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组成结构

表示方法

IPv6的长分布式结构图

IPv6的地址长度为128b，是IPv4地址长度的4倍。于是IPv4点分十进制格式不再

适用，采用十六进制表示。IPv6有3种表示方法。

一、冒分十六进制表示法

格式为X:X:X:X:X:X:X:X，其中每个X表示地址中的16b，以十六进制表示，例如：

ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789

这种表示法中，每个X的前导0是可以省略的，例如：

2001:0DB8:0000:0023:0008:0800:200C:417A→2001:DB8:0:23:8:800:200C:417A

二、0位压缩表示法

在某些情况下，一个IPv6地址中问可能包含很长的一段0，可以把连续的一段0压缩

为“::”。但为保证地址解析的唯一性，地址中”::”只能出现一次，例如：

FF01:0:0:0:0:0:0:1101→FF01::1101

0:0:0:0:0:0:0:1→::1

0:0:0:0:0:0:0:0→::

三、内嵌IPv4地址表示法

为了实现IPv4-IPv6互通，IPv4地址会嵌入IPv6地址中，此时地址常表示为：

X:X:X:X:X:X:d.d.d.d，前96b采用冒分十六进制表示，而最后32b地址则使用IPv4的点分

十进制表示，例如::192.168.0.1与::FFFF:192.168.0.1就是两个典型的例子，注意在前96b

中，压缩0位的方法依旧适用[5]。

报文内容

IPv6报文的整体结构分为IPv6报头、扩展报头和上层协议数据3部分。IPv6报头是

必选报文头部，长度固定为40B，包含该报文的基本信息；扩展报头是可选报头，可能存在

0个、1个或多个，IPv6协议通过扩展报头实现各种丰富的功能；上层协议数据是该IPv6

报文携带的上层数据，可能是ICMPv6报文、TCP报文、UDP报文或其他可能报文。

IPv6的报文头部结构如图：

版本号表示协议版本．值为6

流量等级主要用于QoS

流标签用来标识同一个流里面的报文

载荷长度表明该IPv6包头部后包含的字节数，包含扩展头部

该字段用来指明报头后接的报文头部的类型，若存在扩展头，表示第一个扩展头的类型，否

下一报头

则表示其上层协议的类型，它是IPv6各种功能的核心实现方法

跳数限制该字段类似于IPv4中的TTL，每次转发跳数减一，该字段达到0时包将会被丢弃

源地址标识该报文的来源地址

目的地址标识该报文的目的地址

扩展头部：IPv6报文中不再有选项“”字段，而是通过下一报头“”字段配合IPv6扩展报

头来实现选项的功能。使用扩展头时，将在IPv6报文下一报头字段表明首个扩展报头的类

型，再根据该类型对扩展报头进行读取与处理。每个扩展报头同样包含下一报头字段，若接

下来有其他扩展报头，即在该字段中继续标明接下来的扩展报头的类型，从而达到添加连续

多个扩展报头的目的。在最后一个扩展报头的下一报头字段中，则标明该报文上层协议的类

型，用以读取上层协议数据[6]。

地址类型

IPv6协议主要定义了三种地址类型：单播地址（UnicastAddress）、组播地址（Multicast

Address）和任播地址（AnycastAddress）。与原来在IPv4地址相比，新增了任播地址“”

类型，取消了原来IPv4地址中的广播地址，因为在IPv6中的广播功能是通过组播来完成的。

单播地址：用来唯一标识一个接口，类似于IPv4中的单播地址。发送到单播地址的数

据报文将被传送给此地址所标识的一个接口。

组播地址：用来标识一组接口（通常这组接口属于不同的节点），类似于IPv4