如何甄別IPv4和IPv6---報頭有所不同

大家都知道，IPv6>IPV6給我們的網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)的新的功能，在使用上面，它也具備了多種優(yōu)勢?，F在，我們針對IPv4和IPV6>IPV6報頭兩者的特點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)對比，因為IPV6>IPV6報頭有很多的不同之處，現在我們細細的說(shuō)一下。下面比較一下IPv4和IPV6>IPV6報頭。Version 字段在兩種協(xié)議中沒(méi)有變化。IPV6>IPV6 丟棄了 IPv4 的 Internet Header Length 、Type of Service 、Identification 、Flags 、Fragment Offset 和 Header Checksum 字段。Total Lenght 、Time to Live 和 Protocol 字段在 IPV6>IPV6 中有了新名字，功能稍微進(jìn)行了重新定義。IPv4中的 Option 字段已從報頭中消失，改為 Extension 功能。最后，IPV6>IPV6 加入了兩個(gè)新字段：Traffic Class 和Flow Label 。分別介紹一下IPV6>IPV6包的每個(gè)報頭字段。

Version：Version 字段的長(cháng)度仍是4位，它指明了協(xié)議版本號。

Traffic Class：這個(gè)8位字段可以為包賦予不同的類(lèi)別或優(yōu)先級。它類(lèi)似IPv4的Type of Service字段，為差異化服務(wù)留有余地。

Flow Label：Flow Label字段是IPV6>IPV6的新增字段。源節點(diǎn)使用這個(gè)20位字段，為特定序列的包請求特殊處理（效果好于盡力轉發(fā)）。實(shí)時(shí)數據傳輸如語(yǔ)音和視頻可以使用Flow Label字段以確保QoS。

Payload Length：這個(gè)16位字段表明了有效載荷長(cháng)度。與IPv4包中的Total Length字段不同，這個(gè)字段的值并未算上40位的IPV6>IPV6報頭。計算的只是報頭后面的擴展和數據部分的長(cháng)度。因為該字段長(cháng)16位，所以能表示高達64KB的數據有效載荷。如果有效載荷更大，則由超大包（jumbogram）擴展部分表示。

Next Header：這個(gè)8位字段類(lèi)似IPv4中的Protocol字段，但有些差異。在IPv4包中，傳輸層報頭如TCP或UDP始終跟在IP報頭后面。在IPV6>IPV6中，擴展部分可以插在IP報頭和傳輸層報頭當中。這類(lèi)擴展部分包括驗證、加密和分片功能。Next Header字段表明了傳輸層報頭或擴展部分是否跟在IPV6>IPV6報頭后面。

Hop Limit：這個(gè)8位代替了IPv4中的TTL字段。它在經(jīng)過(guò)規定數量的路由段后會(huì )將包丟棄，從而防止了包被永遠轉發(fā)。包經(jīng)過(guò)一個(gè)路由器，Hop Limit字段的值就減少一個(gè)。IPv4使用了時(shí)值（time value），每經(jīng)過(guò)一個(gè)路由段就從TTL字段減去一秒。IPV6>IPV6用段值（hop value）換掉了時(shí)值。

Source Address：該字段指明了始發(fā)主機的起始地址，其長(cháng)度為128位。

Destination Address：該字段指明了傳輸信號的目標地址，其長(cháng)度為128位。

網(wǎng)絡(luò )人員可能會(huì )驚訝地發(fā)現校驗和與分片字段從 IPV6>IPV6報頭當中消失了。丟棄包的報頭校驗和是為了提高路由效率。雖然包報頭仍有可能出現錯誤，新協(xié)議的設計人員卻認為這種風(fēng)險可以接受，尤其是考慮到IP層的上下層：數據鏈路層和傳輸層會(huì )檢查錯誤。

至于分片，IPV6>IPV6 確實(shí)允許對包進(jìn)行分割，但這過(guò)程在報頭的擴展部分而不是報頭本身進(jìn)行。此外，IPV6>IPV6包只能由源節點(diǎn)進(jìn)行分割、目標節點(diǎn)進(jìn)行重新組裝：不允許路由器介入進(jìn)來(lái)對包進(jìn)行分割或重新組裝。這種分片特性的目的在于降低傳輸中的處理開(kāi)銷(xiāo)，而且假定如今網(wǎng)絡(luò )的幀大小足夠大，大多數包不需要分片。如果非要分割I(lǐng)PV6>IPV6包，源節點(diǎn)就會(huì )確定每條鏈路的最大傳輸單元（MTU）。一種辦法就是，向目標地址發(fā)送一個(gè)測試包。如果測試包對某條鏈路來(lái)說(shuō)太大，鏈路就返還一個(gè)因特網(wǎng)控制消息協(xié)議（ICMP）消息給源節點(diǎn)，源節點(diǎn)就相應減小包大小。

實(shí)現分片及其它選項功能的擴展機制是IPV6>IPV6重新設計的一個(gè)重要特性。它取代了IPv4的Options字段，這就增強了IPv4包的安全功能，并且豐富了源路由選擇。設計師不是把這種增強的功能添加到IPV6>IPV6報頭當中，而是設計了可插在IP報頭和較高層協(xié)議報頭之間的擴展部分。這使沒(méi)有擴展部分的包處理起來(lái)更快，還提供了一系列可擴充選項，如加密、驗證、分片、源路由、段和目標選項等。正如前文所述，這些擴展部分計算在包總的有效載荷長(cháng)度里面。

表1 IPv4報頭格式

4bit版本號4bit頭標長(cháng)度8bit服務(wù)類(lèi)型16bit數據包長(cháng)度

標識（16bit）df mf 標準偏移量（16bit）

生存時(shí)間（8bit）傳輸協(xié)議（8bit）頭標校驗和（16bit）

發(fā)送地址（32bit）

信宿地址（32bit）

選項（8bit）.........填充

表2 IPV6>IPV6報頭格式

4bit版本號4bit優(yōu)先級24bit流量標識

數據長(cháng)度（16bit）下一包頭（8bit）跳數限制（8bit）

起始地址（128bit）

目的地址（128bit）