摘要:通信工程師交換技術IPv6 分組的擴展首部:大家知道,IPv4分組的首部除了的20字節以外,還有若干選項。如果使用了選項,那么IP分組傳送路徑上的每個路由器都必須對這些選項進行處理,這就增加了路由器的處理負擔和處理時間。
1.IPv6 分組的擴展首部
大家知道,IPv4分組的首部除了常用的20字節以外,還有若干選項。如果使用了選項,那么IP分組傳送路徑上的每個路由器都必須對這些選項進行處理,這就增加了路由器的處理負擔和處理時間。實際上,很多選項是與路由器無關的。因此,IPv6將原來IPv4分組首 部中選項的功能放在擴展首部中,并將有些擴展首部留給路徑兩端的源站和目的站去處理, 而分組傳送途中經過的路由器并不處理這些擴展首部,這樣就能顯著提髙路由器的處理 效率。
目前,IPv6有以下6種擴展首部,它們分別是:
①逐跳選項;
②路由選擇;
③分片;
④認證;
⑤封裝安全載荷;
⑥目的節點選項。
下面舉例說明幾個擴展首部的結構和功能。
逐跳選項首部(Hop-by-HopOptions Header)承載必須由沿途路由器處理的選項信息。該首部包括以下字段(如圖7-28 (a)所示)。
下一個首部(Next Header):占8bit,標識緊接著本首部后面的下一個首部的類型。與基本首部的這一字段的作用相同。
擴展首部的長度(Header Extension Length):占8bit,指明本擴展首部的長度,以64bit為單位,不包括第一個64bit。
選項(Options):可變長度,包含一個或多個選項。每個選項又包括3個字段:選項類型字段(8bit),用來區分不同的選項;長度字段(8bit),規定選項數據域的長度,以宇節為單位;選項數據字段,可變長度的選項信息。
至今已經規定了兩個逐跳選項,它們是:特大載荷選項(Jumbo Payload option)和路由器提醒選項(Router Alert option)。特大載荷選項用于傳送栽荷長度超過65535字節的IPv6分組。該選項數據域的長度為32bit,不包括IPv6分組基本首部的長度。包含該選項的IPv6分組的基本首部的載荷長度字段必須置為0,并且不用分片首部。使用特大載荷選項的IPv6 分組,其長度可達40億宇節以上。這就能夠傳輸很大的視頻分組,并使IPv6能夠最佳地利 用任何傳輸媒質所提供的容量。路由器提醒選項告知路由器:包含該選項的IPv6分組是路 由器要關注的,并要相應地處理任何控制信息。該選項的用途是對某些協議(如資源預留 協議RSVP)提供有效的支持。
分片首部(FragmentHeader)用于IP數據報的分片傳送。與IPv4不同,IPv6將分片功能限制在源節點實現,即傳送路徑途中的路由器不實現分片功能。在多個子網互連的環境中,源節點要執行一種路徑探索算法,以便了解數據報所經過的各個子網的MTU值,從中確定最小的MTU值。源點就根據這個值來分片。否則,源點必須將所有的分組長度限制 為576字節,因為這是每個子網必須支持的最小MTU值。
分片首部包含以下字段(如圖7-28(b)所示)。
下一個首部(Next Header):占8bit,標識緊接著本首部后面的下一個首部的類型。
保留(Reserved):占8bit,保留給將來使用。
分片偏移董(Fragment Offset):占13bit,指示本片在原IP數據報的數據部分的相對位置(以64bit為單位)。
預留(Res):占2bit,留作將來使用。
M標志(MFlag):占lbit, “1”表示后面還有數據片,“0”表示這是最后一片。
標識符(Identification):占32bit,用來地標識分片前的原始數據報。屬于同一 數據報的各片所形成的分組必須具有相同的標識符、源地址和目的地址,以便在目的節點將這些數據片重裝成原始的數據報。
路由選擇首部(RoutingHeader)包含IPv6分組去往目的節點的途中將要訪問的中間節點的清單。如圖7-28 (c)所示,所有的路由選擇首部的第一行由4個8bit的字段構 成,接著是對應于給定路由類型的路由信息。這4個8bit的字段功能如下。

下一個首部(Next Header):標識緊接著本首部后面的下一個首部的類型。
擴展首部的長度(Header Extension Length):指明本擴展首部的長度,以64bit為單位,不包括第一個64bU。
路由選擇類型(Routing Type):指明路由選擇首部所用的路由選擇方案。假如某一 路由器不識別路由選擇類型,它必須刪除此分組。
剩余跳數(Segment Left):表示在到達最終的目的節點之前仍然需要訪問的中間節 點數目,這些節點的地址用表格明顯列出。
至今確定的路由選擇首部的格式是類型0的胳由選擇首部(如圖7-28 (d)所示)。 在使用類型0的路由選擇首部的情況下,IPv6分組基本首部的目的地址宇段不是放置它最終 的目的節點的地址,而是放置路由選擇首部中列出的第一個中間節點的地址,最終的目的節 點的地址放在路由選擇首部中列出的最后一個地址(在圖7-28 (d)中的地址[n])。
(4)目的節點選項首部(DeMinatkm Options Header):承載由分組的目的節點處理的選 項,其格式與逐跳選項首部的格式相同(如圖7-28 (a)所示)。
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