IPv6报文结构PPT学习课件

1、第五章IPv6消息结构是现代网络，为了安全、准确且有效地将数据传送到目标节点，首先将要传送的数据阻塞，在每个小块的数据之前，使用序列号、源/目标IP地址、源端口UDP )、认证码、生命周期等附加信息的块称为“包”、“包”或“消息”，导出了“包交换”和“包交换”的概念。 本章讨论这种分组信息的结构，即“信息结构”。 本章的主要内容是作为lIPv4消息结构的lIPv6消息结构lIPv6扩展标头lIPv6错误消息lIPv6消息。，5.1IPv4信息结构和IPv6信息结构，5.2IPv6扩展标头，5.3icmpv6,5，5章IPv6信息结构，5.1IPv4和IPv6信息结构， 本节的内容：5.1.1I

2、Pv4信息结构5.1.2IPv6信息结构，5.1.1IPv4信息结构1.IPv4信息结构，服务类型。 在这八位中，只有前四位用作IP路由器的服务类型(TOS )请求。 TOS位表示数据报处理方法(延迟、吞吐量、可靠性、成本)的优先顺序。 在请求中指定延迟位置比特意味着需要最小延迟的吞吐量的位置比特取得意味着需要最大吞吐量的可靠性的位置意味着需要最高可靠性。 服务类型字段的内部结构如图5-2所示。 的双曲馀弦值。 优先级由3位构成，其值为07，数值越高优先级越高。 d表示延迟，值为0表示正常延迟，值为1表示高延迟t表示吞吐量，值为0表示正常吞吐量，值为1表示高吞吐量r表示可靠性，值为0表示正常可

3、靠性，值为1表示高可靠性的67位保留。5，标识符(数据包ID )。 该唯一的16位标识符由其生成的主机分配给数据报。 发送主机为要发送的每个数据报生成单独的ID，但数据报在传输过程中会被分段，并可能通过不同的网络到达目的地。 所有分段数据报共享相同的数据报ID，有助于接收主机重新加载段。 分隔符号。 段标志共计三位，如图5-3所示。 3比特的分段标志比特的第一个比特没有被使用，其他2比特被用于控制数据报的分段方式。 如果“不能分割(DF )”位设置为1，则表示在到目的地的路由过程中，数据报不被分割传输。 数据报不碎片就无法选择道路，尝试碎片的路由器废弃该数据报，并向源主机发送错误消息。 如果“

4、更多段(MF )”比特设置为1，则意味着数据报是一个或多个段中的一个，而不是最后一个段。 如果MF比特设置为0，则后续段将没有其他段，或数据报中原本没有段。 接收主机使用标志比特与段偏移来重新组合分段的数据报.6、段偏移值。 十三比特。 以8字节为单位，表示当前数据报相对于初始数据报的开头的位置。 数据报的第一段的偏移值为0。如果第二段的数据从第一数据报的第一个800字节开始，则偏移值为100。 生存期间。 生存周期也称为生命周期，它在每次传输数据报告时通过路由器，并减少TTL。 实际上，TTL表示数据报被废弃前能通过的最大跳数。 如果TTL=0，数据报未到达目的地节点，则路由器丢弃该消息并向

5、源主机发送ICMP差错消息。 传输协议。 指示数据报中包含的有效载荷的类型，并标识主要使用的传输层协议。 一般是TCP协议或UDP协议。 值为6时表示TCP协议，值为17时表示UDP协议。 在7、2.IP选项IPv4中，IP选项主要用于网络测试和调试。 很多可用的选项与选择路径相关联。 例如，有一个选项，可以指定发送者处理数据报的路由，即定义哪个路由器处理数据报。 还有在中继路由器上记录IP地址并在数据报上标上时间戳的选项。指示某些选项的消息，特别是指示数据报必须通过哪个IP地址的消息，需要在选项之后附加一些数据。 指定路由、记录路由器和添加时间戳等选项会增加IP报头的长度。 使用IP选项时，

6、IP选项以无分隔符的形式连接，如果末尾不在字边界，即字节数不是4字节的整数倍，则添加填充数据。 如上述标头长度字段所述，选项字段可以包含40字节以下的选项和选项数据。 典型的选项包括源路由选择、路由记录选项、时间戳选项和安全选项等。以及。8、5.1.2IPv6消息结构1.IPv6消息结构与IPv4消息结构相同，IPv6消息也由报头和数据构成，IPv6报头由IPv6报头(即基本报头)、扩展报头和上位协议数据单元的如图5-4所示。 9、IPv6标头。 IPv6报头也称为“IPv6基本报头”，每个IPv6分组必须包含报头，并且报头长度固定为40字节。 扩展标头。 IPv6扩展报头也称为下一报头，扩展

7、报头是可选报头，并且IPv6分组可包含多个扩展报头，其中扩展报头的长度是不固定的。 IPv6扩展报头将取代IPv4报头的可选字段。 与“下一个标头”字段值对应的扩展标头如表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头部及其有效载荷构成，有效载荷是ICMPv6消息、TCP消息、UDP消息。 10，11，2.IPv6消息结构IPv6消息由IPv6基本报头扩展报头上位协议数据构成，其中扩展报头是可选的。 12、版本。 长度为4位，对于IPv6，此字段必须是6(0110 )。 业务流类别。 通信流类别也称为通信流类别，长度为8位，表示它为数据包提供了某种“区别服务”。 在RFC188

8、3中最初定义的字段为4位，命名为“优先级字段”，然后将此字段更改为“类别”，在最新的IPv6 internet草案中称为“通信流类别”。 此字段的默认值都是0。 流量标签。 长度为20位，用于标识属于同一业务流的包。 一个节点可以同时是多个业务流的源。 流标签和源节点地址唯一地标识业务流。 净负荷的长度。 长度为16位，它包含分组有效载荷的字节长度，即IPv6报头后面的分组中包含的字节数。 这意味着在计算净荷长度时包括IPv6扩展报头的长度。 下一个标头。 长度为8位，此字段指示IPv6基本标头后面的下一个扩展标头字段的协议类型。 与IPv6协议字段一样，以下标头字段可以用于指示上层是TCP还

9、是UDP，但也可以用于指示IPv6扩展标头是否存在。 跳跃极限。 长度是八位数。 每次节点转发包时，此字段将减少1。 如果此字段达到0，此包将被丢弃。 IPv4具有类似功能的“生存时间”字段。 13，14，14，5.2IPv6扩展标头，本节内容：5.2.1IPv6扩展标头的类型5.2.2每跳选项扩展标头5.2.4分片扩展标头5.2.5认证扩展标头5.2.6胶囊安全有效载荷扩展标头5 此扩展标头必须跟在IPv6标头之后。 包含必须在包通过的路径上的每个节点上检查的可选数据。 l目标可选标头。 此扩展标头将代替IPv4选项字段。 目前唯一定义的目标选项是根据需要将选项填充为64位的整数倍。 此扩展

10、报头可以用于携带目标节点检查过的信息. l选路标头。 选择报头也称为路由报头，该扩展报头表示包在到达目的地的途中通过的节点。 包含通过数据包中途的各节点的地址列表。 IPv6报头的第一个目的地地址是路由报头中一系列地址的第一个地址，而不是包的最终目的地地址。在接收到对应于该地址的节点，处理IPv6报头和选择报头，并将分组发送给选择报头列表中的第二个地址。 这样，数据包将持续到最终目的地。 l段标头。 此扩展标头包含段偏移值、段标志和标识符字段。 源节点用于分割长度超过源路径和目标路径MTU的分组。 l认证标头(AH )。 此扩展标头提供了一种计算对IPv6标头、扩展标头和部分有效载荷进行加密的

11、校验和的机制。 l封装安全性有效载荷(ESP )报头。 这是最后一个扩展标头，不进行加密。 剩馀的有效载荷被加密，以指示它为授权的目标节点提供了足够的解密信息。16、2.IPv6扩展头的应用，3.IPv6扩展头的排列顺序，在一个IPv6消息中有多个扩展头的情况下，必须严格地按以下顺序排列。 l基本标头每跳的可选标头l目的可选扩展标头l路由扩展标头l片扩展标头l认证标头l封装安全有效载荷标头。18，5.2.2跳单位的扩展标头跳单位的扩展标头值为0。 此字段主要用于指定转发路径上的每个跳的发送参数，转发路径上的每个中间节点读取和处理此字段。 按跳的可选标头由IPv6标头的下一个报告值=0标识。l下

12、一个标头值。 其意思与上述一致。 l标头扩展长度(HdrExtLen )。 以跳为单位的选项扩展标头的长度，不包含NextHeader字段。 l选项(Options )。 是一组字段的组合，描述了包传输的一个方面的特性，也可以用作填充。 按跳的选项扩展标头可以包含0个或更多的选项字段。 选项也可以用于目标选项的扩展标头。19，选项字段结构：选项类型：表示该选项的类型。 确定相关节点处理此选项的方式。 RFC2640在“选项类型”字段中，规定了处理选项的节点无法识别选项的类型时如何处理该选项。 可选字段的最大两位数的值如下所示。 00 :跳过该选项01 :丢弃包，不通知发送者10 :丢弃包，不管

13、包的目的地地址是否是组播地址，向发送侧发送ICMPv6参数问题的消息11 :丢弃包可选数据：可选字段的前三位指示是否可以在指向目标的路径中更改可选数据。 0 :不能变更选项数据1 :可以变更选项数据。 20，5.2.3选择电路扩展报头选择电路扩展报头的扩展报头值是43。 选择路径扩展头也称为路由头或源路径选项头。 使用选择报头，可以经由指定的中间节点到达目的地。 l下一个标头。 下一个标头和扩展标头的长度与每跳的可选标头的意思一致。 指定扩展标头的长度。 l路由类型。 路由类型是特定的路由报头变量，当前路由类型仅定义为“0”类型(在RFC2460中定义)，包含消息所通过的中间路由器的IP地址的

14、剩馀部分。 所述段馀数是在达到最终目标之前需要通过的中间跳数(即，指定所通过的根的数量)。21、22，5.2.4片的扩展头片标题也称为段标题，扩展头的值为44。 IPv6段报头用于IPv6包的分割和重组。 如果通过高级协议发送的有效载荷大于链路或路径MTU，则源节点将分割有效载荷，并使用段头部来提供重组信息。 在IPv4中，中间路由器自动分割较大的包，而在IPv6中，路由器不分割较大的包，且片的操作由发送消息的源节点发送。 l次标头(8位)。 用于在“原始消息”中标识可切片的初始标头类型。 l保持1(8位)。初始化为“0”，接收方不处理。 l切片偏移(13位)。 以64位为单位指定此标头后面的

15、数据消息片段的第一字节的消息中报纸的位置。 l预约2(2位)。 初始化为“0”，接收方不处理。 lM(1位)。 M=1表示后面有片，M=0表示最后的片。23，例如：发送2902字节的IP消息分组，假设以太帧一次只能发送1496字节的数据，片标识符为1234。 这个消息必须分成三个片，第一个片和第二个片的消息长度为1496字节，有效载荷长度为1456字节，其有效载荷数据为1448字节，第三个片的消息长度为84字节，有效载荷长度为、24、5.2.5认证扩展头认证扩展头AH的扩展头值是51。 为了确保在通过IPv6网络转发后，IPv6分组或IPv6其他报头中的一些字段的值没有变化，认证报头是最佳解决

16、方案。 认证扩展标头为需要保护的数据提供数据验证、数据完整性检测和反向播放保护。 l下一个标头值。 8位指示在认证头AH之后的下一有效载荷的类型。 l负荷长度。 8位，认证标头的全长(以32位为单位)。 l预约位。 初始化为16位、0。 l安全参数索引SPI。 32位。 其值为任意32位的数值。 l序列号。 32位是“单调递增无符号计数值”。 l认证数据。 为了检查完整性的可变长度。 25，5.2.6胶囊安全有效载荷扩展报头胶囊安全有效载荷扩展报头的扩展报头值为50。 此报头类似于认证报头，主要用于保护数据机密性保护、数据验证、数据完整性检查和封装的有效载荷的播放。 根据规定，封装的安全有效载

17、荷扩展报头位于所有扩展报头的末尾。26，5.2.7目的选项扩展标头目的选项扩展标头的扩展标头值为60。 这个标头是针对目的地地址的可选信息，是只由目的地节点处理的可选标头。 l选项类型。 8位长。 识别选项的类型。 有关此字段的定义，请参阅逐跳选项扩展标题中字段的含义说明。 l选项数据长度。 8位长度表示可选数据的长度(以字节为单位)。 l选项数据。 与选项类型对应的选项数据(不定长度)。27，5.3ICMPv6，该节的内容：5.3.1ICMPv4消息评论5.3.3ICMPv6消息，28，5.3.1ICMPv4消息评论，5，类型，ICMP消息意思，29，29 信息消息提供诊断功能和附加主机功能，例如多播截取发现(MLD )、邻居发现(ND )等。 常见的消息主要是回声请求消息和回声通知消息。和回声通知消息。 对于ICMPv6的错误消息，类型字段必须为8比特，规定的最高有效位必须为0，并且对于ICMPv6的消息，类型字