《高性能计算机网络》课程教学课件（讲义）第六章 网络层 第36讲 IPv6基本概念与基本报头

第36讲IPv6基本概念与基本报头

第36讲 IPv6基本概念与基本 报头

6.10IPv6协议6.10.1.IPv6协议的基本概念IPv6的主要特征·新的协议格式；·巨大的地址空间；·有效的分级寻址和路由结构：·有状态和无状态的地址自动配置：·内置的安全机制；·更好地支持QoS服务

6.10 IPv6协议 6.10.1 IPv6协议的基本概念 IPv6的主要特征 •新的协议格式； •巨大的地址空间； •有效的分级寻址和路由结构； •有状态和无状态的地址自动配置； •内置的安全机制； •更好地支持QoS服务。 1

6.10.3 IPv6地址IPv6地址表示方法·IPv6的128位地址按每16位划分为一个位段，每个位段被转换为一个4位的十六进制数，并用冒号隔开，这种表示法称为冒号十六进制表示法：·用二进制格式表示的一个IPv6地址：00100001110110100000000000000000000000000000000000101111001110110000001010101010000000000000111111111110000010001001110001011010

6.10.3 IPv6地址 IPv6地址表示方法 • IPv6的128位地址按每16位划分为一个位段，每个位段 被转换为一个4位的十六进制数，并用冒号隔开，这种 表示法称为冒号十六进制表示法； •用二进制格式表示的一个IPv6地址： 0010000111011010000000000000000000000000000000000 0101l1100111011 00000010101010100000000000001111111111100000100 01001110001011010 1

·将这个128位的地址按每16位划分为8个位段：0010000111011010000000000000000000000000000000000000000000000000000000101010101000000000000011111111111000001000 1001110001011010·将每个位段转换成十六进制数，并用冒号隔开，结果应该是：21DA:0000:0000:0000:02AA:000F:FE08:9C5A一个号十六进制IPv6地址与最初给出的一个用128位二进制数表示的IPv6地址是等效的；

•将这个128位的地址按每16位划分为8个位段: 0010000111011010 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000001010101010 0000000000001111 1111111000001000 1001110001011010 •将每个位段转换成十六进制数，并用冒号隔开，结果 应该是: 21DA:0000:0000:0000:02AA:000F:FE08:9C5A •一个冒号十六进制IPv6地址与最初给出的一个用128位 二进制数表示的IPv6地址是等效的； 1

零压缩法零压缩的基本规则·压缩某个位段中的前导0：·根据前导零压缩法，上面地址简化表示为21DA:0:0:0:2AA:F:FE08:9C5A;双冒号表示法·如果几个连续位段的值都为0，则这些0可以简写为:，称为双冒号表示法(double colon);·前面的结果又可以简化写为21DA.:2AA:F:FE08:9C5A

零压缩法 零压缩的基本规则 •压缩某个位段中的前导0； •根据前导零压缩法，上面地址简化表示为： 21DA:0:0:0:2AA:F:FE08:9C5A； 双冒号表示法 •如果几个连续位段的值都为0，则这些0可以简 写为::，称为双冒号表示法(double colon)； •前面的结果又可以简化写为： 21DA::2AA:F:FE08:9C5A。 1

需要注意的两个问题：·在使用零压缩法时，不能将一个位段内的有效0压缩掉。例如，不能将FF02:30:0:0:0:0:0:5简写为FF2:3:5，而应该简写为FF02:30:5；·双冒号在一个地址中只能出现一次。例如：地址0:0:0:2AA:12:0:0:0，一种简化的表示法是:2AA:12:0:0:0，另一种表示法是0:0:0:2AA:12：，不能将它表示为.:2AA:12::

需要注意的两个问题： •在使用零压缩法时，不能将一个位段内 的有效0压缩掉。例如，不能将 FF02:30:0: 0:0:0:0:5简写为FF2:3::5，而 应该简写为FF02:30::5； •双冒号在一个地址中只能出现一次。例 如：地址0:0:0:2AA:12:0:0:0，一种简化 的表示法是::2AA:12:0:0:0，另一种表示 法是0:0:0:2AA:12::，不能将它表示为 ::2AA:12::。 1

如何确定双冒号之间被压缩0的位数·要确定双冒号代表被压缩的多少位0，可以数一下地址中还有多少个位段，然后用8减去这个数，再将结果乘以16；·例如：在地址FF02:3:5中有3个位段(FF02、3和2);可以根据公式计算：(8-3)×16=80;：:之间表示有80位二进制数字0被压缩

如何确定双冒号之间被压缩0的位数 •要确定双冒号代表被压缩的多少位0，可 以数一下地址中还有多少个位段，然后 用8减去这个数，再将结果乘以16； •例如：在地址FF02:3::5中有3个位段 (FF02、3和2)； 可以根据公式计算：(8-3)×16=80； ::之间表示有80位二进制数字0被压缩。 1

IPv6前缀（format prefix）IPv6不支持子网掩码，它只支持前缀长度表示法；·前缀是IPv6地址的一部分，用作IPv6路由或子网标识：·IPv6前缀可以用"地址/前缀长度"来表示：·例如，21DA:D3/48是一个路由前缀；而21DA:D3:0:2F3B:/64是一个子网前缀

IPv6前缀（format prefix） • IPv6不支持子网掩码，它只支持前缀长度 表示法； •前缀是IPv6地址的一部分，用作IPv6路由 或子网标识； • IPv6前缀可以用“地址/前缀长度”来表示； •例如，21DA:D3::/48是一个路由前缀；而 21DA:D3:0:2F3B::/64是一个子网前缀。 1

6.10.4IPv6分组结构与基本报头·每个IPv6分组都有一个IPv6基本报头。基本报头长度固定为40个字节；IPv6数据包可以没有扩展报头，也可以有一个或多个扩展报头，扩展报头可以具有不同的长度。有效载荷选项数据基本报头扩展报头1扩展报头NIPv6数据报

6.10.4 IPv6分组结构与基本报头 •每个IPv6分组都有一个IPv6基本报头。基本报 头长度固定为40个字节； • IPv6数据包可以没有扩展报头，也可以有一个 或多个扩展报头，扩展报头可以具有不同的长 度。 1

IPv6基本报头结构43101216版本服务类型流标识--载荷长度下一个头部跳步限制长--度源IP地址报头固定--目的IP地址+有效扩展报头与数据载荷1

IPv6基本报头结构 1