由于新的子網(wǎng)和IP結(jié)點(diǎn)以驚人的增長(zhǎng)率連到因特網(wǎng)上，并被分配唯一的IP地址，32比特的IP地址空間即將用盡。為了應(yīng)對(duì)這種對(duì)大IP地址空間的需求，開發(fā)了一種新的IP協(xié)議，即IPv6。

一、IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式

IPv6中引入的最重要的變化顯示在其數(shù)據(jù)報(bào)格式中：
（1）擴(kuò)大的地址容量：IPv6地址長(zhǎng)度從32比特增加到128比特。這就確保全世界將不會(huì)用盡IP地址。
（2）簡(jiǎn)化高效的40字節(jié)首部：許多IPv4字段已被舍棄或作為選項(xiàng)，因而所形成的40字節(jié)定長(zhǎng)首部允許更快地處理IP數(shù)據(jù)報(bào)。
（3）流標(biāo)簽與優(yōu)先級(jí)：流標(biāo)簽標(biāo)識(shí)同一“流”中的數(shù)據(jù)報(bào)，優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)先級(jí)。
接下來(lái)分別介紹IPv6中定義地字段：
（1）版本：4比特，用于標(biāo)識(shí)IP版本號(hào)。
（2）流量類型：也就是圖中的優(yōu)先級(jí)，8比特，標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)先級(jí)。
（3）流標(biāo)簽：20比特，標(biāo)識(shí)一條數(shù)據(jù)報(bào)的流。
（4）有效載荷長(zhǎng)度：16比特，給出了IPv6數(shù)據(jù)報(bào)中跟在定長(zhǎng)的40字節(jié)數(shù)據(jù)報(bào)首部后面的字節(jié)數(shù)量。
（5）下一個(gè)首部：該字段標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)報(bào)中的內(nèi)容即數(shù)據(jù)字段需要交付給哪個(gè)協(xié)議。該字段使用與IPv4首部中協(xié)議字段相同的值。
（6）跳限制：轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)的每臺(tái)路由器將對(duì)該字段的內(nèi)容減1。如果跳限制計(jì)數(shù)到達(dá)0時(shí)，則該數(shù)據(jù)報(bào)將被丟棄。
（7）源地址和目的地址。
（8）數(shù)據(jù)：這是IPv6數(shù)據(jù)報(bào)有效載荷部分。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)目的地時(shí)，該有效載荷就從IP數(shù)據(jù)報(bào)中移出，并交給在下一個(gè)首部字段中指定的協(xié)議處理。
在IPv4數(shù)據(jù)報(bào)中出現(xiàn)的以下字段在IPv6數(shù)據(jù)報(bào)中已不復(fù)存在：
（1）分片/重新組裝：IPv6不允許在中間路由器上進(jìn)行分片與重新組裝。這種操作只能在源與目的地上執(zhí)行。如果路由器收到的IPv6數(shù)據(jù)報(bào)太大而不能轉(zhuǎn)發(fā)到出鏈路上時(shí)，則路由器只需丟掉該數(shù)據(jù)報(bào)，并向發(fā)送方發(fā)回一個(gè)“分組太大”的ICMP差錯(cuò)報(bào)文即可。
（2）首部檢驗(yàn)和：因運(yùn)輸層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議執(zhí)行了檢驗(yàn)操作，則在網(wǎng)絡(luò)層中該項(xiàng)功能有寫多余。
（3）選項(xiàng)：選項(xiàng)字段不再是標(biāo)準(zhǔn)IP首部的一部分了。

二、IPv6地址表示形式

一般形式：1080:0:FF:0:8:800:200C:417A；
壓縮形式：FF01:0:0:0:0:0:0:43 ；壓縮→FF01::43；
IPv4-嵌入形式：0:0:0:0:0:FFFF:13.1.68.3 或 ::FFFF:13.1.68.3；
地址前綴: 2002:43c:476b::/48 (IPv6不再使用掩碼)
URLs: http://[3FFE::1:800:200C:417A]:8000

三、IPv6基本地址類型

（1）單播：一對(duì)一通信

（2）多播：一對(duì)多通信

（3）任意播

四、IPv4向IPv6過(guò)渡

不可能在某個(gè)時(shí)刻所有路由器同時(shí)被更新為IPv6，因?yàn)椴粫?huì)有標(biāo)志性日期，即指定某個(gè)日期，屆時(shí)因特網(wǎng)所有機(jī)器都關(guān)機(jī)從IPv4升級(jí)到IPv6。那么IPv4和IPv6路由器共存的網(wǎng)絡(luò)是如何運(yùn)行的呢？答案就是通過(guò)建隧道的方法。
隧道：IPv6數(shù)據(jù)報(bào)作為IPv4數(shù)據(jù)報(bào)的載荷進(jìn)行封裝，穿越IPv4網(wǎng)絡(luò)。如下圖所示：

（1）從邏輯視角理解隧道：

（2）從物理視角理解隧道：

借助于隧道，在隧道發(fā)送端的IPv6結(jié)點(diǎn)B可將整個(gè)IPv6數(shù)據(jù)報(bào)放到一個(gè)IPv4數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)字段中，于是，該IPv4數(shù)據(jù)報(bào)的地址設(shè)為指向隧道接收端的IPv6結(jié)點(diǎn)E，再發(fā)送給隧道中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)C。隧道中的中間IPv4路由器在它們之間為該數(shù)據(jù)報(bào)提供路由，就像對(duì)待其它數(shù)據(jù)報(bào)一樣，完全不知道該IPv4數(shù)據(jù)報(bào)自身就含有一個(gè)完整的IPv6數(shù)據(jù)報(bào)。隧道接收端的IPv6結(jié)點(diǎn)E最終收到該IPv4數(shù)據(jù)報(bào)，并確定該IPv4數(shù)據(jù)報(bào)含有一個(gè)IPv6數(shù)據(jù)報(bào)，于是從中取出數(shù)據(jù)報(bào)，然后再為該IPv6數(shù)據(jù)報(bào)提供路由，就好像它是從一個(gè)直接相連的IPv6鄰居那里接收到該IPv6數(shù)據(jù)的一樣。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的IPv6数据报的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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