通信工程师交换技术IPv6 分组的扩展首部

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1.IPv6 分组的扩展首部
大家知道，IPv4分组的首部除了常用的20字节以外，还有若干选项。如果使用了选项，那么IP分组传送路径上的每个路由器都必须对这些选项进行处理，这就增加了路由器的处理负担和处理时间。实际上，很多选项是与路由器无关的。因此，IPv6将原来IPv4分组首 部中选项的功能放在扩展首部中，并将有些扩展首部留给路径两端的源站和目的站去处理, 而分组传送途中经过的路由器并不处理这些扩展首部，这样就能显着提髙路由器的处理 效率。
目前，IPv6有以下6种扩展首部，它们分别是：
①逐跳选项；
②路由选择；
③分片；
④认证；
⑤封装安全载荷；
⑥目的节点选项。
下面举例说明几个扩展首部的结构和功能。
逐跳选项首部（Hop-by-HopOptions Header)承载必须由沿途路由器处理的选项信息。该首部包括以下字段（如图7-28 (a)所示）。
下一个首部（Next Header):占8bit,标识紧接着本首部后面的下一个首部的类型。与基本首部的这一字段的作用相同。
扩展首部的长度（Header Extension Length):占8bit,指明本扩展首部的长度，以64bit为单位，不包括第一个64bit。
选项（Options):可变长度，包含一个或多个选项。每个选项又包括3个字段：选项类型字段（8bit)，用来区分不同的选项；长度字段（8bit)，规定选项数据域的长度，以宇节为单位；选项数据字段，可变长度的选项信息。
至今已经规定了两个逐跳选项，它们是：特大载荷选项（Jumbo Payload option)和路由器提醒选项（Router Alert option)。特大载荷选项用于传送栽荷长度超过65535字节的IPv6分组。该选项数据域的长度为32bit，不包括IPv6分组基本首部的长度。包含该选项的IPv6分组的基本首部的载荷长度字段必须置为0，并且不用分片首部。使用特大载荷选项的IPv6 分组，其长度可达40亿宇节以上。这就能够传输很大的视频分组，并使IPv6能够最佳地利 用任何传输媒质所提供的容量。路由器提醒选项告知路由器：包含该选项的IPv6分组是路 由器要关注的，并要相应地处理任何控制信息。该选项的用途是对某些协议（如资源预留 协议RSVP)提供有效的支持。
分片首部（FragmentHeader)用于IP数据报的分片传送。与IPv4不同，IPv6将分片功能限制在源节点实现，即传送路径途中的路由器不实现分片功能。在多个子网互连的环境中，源节点要执行一种路径探索算法，以便了解数据报所经过的各个子网的MTU值，从中确定最小的MTU值。源点就根据这个值来分片。否则，源点必须将所有的分组长度限制 为576字节，因为这是每个子网必须支持的最小MTU值。
分片首部包含以下字段（如图7-28(b)所示）。
下一个首部（Next Header):占8bit,标识紧接着本首部后面的下一个首部的类型。
保留（Reserved):占8bit,保留给将来使用。
分片偏移董(Fragment Offset)：占13bit，指示本片在原IP数据报的数据部分的相对位置（以64bit为单位）。
预留（Res):占2bit，留作将来使用。
M标志（MFlag):占lbit, “1”表示后面还有数据片,“0”表示这是最后一片。
标识符(Identification)：占32bit,用来地标识分片前的原始数据报。属于同一 数据报的各片所形成的分组必须具有相同的标识符、源地址和目的地址，以便在目的节点将这些数据片重装成原始的数据报。
路由选择首部（RoutingHeader)包含IPv6分组去往目的节点的途中将要访问的中间节点的清单。如图7-28 (c)所示，所有的路由选择首部的第一行由4个8bit的字段构 成，接着是对应于给定路由类型的路由信息。这4个8bit的字段功能如下。

下一个首部（Next Header):标识紧接着本首部后面的下一个首部的类型。
扩展首部的长度（Header Extension Length):指明本扩展首部的长度，以64bit为单位，不包括第一个64bU。
路由选择类型（Routing Type):指明路由选择首部所用的路由选择方案。假如某一 路由器不识别路由选择类型，它必须删除此分组。
剩余跳数(Segment Left)：表示在到达最终的目的节点之前仍然需要访问的中间节 点数目，这些节点的地址用表格明显列出。
至今确定的路由选择首部的格式是类型0的胳由选择首部（如图7-28 (d)所示）。 在使用类型0的路由选择首部的情况下，IPv6分组基本首部的目的地址宇段不是放置它最终 的目的节点的地址，而是放置路由选择首部中列出的第一个中间节点的地址，最终的目的节 点的地址放在路由选择首部中列出的最后一个地址（在图7-28 (d)中的地址[n])。
(4)目的节点选项首部（DeMinatkm Options Header)：承载由分组的目的节点处理的选 项，其格式与逐跳选项首部的格式相同（如图7-28 (a)所示）。

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