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IPv4报文结构与IPv6报文结构
IPv6扩展报头
ICMPv6
第5章 IPv6报文结构
总目录
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IPv4与IPv6报文结构
本节内容：
IPv4报文结构回顾
IPv6报文结构
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IPv4报文结构回顾
1. IPv4报文结构
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服务类型。这8位中只有前4位用来作为IP路由器的服务类型(TOS)请求。一个TOS位表示对如何处理数据报的优先选择：延时、吞吐量、可靠性或代价。在请求中把延时位置位意味着需要最小的延时；把吞吐量位置位意味着需要最大的吞吐量；把可靠性位置位意味着需要最高的可靠性。服务类型字段内部结构如图5-2所示。
优先权
D
T
R
0
0
其中：优先权。优先权由3位组成，其值从0-7，数值越高，优先权越高。D表示时延，其值为0表示正常时延，为1表示高时延；T表示吞吐量，为0表示正常吞吐量，为1表示高吞吐量；R表示可靠性，其值为0表示正常可靠性，为1表示高可靠性；6-7位保留。
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标识符（数据包ID）。这个唯一的16位标识符由产生它的主机指定给数据报。发送主机为它送出的每个数据报产生一个单独ID，但数据报在传输的过程中可能会分段，并经过不同的网络而到达目的地。分段后的数据报都共享同一个数据报ID，这将帮助接收主机对分段进行重装。
  分段标志。分段标志共3位，如图5-3所示。3位分段标志位中的第一位未用，其他两位用于控制数据报的分段方式。如果“不能分段(DF)”位设为1，意味着数据报在选路到目的地的过程中不会分段传输。如果数据报不分段就无法选路，试图分段的路由器将丢掉该数据报并向源主机发送错误报文。如果“更多段(MF)”位设为1，意味着该数据报是某两个或多个分段中的一个，但不是最后一段。如果MF位设为0，意味着后面没有其他分段或者是该数据报本来就没有分段。接收主机把标志位和分段偏移一起使用，以重组被分段的数据报。
0
DF
MF
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分段偏移值。13位，它表示以8字节为单位，当前数据报相对于初始数据报的开头的位置。数据报的第一个分段的偏移值为0；如果第二个分段中的数据从初始数据报开头的第800字节开始，该偏移值将是100。
生存期。生存期又称生命周期，在转发数据报时，每经过一个路由器，即把TTL减1。在实践中，TTL代表的是数据报在被丢弃前能够穿越的最大跳数。当TTL=0而数据报还未到达目的节点时，路由器将丢弃该报文，同时向源主机发送ICMP差错报文。
  传输协议。指明数据报中携带的净荷类型，主要标识所使用的传输层协议：一般是TCP协议或UDP协议。其值为6时表示TCP协议，为17时为UDP协议。
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2. IP选项
在IPv4中，IP选项主要用于网络测试和调试。
可用的选项大多与选路有关，例如，有的选项允许发送方指定数据报必须经过的路由，换句话说，定义了由哪些路由器来处理该数据报。还有的选项要求中转路由器记录其IP地址为数据报打上时间戳。一些选项，尤其是指出数据报必须经过哪些IP地址的报文要求在选项后附加一些数据。
指定路由、记录路由器或增加时间戳等选项增加了IP头的长度。如果使用的话，IP选项会以没有间隔字符的方式串在一起，如果它们的结尾不在字边界，即字节数不是4字节的整数倍，还将会加上填充数据。正如上述对头长度字段的描述，选项字段可以包括不超过40字节的选项和选项数据。
常用的选项有：源路由选项、路由记录选项、时间戳选项、安全选项等。
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IPv6报文结构
与IPv4报文结构一样，IPv6报文也是由报头和数据组成的，不同的是，IPv6报头是由3个部份组成：IPv6报头（即基本报头）、扩展报头及上层协议数据单元。如图5-4所示。
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IPv6报头。IPv6报头又称“IPv6基本报头”，每一个IPv6数据包都必须包含报头，该报头长度固定为40个字节。
扩展报头。IPv6扩展报头又称下一个头，扩展报头是可选报头，紧接在基本报头之后，IPv6数据包可包含多个扩展报头，而且扩展报头的长度并不固定，IPv6扩展报头代替了IPv4报头中的选项字段。“下一报头”字段值所对应的扩展报头如表5-1所示。
上层协议数据单元。上层数据协议单元由上层协议报头和它的有效载荷构成，有效载荷可以是一个ICMPv6报文、一个TCP报文或一个UDP报文。
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