《資料通訊與網路》筆記

2021-12-30 05:46:59 字數 2173 閱讀 9712

《資料通訊與網路》筆記--ipv4 vs ipv6

ipv4資料報的格式如下:

版本:標識當前資料報的版本.

報頭標長:以4位元組定義資料報頭部的總長度,如果字段值為5,則表示頭部的長度為20(5*4),欄位的最大值為15,即頭部最長為60個位元組。

服務型別:

服務型別欄位共8位,用於指示路由器如何處理該資料報。該字段長度由4位服務型別(tos)子域和3位優先順序(b7 b6 b5)(precedence)子域組成,1位為保留位,該欄位結構如下圖所示:

優先順序共有關8種,優先順序越高表明資料報越重要。下圖列出了各種優先順序所代表的意義。

在4位服務型別子域中,b4 b3 b2 b1分別表示d(延遲)、t(吞吐量)、r(可靠性)與(成本)。下圖列出了服務型別子域的構成。

總長度:定義了以位元組計的ipv4資料報的總長度。這個欄位是16位長,所以ipv4資料報長度限制為65536(2^16-1)位元組,頭部佔20~60個位元組。之前在講到乙太網資料幀的時候,乙個幀的最大資料位1500位元組,如果乙個ip包大於1500個位元組,豈不是乙個幀裡面放不下了?確實,所以要對ip資料報進行分段,具體如何分段在以後進行說明。

標識:用於分段,以後會進行說明。

標誌:用於分段,以後會進行說明。

片偏移:用於分段,以後會進行說明。

生存時間:控制乙個資料報所通過路由器的最大跳數。

協議:定義了使用此ipv4服務的高層協議。1:icmp,2:igmp,6:tcp,17:udp,89:ospf

頭校驗和:只對該ip報的頭部進行校驗的所使用的校驗和。

源ip位址:源端邏輯位址。

目的ip位址:目的端邏輯位址。

選項: 該部分由若干選項組成。它最長可達到40個位元組,種類如下:

ipv6

ipv6的資料報的格式如下:

版本:定義了ip協議的版本號,對ipv6,值為6.

優先順序:定義了當發生通訊量擁塞時的分組的優先順序。

流標號:流標籤可用來標記特定流的報文,以便在網路層區分不同的報文。**路徑上的路由器可以根據流標籤來區分流並進行處理。由於流標籤在ipv6報文頭中攜帶,**路

由器可以不必根據報文內容來識別不同的流,目的節點也同樣可以根據流標籤識別流,同時由於流標籤在報文頭中,因此使用ipsec後仍然可以根據流標籤進行qos處理。

下乙個頭部:定義了資料報中跟隨在基本頭部之後的頭部。下乙個頭部或者是ip所使用的可選的擴充套件頭部,或者是上層協議的(tcp,udp)。每個擴充套件頭部也包含這個字段。

跳數限制:欄位與ipv4的ttl欄位作用是一樣的。

源位址:源端邏輯位址。

目的位址:目的端邏輯位址。

ipv6在基本頭部後面還可以增加多大6個擴充套件頭部,這些頭部中許多都是ipv4的選項,下圖給出了擴充套件頭部的6種型別。

ipv4 vs ipv6

與ipv4相比,ipv6具有如下優點:

1.更大的位址空間。ipv6位址是128位。ipv4是32位。

2.更好的頭部位址。ipv6使用了新的頭部格式,其選項和基本頭部分開,如果需要,可以將選項插入到基本頭部與上層資料之間。這就簡化和加速了路由選擇的過程,因為大多數選項不需要由路由器檢查。

3.新的選項。ipv6有一些新的選項來實現附加的功能。

4.允許擴充套件。如果有新的技術或者應用需要,ipv6允許協議進行擴充套件。

5.支援資源分配。在ipv6中,服務型別欄位被取消了,但增加了一種機制,使得源端可以請求對分組進行特殊的處理。

6.支援更多的安全性。在ipv6中,加密和鑑別選項提供了分組的保密性和完整性。

ipv4到ipv6的過渡

因為英特網上系統非常多,所以從ipv4到ipv6的過渡不能突然發生,要是英特網上的系統從ipv4到ipv6過渡,需要花費很長的時間,這種過渡必須是平滑的,以防止ipv4和ipv6系統間出現任何問題。ietf射擊了3中策略來使這一過渡時期更加平滑。

雙協議棧

所謂雙協議棧就是乙個站應該同時執行ipv4和ipv6,如果接受到ipv4協議的分組,使用ipv4協議棧進行處理,如果接受到ipv6協議的分組,就使用ipv6協議棧進行處理。

隧道技術

當兩台使用ipv6的的系統要進行通訊,但是其分組要通過ipv4的區域,就要使用隧道技術(tunneling),要經過該區域,該分組必須要具有ipv4位址,因此,當進入該區域時,ipv6分組要封裝成ipv4分組,當分組離開該區域時,在去掉這個封裝。

頭部轉換

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