IPV6基础

目录

• IPv6报文结构：
• IPv6扩展头：
• IPv6地址分类：

IPv6报文结构：

• IPv6的报文相较于IPv4报文，砍了如下字段，头部长度，标识，flags分段偏移，头部校验，option，padding
• 由于IPv6采用头部长度定长为40字节，所以不需要头部长度的的字段
• 由于IPv6的报文分片是由扩展报文来完成的，所以移除了报文中分片所需要的字段
• 由于在二层存在对数据帧的校验，四层中存在对数据段的校验，所以不需要在三层进行包的校验，而且因为在树的传递过程中，TTL值是不停的在改变的，所以需要频繁的校验，影响了数据包的转发效率。
• 由于IPv6的扩展报头将IPv4的Option字段给取代了，这样让IPv6的报文有了固定长度，还大大提高了中间节点对IPv6报文的的转发效率，由于Option字段给移除了，所以填充字段也就不存在了。
• IPv6静载荷：在一段IPv6数据中，除去IPv6基本报头之外，其他的都是静载荷，其中可能包含多个扩展报头

IPv6扩展头：

• IPv6定义了6个扩展报头：逐跳选项报头，目的选项报头，路由报头，分段报头，认证报头，封装安全净载报头，每种扩展报头的大小应当为8的倍数。
• 逐跳选项报头和目的选项报头采用TLV的设计，
• 逐跳选项报头：用于携带报文在沿途转发的路径上必须被路由器检查和处理的信息（目前指定了一种逐跳选型：巨型净喝选项，使得允许IPv6的有效载荷超过65535字节）
• 目的选项报头：取代了IPv4中的Option字段，用于携带只能由目的地址才能进行处理的信息。
• 路由选择报头：包含IPv6数据包到达目的地所需要经过的节点，强制数据按照该节点进行转发。
• 分段报头：如果数据包的大于了Path MTU，则要进行分段，IPv6中，数据的分段由源端完成，重组由目的端完成，中间是透明的。
• 认证报头：提供对数据包的完整性的校验和加密，
• 封装安全净载报头：

IPv6地址分类：

• 由网络前缀+接口ID组成，网络前缀可以手工配置，或者无状态地址自动配置生成，接口ID可以由手工，EUI-64

• 单播地址：

  1. 未指定地址：（::/128）
  2. 环回地址：（::1/128）
  3. 全球单播地址：是带有全局单播路由前缀的地址，可以针对于路由前缀进行聚合，高三位固定为001，第四位可0可1，因此，全球单播路由前缀为2000::/3 3000::/3,其中全球单播地址由路由前缀(48bit)+子网ID(18bit)+接口ID(64bit)组成
  4. 唯一本地地址：类似于IPv4中的私网地址，只能在本地网络中被路由转发，在全球网络中不会被路由转发。具有全球唯一的前缀为FC00::/7(该前缀方便边缘设备进行过滤),但由于有一个特殊字段global id，该值由设备随机生成，所以就算两个私网之间进行连接，该地址而不会冲突
  5. 链路本地地址：只在连接同一链路的节点之间进行使用，也只在该节点之间有效，由固定的前缀FE80::/10+接口ID组成，可以作为路由的下一跳，以本地链路地址作为源或目的数据不会转发到其他链路

• 组播地址：

  • IPv6组播跟IPv4组播地址相同，用来标识一组接口，通常这组接口属于不同节点，IPv6地址由前缀+标记+范围+组播组ID
  • 前缀：FF00::/8
  • 标记：4bit，只是用了最后1bit，其中置位代表临时组地址，未置位代表永久组地址。
  • 范围：4bit，组播数据流在网络中可传递的范围
  • 组播组ID：112bit，用以标识组播组
  • 被请求节点 组播地址：由前缀FF02::1:FF00:0/104和单播地址的最后24位组成。

• 任播地址：

  • 也属于单播地址的一类，没有特定的地址前缀，通过单播地址用作的行为，来区分是否为任播地址
  • 主要是为了向DNS和HTTP提供服务的。