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服务器知识ipv4和ipv6报文的区别

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ipv4和IPv6报文的区别有什么?IPV4中的 header length(4),Identifier(16),Flags(3),Framented offset(13),Options(Length variable,used for test),Padding 这些项都没有了,因为IPV6的报文头长度是固定的,只保留了最重要的功能,而对于一些非关键性的功能,IPV6放在了扩展报头中去实现。

整体来讲,IPV6报文的整体设计回归简洁,设计更加透明。

ipv4各字段功能

版本号(Version):长度4比特。标识目前采用的IP协议的版本号。一般的值为0100(IPv4),0110(IPv6)

IP包头长度(Header Length):长度4比特。这个字段的作用是为了描述IP包头的长度,因为在IP包头中有变长的可选部分。该部分占4个bit位,单位为32bit(4个字节),即本区域值= IP头部长度(单位为bit)/(8*4),因此,一个IP包头的长度最长为“1111”,即15*4=60个字节。IP包头最小长度为20字节。

服务类型(Type of Service):长度8比特。PPP:定义包的优先级,取值越大数据越重要。

IP包总长(Total Length):长度16比特。 以字节为单位计算的IP包的长度 (包括头部和数据),所以IP包最大长度65535字节。

标识符(Identifier):长度16比特。该字段和Flags和Fragment Offest字段联合使用,对较大的上层数据包进行分段(fragment)操作。路由器将一个包拆分后,所有拆分开的小包被标记相同的值,以便目的端设备能够区分哪个包属于被拆分开的包的一部分。

标记(Flags):长度3比特。该字段第一位不使用。第二位是DF(Don’t Fragment)位,DF位设为1时表明路由器不能对该上层数据包分段。如果一个上层数据包无法在不分段的情况下进行转发,则路由器会丢弃该上层数据包并返回一个错误信息。第三位是MF(More Fragments)位,当路由器对一个上层数据包分段,则路由器会在除了最后一个分段的IP包的包头中将MF位设为1。

片偏移(Fragment Offset):长度13比特。表示该IP包在该组分片包中位置,接收端靠此来组装还原IP包。

生存时间(TTL):长度8比特。当IP包进行传送时,先会对该字段赋予某个特定的值。当IP包经过每一个沿途的路由器的时候,每个沿途的路由器会将IP包的TTL值减少1。如果TTL减少为0,则该IP包会被丢弃。这个字段可以防止由于路由环路而导致IP包在网络中不停被转发。

协议(Protocol):长度8比特。标识了上层所使用的协议。以下是比较常用的协议号:1 ICMP;2 IGMP;6 TCP;17 UDP;88 IGRP;89 OSPF

头部校验(Header Checksum):长度16位。用来做IP头部的正确性检测,但不包含数据部分。 因为每个路由器要改变TTL的值,所以路由器会为每个通过的数据包重新计算这个值。

起源和目标地址(Source and Destination Addresses):这两个地段都是32比特。标识了这个IP包的起源和目标地址。要注意除非使用NAT,否则整个传输的过程中,这两个地址不会改变。

可选项(Options):这是一个可变长的字段。该字段属于可选项,主要用于测试,由起源设备根据需要改写。

IPv6报文扩展头格式

IPv6选项字段是通过形成链式结构的扩展头支持的。IPv6网络基本头后面可以有0到多个扩展头。

IPv6扩展头排列顺序如下:

逐跳选项头,值为0(在IPv6基本头中定义)。此选项头被转发路径所有节点处理。

目的选项头,值为60。只可能出现在两个位置:路由头前,这时此选项头被目的节点和路由头中指定的节点处理;上层头前(任何ESP选项后),此时只能被目的节点处理。

路由头,值为43。用于源路由选项和Mobile IPv6。

分片头,值为44。此选项头在源节点发送的报文超过Path MTU(源和目的之间传输路径的MTU)时对报文分片时使用。

验证头(AH头),值为51。用于IPSec,提供报文验证、完整性检查。定义和IPv4中相同。

封装安全载荷头(ESP头),值为50。用于IPSec,提供报文验证、完整性检查和加密。定义和IPv4中相同。

上层头,上层协议头,如TCP/UDP/ICMP等,目的选项头最多出现两次(一次在路由头前,一次在上层协议头前),其它选项头最多出现一次。但IPv6节点必须能够处理选项头(逐跳选项头除外,它固定只能进随基本头之后)的任意出现位置和任意出现次数,以保证互通性。

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