是8位的“下一个头部”字段。 该字段的值指出了在该扩展头部后面的下一个扩展头部或协议是什么。 当使用多个扩展头部时，应按以上的先后顺序出现。 高层协议头部总是放在最后面。 IPv6的扩展头部 当数据报不包含扩展头部时，固定头部中的下一个头部字段就相当于IPv4头部中的协议字段，此字段的值指出后面的有效载荷应当交付给哪一个高层协议。 如果在基本头部后面有一个扩展头部,则所有扩展头部中的第一个字段“下一个头部”的值都是指出了跟随在此扩展头部后面的是何种头部。 （2）扩展头部举例： 在IPv6中，只有源主机才能进行分段。 源主机使用路径最大传送单元MTU发现技术确定沿着该路径到终点的最小MTU。 如果需要分片时，源主机在发送数据报之先把数据报分片，保证每个数据报片都小于此路径的MTU。 路由器不允许进行分片。 IPv6基本头部中没有用于分片的字段。 需要分片时，源主机在每一数据报片的基本头部的后边插入一个分片扩展头部，其格式如图所示。 （2）扩展头部举例： IPv6分片扩展头部共有以下几个字段： ①下一个头部字段： 长度为8位；指明下一个头部。 ②保留字段： 长度为10位；保留。该字段在第8~15位和第29～30位。 ③段偏移字段： 长度为13位；指明本数据报片在原来的数据报中的偏移量，以8个字节为度量单位。可见每个数据报片的长度必须是8个字节的整数。 ④ M标志字段： 长度为1位；M=1表示后面还有数据报片；M=0则表示这是最后一个数据报片。 ⑤标识符字段： 长度为32位；由源主机产生的、用来唯一地标志数据报的一个32位数。每产生一个新数据报，就把这个标识符加1。分片数据报的标识符与源数据报的标识符相同。 （2）扩展头部举例： 例子：设IPv6数据报的有效载荷为2900字节。现用以太网传送此数据报，而以太网的最大传送单元MTU是1500字节，因此必须进行分片。分成的三个数据报片携带的数据长度分别是：1400字节，1400字节和100字节。分片需要在IPv6的基本头部后面增加一个分片扩展头部。 分片的结果如图所示。 IPv6的扩展头部 采用端到端分片的方法减少了路由器的开销，允许路由器在单位时间内处理更多的数据报，提高了转发效率。 端到端的分片方法也有明显的缺点： 改变了因特网的路由模式。 IPv6的地址空间 （1）地址的类型与地址空间 三种基本类型地址： ① 单播(unicast)地址： 单播用于传统的点对点通信。 ② 多播(multicast)地址： 多播用于一点对多点的通信，数据报发送到一组计算机中的每一个。IPv6没有采用广播的术语，而是将广播看作多播的一个特例。 ③ 任播(anycast)地址： 是IPv6