数据通信与网络 第10章 下一代因特网

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1、第10章下一代因特网IPv4IPv6IP地址即将耗尽现有IPv4很不适用于因特网规模和网络传输速率最主要的问题是32位的IP地址空间不足解决IP地址耗尽问题的措施采用无类别编址CIDR，使IP地址的分配更加合理采用网络地址转换NAT方法以节省全球IP地址采用具有更大地址空间的新版本的IP协议IPv6IPv6特点仍支持无连接的传送更大的地址空间，从IPv4的32位增大到了128位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数据报首部变化首部长度变为固定40字节，称为基本首部(baseheader)取消了不必要的功能，首部字段数减

2、少到只有8个取消了首部检验和字段，加快路由器处理数据报的速度在基本首部的后面允许有零个或多个扩展首部所有的扩展首部和数据合起来称为数据报的有效载荷(payload)或净负荷基本首部IPv6数据报一般形式扩展首部1扩展首部N…数据部分选项IPv6数据报有效载荷041631位1224版本目的地址源地址下一个首部流标号通信量类（128位）（128位）有效载荷长度跳数限制有效载荷（扩展首部/数据）IPv6基本首部（40B）IPv6有效载荷（至64KB）IPv6数据报041631位1224版本目的地址源地址下一个首部流标号通信量类（128位）（128位）有效载荷长度跳数限制IPv6基本首部（40B）I

3、Pv6的基本首部版本(version)——4位指明协议版本，对IPv6该字段总是6041631位1224版本目的地址源地址下一个首部流标号通信量类（128位）（128位）有效载荷长度跳数限制IPv6基本首部（40B）IPv6的基本首部通信量类(trafficclass)——8位区分不同IPv6数据报的类别或优先级041631位1224版本目的地址源地址下一个首部流标号通信量类（128位）（128位）有效载荷长度跳数限制IPv6基本首部（40B）IPv6的基本首部流标号(flowlabel)——20位“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”经过路径上的路由器都保证指明的服务质

4、量041631位1224版本目的地址源地址下一个首部流标号通信量类（128位）（128位）有效载荷长度跳数限制IPv6基本首部（40B）IPv6的基本首部有效载荷长度(payloadlength)——16位指明IPv6数据报除基本首部以外的字节数（包括所有扩展首部）最大值64KB041631位1224版本目的地址源地址下一个首部流标号通信量类（128位）（128位）有效载荷长度跳数限制IPv6基本首部（40B）IPv6的基本首部下一个首部(nextheader)——8位相当于IPv4的协议字段或可选字段041631位1224版本目的地址源地址下一个首部流标号通信量类（128位）（128位）有

5、效载荷长度跳数限制IPv6基本首部（40B）IPv6的基本首部跳数限制(hoplimit)——8位源站在数据报发出时需要设定跳数限制路由器在转发数据报时将跳数限制值减1，到零时将此数据报丢弃041631位1224版本目的地址源地址下一个首部流标号通信量类（128位）（128位）有效载荷长度跳数限制IPv6基本首部（40B）IPv6的基本首部源地址——128位数据报发送站的IP地址041631位1224版本目的地址源地址下一个首部流标号通信量类（128位）（128位）有效载荷长度跳数限制IPv6基本首部（40B）IPv6的基本首部目的地址——128位数据报接收站的IP地址IPv6的扩展首部把原

6、来IPv4首部中选项的功能都放在扩展首部中扩展首部由路径两端的源站和目的站主机处理数据报途中经过的路由器都不处理这些扩展首部（只有逐跳选项扩展首部例外）大大提高路由器的处理效率IPv6的扩展首部RFC2460中定义了六种扩展首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有效载荷有效载荷IPv6的扩展首部基本首部下一个首部=TCP/UDP基本首部下一个首部=路由选择路由选择首部下一个首部=分片分片首部下一个首部=TCP/UDPTCP/UDP首部和数据(TCP/UDP报文段)TCP/UDP首部和数据(TCP/UDP报文段）无扩展首部有扩展首部扩展首部举例IPv6把分片限制为由源站来完成。

7、源站可以采用保证的最小MTU（1280字节），或者在发送数据前完成路径最大传送单元发现(PathMTUDiscovery)，以确定沿着该路径到目的站的最小MTU。分片扩展首部的格式如下：0291631位下一个首部片偏移8标识符保留保留M扩展首部举例IPv6数据报的有效载荷长度为3000字节。下层的以太网的最大传送单元MTU是1500字节。分成三个数据报片，两个1400字节长，最后一个是200字节长。IPv6基