工程4项目1 IPv6地址分类

1、IPv6地址分类工程工程4 4项目项目1 1 第第24讲讲 vIPv6概述vIPv6地址结构vIPv6数据报格式v操作系统对IPv6的支持Page 31.1 IPv6概述1.1 IPv6概述 本节主要从IPv6协议产生的背景及其特点等方面对IPv6协议进行一个概括性的论述。IPv6IPv6产生背景产生背景v1990s，随着互联网的蓬勃发展，IETF开始研究IPng的制订v1990s，IP与ATM的大战以IPv4协议胜出，IP成为多业务融合的基础v1990s，互联网地址的使用者由大型机到PC再到PDA、汽车、手机、家用电器等、无线传感器等v1994年7月，IETF采纳SIPP作为IPng基础，并

2、称为IPv6版本协议，主要侧重网络的容量和性能v1998年12月，定义了IPv6 基本体系结构的RFC2460发布vIPv6协议不仅仅是为网络上的计算机设计的，IPv6应用于所有的通信设备，如手机、无线设备、电话、PDA、电视、广播等IPv6IPv6发展历程发展历程v98年以前，IPv4与ATM大战正酣，IPv6未受多少关注，全球只有少数实验网v2000年以前，由于IPv6与IPv4技术不兼容，加上IPv6需求不迫切，市场不成熟，厂商在IPv6产品开发方面也重视。v3GPP决定WCDMA Re15采用IPv6，商用IPv6网进入议事日程v随着IPv4地址的越趋紧张，亚太地区首先加大了对IPv6

3、的关注和投资力度，建立了很多IPv6实验网v6bonenet，日本NTT，中国CNGI，CERNET2，IPv6进入商用的高速发展期v中国大力推广IPv6驻地网建设NATNAT争议争议vNAT破坏了IP的端到端模型vNAT阻止了端到端的网络安全vNAT不友好的应用vNAT的效率vNAT内部空间地址冲突IPv6IPv6技术特点技术特点v 128比特地址方案，为将来数十年提供了足够的IP地址v 巨大的地址空间为数十亿新设备提供了全球唯一地址v 多等级层次有助于路由聚合，提供了路由的效率和可扩展性v 使具有严格路由聚合的多点接入成为可能v 自动配置允许IPv6网络中节点配置他们自己的IPv6地址v

4、重新编址机制使得IPv6 ISP的转换对最终用户透明v ARP广播被本地链路多播替代v IPv6包头比IPv4包头更有效率，数据字段更少，去掉包头校验和v 新的扩展包头替代了IPv4包头的选项字段，并提供了更多灵活性v 流标记字段提供了更好的流量区分手段，从而提供更好的QOSv 能够更有效的处理移动性和安全机制Page 81.2 IPv6地址结构v本节将对IPv6地址表示及IPv6地址分类及IPv6基本配置等内容加以介绍。1.2.1 IPv6地址的表示方法n IPv4地址表示：单字节四分节点号十进制二进制：10101100 00010000 00000001 00000001十进制：172.1

5、6.1.1n IPv6地址表示：双字节八分节冒号十六进制 首选格式：IPV6地址的表示采用16进制的表示方法。将128bit分为8组，每组16比特，用4个16进制数表示，各组之间用“：”隔开，如FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210 压缩格式： 前导0压缩：每组中最前面的0可以省略，如1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A可以压缩为1080:0:0:0:8:800:200C:417A 组压缩：在IPV6地址段中有时会出现连续的几组0，这时这些0可以用“:”代替，但一个地址中只能出现一次“:”。 如FF01:0:0:

6、0:0:0:0:101可以压缩为FF01:101 IPv6IPv6地址压缩表示举例地址压缩表示举例vIPv6地址的组压缩表示：2001:0410:0000:0010:0000:0000:0000:45ffv压缩前导0： 正确表示2001:410:0:10:0:0:0:45ff 错误表示2001:41:0:1:0:0:0:45ffv压缩组：连续的0分节可以省略，但只能使用一次 正确压缩：2001:0410:0000:0010:45ff 错误压缩2001:0410:0010:45ff 错误！v注意：压缩组和压缩前导0可以同时使用，如2001:410:0:10:45ff1.2.2 IPv6地址的类型

7、n 按寻址方式和功能的不同，IPv6地址有3种基本类型分别为单播地址(Unicast Address)、任播地址(Anycast Address)和多播地址(Multicast Address)。1. 单播地址n 单播地址是单个网络接口的标识，以单播地址为目的地址的数据报将被送往由其标识的唯一的网络接口上。单播地址的地址层次结构在形式上与IPv4的CIDR地址结构十分相似，它们都有任意长度的连续地址前缀。n IPv6单播地址又具有如下几种形式： 全局单播地址(Global Unicast Addresses) 不确定地址(Unspecified Address) 回环地址(Loopback A

8、ddress) 内嵌IPv4地址的IPv6地址(IPv6 Addresses with Embedded IPv4 Addresses) 链路本地地址(Link-Local Addresses) 站点本地地址(Site-Local Addresses) 下面将对上面的几种地址做较为详细的介绍。(1) 全局单播地址n 全局单播地址是IPv6中使用最广泛的一种地址，一个典型的IPv6的地址结构由3部分组成，具体为全局路由前缀(Global Routing Prefix)、子网标识符(Subnet ID)和接口标识符(Interface ID).n 目前的全球单播地址由 IANA (The Inte

9、rnet Assigned Numbers Authority，互联网数字分配机构) 分配，使用的地址范围是从二进制值 001 (2000:/3) 开始，它占全部 IPv6 地址空间的 1/8，是最大的一块分配地址，有效地址范围前缀（2000-3FFF）。但是目前只分配了2001:/16， 2002:/16， 3FFE:/16 三个地址段。n 除了以000(二进制表示，主要包括回环地址:1/128、不确定地址:/128及IPv4兼容地址:/96等)为前缀的地址外，RFC3513建议所有的单播地址的接口标识符都是64位长，并采用修改了的EUI-64格式，即建议n+m=64。001 : 格式前缀，

10、用于区别其它地址类型TLA ID : 13位, Top Level Aggregator，顶级聚合体Res : 8位保留位,以备将来TLA或NLA扩充NLA ID : 24位, Next Level Aggregator，下级聚合体SLA ID : 16位, Site Level Aggregator，节点级聚合体主机接口ID : 64位。TLA、NLA、SLA 三者构成了自顶向下排列的三个网络层次。uTLA是与长途服务供应商和电话公司相互连接的公共骨干网络接入点，其ID的分配由国际Internet注册机构IANA严格管理。uNLA通常是大型ISP，它从TLA处申请获得地址，并为SLA分配地址

11、。uSLA也可称为订户（subscriber），它可以是一个机构或一个小型 ISP。SLA负责为属于它的订户分配地址。SLA通常为其订户分配由连续地址组成的地址块，以便这些机构可以建立自己的地址层次结构以识别不同的子网。u主机接口ID：分层结构的最底层是64位的主机接口ID。单播地址的分层结构n全球单播地址通常由全球单播地址通常由 48 位全球路由前缀和位全球路由前缀和 16 位子网位子网 ID 组成。各组组成。各组织可以使用织可以使用 16 位子网字段创建自己的本地编址架构。此字段允许组织位子网字段创建自己的本地编址架构。此字段允许组织使用最多使用最多 65,535 个子网。个子网。nIAN

12、A 将将 2001:/16 范围内的范围内的 IPv6 地址空间分配给五家地址空间分配给五家 RIR 注册机构注册机构（ARIN、RIPE、APNIC、LACNIC 和和 AfriNIC）。）。n平顶山学院平顶山学院IPv6地址为：地址为：2001:250:4814:/48n2002:/16 6to4隧道地址，使得在隧道地址，使得在IPv4海洋中的海洋中的IPv6孤岛能相互连接孤岛能相互连接。 n3FFE:/16 6bone地址，用于对地址，用于对IPv6进行测试的网络。进行测试的网络。nIPv6的的URL表示：表示：HTTP:/IPv地址地址:端口号端口号/文件路径名文件路径名单播地址的分层

13、结构具体划分(2) 不确定地址 0:0:0:0:0:0:0:0或:的地址称为不确定地址，该地址不能分配给任何节点，它的一个应用示例是初始化主机时，在主机未取得自己的地址以前，可在它发送的任何IPv6数据包的源地址字段放上不确定地址。不确定地址不能在IPv6包中用作目的地址，也不能用在IPv6路由报头中，IPv6路由器不会转发含有不确定地址的IPv6数据包。(3) 回环地址 0:0:0:0:0:0:0:1或:1的地址称为回环地址，节点用它来向自身发送IPv6数据包，它不能分配给任何物理接口，它相当于IPv4的回环地址。发向回环地址的数据报不会在一个链路上发送，也不会被IPv6路

14、由器转发。(4) 内嵌IPv4地址的IPv6地址 为了支持IPv4向IPv6过渡，在IPv6相关的RFC3513和RFC4291文档中定义了两种内嵌IPv4地址的IPv6地址：一种称作兼容IPv4的IPv6地址(IPv4-compatible IPv6 Address)；另一种称作映射IPv4的IPv6地址(IPv4-mapped IPv6 Address)。兼容IPv4:将96位0的前缀加在32位的IPv4地址前就构成了兼容IPv4的IPv6地址，该地址的前80位都是0，第8196位是0000，最低32位是IPv4地址，兼容IPv4的IPv6地址通常将两个冒号和IPv4的点分十进制记法结合，

15、将地址表示成:a.b.c.d的形式，其中a.b.c.d为IPv4的地址，其格式如下图所示。兼容IPv4的IPv6地址的格式 映射IPv4:映射IPv4的IPv6地址用于把IPv4地址映射为IPv6地址，它的格式与兼容IPv4的IPv6地址的格式类似，只是第8196位是ffff，映射IPv4的IPv6地址的表示形式常常是0:0:0:0:ffff:a.b.c.d或:ffff:a.b.c.d，其格式如下图所示。映射IPv4的IPv6地址的格式(5)链路本地地址n 链路本地地址用于同一链路上的邻居之间的通信，由格式前缀1111 1110 10即fe80:/10标识，它的作用域是本地链路，其格式如下图所

16、示。本地地址的格式n 链路本地地址对于邻居发现过程是必需的，并且总是自动配置的，甚至在没有其他任何单播地址时也是如此。n 链路本地地址总是以fe80开始。因为有64位的接口标识符，所以链路本地地址的前缀总是fe80:/64。IPv6路由器不会转发含有链路本地地址的源或目的地址的数据包到其他链路。n 链路本地一般不需要配置就可以使用EUI-64方式自动生成。当然也可以使用命令ipv6 address ipv6-prefix/prefix-length link-local手工配置，但是地址一定要以FE80开头。(6)站点本地地址n 站点本地地址用于同一机构中的节点之间的通信，其地址由格式前缀11

17、11 1110 11来标识，即FEC0:/10，如下图所示。站点本地地址的格式n 站点本地地址相当于IPv4的私有地址空间(、和)。这样，没有直接连接到IPv6 Internet路由的私有内部网就可以使用本地站点地址，从而不会与全球地址发生冲突。站点本地地址对于外部站点是不可达到的，并且路由器不能把本地站点的数据包转发到此站点以外。站点本地地址的作用范围是该站点内部。n 与链路本地地址不同，站点本地地址不是自动配置的，它必须通过无状态或有状态的地址自动配置方法来进行指派。2.泛/任意播地址：n这种类型的地址是一组接口的地址，一个 IPv

18、6单播地址被分配给一组接口。发送到一个泛播地址的信息包只会发送到这组地址中的一个（根据路由距离的远近来选择）。目前，泛播地址仅被用做目标地址，且仅分配给路由器。n不仅IPv6有任播，而且IPv4也有任意播。它使用任播地址进行最佳路由查询。nIPv6单播地址和泛播地址地址是相同的范围，要区分单播地址和泛播地址地址是不可能的。子网前缀必须固定，余下的位数置为全“0”，见下图： 1.2.2 IPv6地址分类n 适合于One-to-One-of-Many的通讯场合，如在DNS、CDN及服务器部署等方面使用n 下图是一个查询最佳网关的示例图Whos Gateway?Im nearest one.IPv6

19、IPv6任播地址应用任播地址应用n IPv6任播配置如下n Router(Config-if)#ipv6 address 2001:db8:1:1/64 /配置IPv6单播地址n Router(Config-if)#ipv6 address 2002:db8:6301:/64 anycast /配置IPv6任播地址IPv6IPv6任播地址配置任播地址配置3.多/组播地址： 这种类型的地址是一组接口的地址，发送到一个多点传组播地址的信息包会发送到属于这个组的全部接口。 IPv6多点传送地址格式前缀为1111 1111，即FF00:/8，此外还包括标志（Flags）、范围域和组ID等字段，如下图所

20、示：Flags：4位，可表示为：000T。其中高三位保留，必须初始化成0。T=0 表示一个被IANA永久分配的组播地址；T=1表示一个临时的多点传送地址。 1.2.2 IPv6地址分类Scope： 4位，是一个多点传送范围域，用来限制组播的范围。下表列出了在RFC 2373中定义的Scope字段值。 Group ID标识一个给定范围内的组播组。永久分配的组ID独立于范围域，临时组ID仅与某个特定范围域相关。值范围域0保留 1节点本地范围2 链路本地范围5站点本地范围8机构本地范围E 全球范围F保留 n 在RFC3513和RFC4291等文档中，定义了一些特殊的多播地址，分别为所有节点多播地址(

21、All-nodes Multicast Addresses)、所有路由器多播地址(All-routers Multicast Addresses)和被请求节点多播地址(Solicited-node Multicast Address)。n 所有节点多播地址标识了所有节点所属的组，用于接口本地和链接本地。所有节点多播地址为： ff01:1节点本地作用域所有节点地址。 ff02:1链接本地作用域所有节点地址。 所有路由器多播地址标识了所有路由器所属的组，用于节点本地、链接本地和站点本地。所有路由器多播地址为： ff01:2节点本地作用域所有路由器地址。 ff02:2链接本地作用域所有路由器地址。

22、ff05:2站点本地作用域所有路由器地址。 被请求节点（solicited-node）多播地址：FF02:1:FF00:0/104, 用于邻居发现协议NDP及重复地址检测DAD等应用。它是通过获得单播或任播地址的低24位，并将其附加在被请求节点多播地址前缀后面而构成的。例如，如果一个单播地址为2001:7654:3210，那么，相应的被请求节点多播地址为FF02:1:FF54:3210。1.2.3 IPv6接口标识符n IPv6单播地址中的接口标识符用来标识链路上的某个接口，并且接口标识符在该链接上必须是唯一的。n RFC4291中规定所有的单播地址，除了那些以前缀000(:/3)开始的单播地

23、址外，其接口标识符都是64位，而且都具有修正EUI-64(Extended Universal Identifier，扩展通用标识)格式。n EUI-64是IEEE定义的一种网络接口寻址的新标准，它类似于48位的网卡的MAC地址或IEEE 802地址，不同之处在于公司ID仍然是24位，但扩展ID是40位而不是24位。这给网络适配器制造商提供了巨大的地址空间。n EUI-64可以通过IEEE 802地址映射获得，具体方法是：首先将IEEE 802地址的最左边的24位，置于接口ID的最左边24位，然后取24位的扩展ID(以太网地址的最右边24位)，将其置于接口ID的最右边24位，最后将接口ID中间

24、剩下的16位置为11111111 11111110，即十六进制为FFFE，就得到了EUI-64n 修正EUI-64是在EUI-64地址的基础上反转形成的，具体为：将左边第7位从0改为1，即得到修正EUI-64地址。具体转换过程如下图。IEEE 802 MAC地址转换到IPv6修正EUI-64标识 n修正EUI-64 接口 ID 指定nEUI-64 接口 ID 指定nEUI-64 标准说明了如何将标准说明了如何将 IEEE 802 MAC 地址从地址从 48 位扩展为位扩展为 64 位，方法位，方法是在是在 MAC 地址的第地址的第 24 位处插入位处插入 16 位位 0 xFFFE，从而创建唯

25、一的，从而创建唯一的 64 位接位接口标识符。口标识符。nCisco 路由器接口路由器接口IPv6的的 EUI-64 地址配置命令：地址配置命令：nRouterX(config-if)#ipv6 address 2001:DB8:2222:7272:/64 eui-64一台IPv6主机有多少地址？通常一台IPv6主机有多个IPv6地址，即使该主机只有一个单接口。一台IPv6主机可同时拥有以下几种单点传送地址： 每个接口的链路本地地址；fe80:216:41ff:fe55:f570 每个接口的单播地址（可以是一个站点本地地址和一个或多个可聚集全球地址），如2001:1 回环（loopback）接

26、口的回环地址（:1）此外，每台主机还需要时刻保持收听以下多点传送地址上的信息： 节点本地范围内所有节点组播地址（FF01:1） 链路本地范围内所有节点组播地址（FF02:1） 被请求节点（solicited-node）组播地址（如果主机的某个接口加入请求节点组）:FF02:1:FF55:f570 组播组组播地址（如果主机的某个接口加入任何组播组） 隧道地址，如2002:216:41ff:fe55:f570 ，6to4隧道地址一台IPv6路由器有多少地址？v Router#sh ipv6 int f0/0 FastEthernet0/0 is up, line protocol is up IP

27、v6 is enabled, link-local address is FE80:201:C9FF:FE52:EA01 No Virtual link-local address(es): Global unicast address(es): 2001:DB8:1:1, subnet is 2001:DB8:1:/64 2001:DB8:1:1:, subnet is 2001:DB8:1:1:/64 ANY Joined group address(es): FF02:1 FF02:2 FF02:1:FF00:0 FF02:1:FF00:1 FF02:1:FF52:EA01 MTU is

28、 1500 bytes1.2.4 路由器配置IPv6地址基本命令1.3 IPv6数据报的格式v数据报是指在网络中进行传输的基本的数据单元，常称为数据报或数据包。IPv6数据报相对于IPv4数据报作了一些简化和改进。本节将对IPv6数据报的格式进行介绍。1.3.1 IPv6包头格式 IPV6报文头的内容如下所示，就内容而言比IPV4要简单一些 IPv6报文头部分析v 版本：4位的IP协议版本号，取值6。 v 流量等级：8位的流量等级域 。v 流标签：20位流标签 。v 有效负载长度：16位。标示除了IPV6头部以外的有效负载的长度，以8位位组为单位， 包含了所有扩展报头在内。v 下一头部/上层协

29、议：8位。用于区分紧接在IPV6头部后面的不同类型的头部，它的取值于IPV4的相应部分是一致的，可参考RFC1700的规定。 v 跳数限制：8位无符号整数，随着报文的逐跳转发而递减，当这个值减到0时，报文将被丢弃。 v 源地址：报文产生的地址，128位。 v 目的地址：报文的接收地址，128位 。常见的下一个报头字段的值值值(十进制十进制)报报 头头0逐跳选项报头逐跳选项报头6TCP17UDP41已封装的已封装的IPv6报头报头43路由报头路由报头44分段报头分段报头50ESP报头报头51AH报头报头58ICMPv659没有下一个报头没有下一个报头60目的选项报头目的选项报头v 在IPv4的数

30、据报中，可选部分是放在IPv4报头的“基本”部分中的，而且 IPv4中的协议类型域总是指明一个高层协议，但在IPv6中，与IPv4可选项有关的字段，是通过在IPv6报头中的“下一个报头”与“扩展报头”来实现的，它们构成了一个由IPv6报头“下一个报头”开始并指向实际的高层协议报头的指针链表，如下图所示。IPv6报头下一个报头=6TCP报头+数据IPv6报头下一个报头=43路由报头下一个报头=6TCP报头+数据IPv6报头下一个报头=43路由报头下一个报头=44分段报头下一个报头=6TCP报头+数据IPv6报头中下一个报头所形成的指针链表结构v 在一个IPv6报头中可以有0个或多个这样的扩展报头

31、，目前，RFC2460规定所有的IPv6节点必须支持的IPv6扩展报头有6种，分别为： 逐跳选项报头(Hop-by-Hop Options Header) 目的选项报头(Destination Options Header) 路由报头(Routing Header) 分段报头(Fragment Header) 认证报头(Authentication Header，AH) 封装安全有效载荷报头(Encapsulating Security Payload Header，ESP)v 除认证报头和封装安全有效载荷报头之外，上面所有的IPv6扩展报头都在RFC2460中定义。v 每个扩展报头必须以64

32、位(8个字节)为边界。有固定长度的扩展报头的长度必须是8字节的整数倍，而可变长度的扩展报头中包含了一个报头扩展长度字段，在需要的时候必须使用填充位，以确保扩展报头的长度是8字节的整数倍。v 如果在一个IPv6的数据报中有多个扩展报头，RFC2460建议IPv6报头之后的扩展报头以如下的排列顺序进行处理： 逐跳选项报头 目的选项报头(当存在路由报头时，用于中间目标) 路由报头 分段报头 AH报头 ESP报头 目的选项报头(用于最终目标) 上层协议报头(Upper-layer Header)下面将对以上的几个IPv6的扩展报头进行较为详细的介绍。1. 逐跳选项报头v 逐跳选项报头用于传送那些在路径

33、上的每个节点都需要检查的可选信息，也就是说从源地址到最终目的地之间的每一台路由器都要对这个报头中的选项进行检查。如果在IPv6报头中的“下一个报头”字段的值为0，则表示该IPv6数据包中含有逐跳选项报头，逐跳选项报头的结构如下图所示。图中各字段的含义如下：v 下一个报头(Next Header)：该字段表明了逐跳选项报头所采用的类型。v 扩展报头长度(Header Extension Length)：该字段的值是逐跳选项扩展报头中的8字节块的数量，其中不包括第一个8字节。因此，对于一个8字节的逐跳选项报头来说，其报头扩展长度字段的值为0。填充选项用于确保8字节的边界。v 选项(Options)

34、：该字段可以包括一个或多个选项类型、选项数据长度和选项数据，采用了类型-长度-值(Type-Length-Value，TLV)的格式编码，这种格式通常用于QoS的资源管理等协议中。逐跳选项报头的格式2. 目的选项报头v 目的选项报头用于传送那些只需由目的节点检查的可选信息，如果IPv6报头中“下一个报头”字段的值为60，表示下一个报头为目的选项报头，其格式如下图。图中各字段的含义说明如下。v 下一个报头(Next Header)：该字段表明了紧跟在目的选项报头后面的下一个报头的类型。v 扩展报头长度(Header Extension Length)：该字段表明了以8个8位组为单位，但不包括前8

35、个8位组在内的目的选项报头的长度。v 选项(Options)：包含了一个或多个类型-长度-值(Type-Length-Value，TLV)的格式编码，该域的长度是可变的，但要保证其能够使整个报头的长度是8个8位组的整数倍。v 为了支持移动IPv6，目的选项包含了与移动IPv6相关的选项。主要有绑定更新选项、绑定确认选项、绑定请求选项和家乡地址选项。 目的选项报头的格式3. 路由报头v 路由报头用于列出从源节点到目的节点的路径中必须经过的一个或多个中间节点，这些中间目标是数据包在通往最终目标的路径上所经过的。路由报头由前个报头中的下一个报头字段的值43来标识。路由报头的结构如下图所示。v 对图中

36、各字段的含义说明如下：v 下一个报头(Next Header)：该字段表明紧跟在路由报头后面的下一个报头的类型v 扩展报头长度(Header Extension Length)：该字段表明以8个8位组为单位，但不包含前8个8位组在内的路由报头的长度。v 路由类型(Routing Type)：这个8位字段记录了路由报头的类型编号。IPv6中有好几种类型的路由报头，其中由RFC2460定义了路由类型为0（IPv6）的路由报头，下面将对其进行讨论，在移动IPv6的RFC3775规范中还定义了另一种路由报头：第二类路由报头(路由类型=2) 。路由报头的格式v 剩余分段(Segments Left)：该

37、字段标示了IPv6数据包在到达最终的目的节点之前仍然应当访问的节点数量，很显然，在该数据包刚出发的时候，这个值应该等于后面列出的IPv6 地址的数量；当该数据包到达目的主机的时候，这个值应该等于0。v 类型特有数据(Type-Specific Data)：该字段的格式由路由类型决定，其长度是可变的，但是要保证其字节数是8个8位组的整数倍。v 在RFC2460中定义了路由类型为0（IPv6）的路由报头的格式，如下图所示路由报头是0的路由报头的格式对上图中各字段的含义说明如下。v 下一个报头(Next Header)：该字段表明紧跟在路由报头后面的下一个报头的类型v 扩展报头长度(Header E

38、xtension Length)：该字段表明以8个8位组为单位，但不包含前8个8位组在内的路由报头的长度。对于路由类型为0的路由报头来说，该值等于报头中地址数的两倍。v 路由类型(Routing Type)：这个8位字段记录了路由报头的类型编号，该值等于0。v 剩余分段(Segments Left)：该字段标识了IPv6数据包在到达最终目的节点之前仍然应当访问的节点数量，很显然，在该数据包刚出发的时候，这个值应该等于后面列出的IPv6地址的数量；当该数据包到达目的主机时，这个值应该等于0。v 保留(Reserved)：该字段长度为32位，发送端将其初始化为0，接收端将其忽略。v 地址1.n(A

39、ddress1.n)：IPv6地址矢量，用1n来标记。v 多播地址不能出现在路由类型为0的路由报头中，如果有的数据报中路由报头的类型是0，那么该数据报的IPv6目的地址也不能是多播地址。包含路由报头的数据报只有到达了IPv6报头的目的地址所指明的节点时，路由报头才会被检验和处理。下图说明了路由报头中各个节点对路由报头的处理过程。v 这些节点都包含在使用路由类型为0的路由报头的源路由选择中。源节点S按照R1、R2和R3的顺序指定了3个中间节点。IPv6报头的目的地址字段被设置为第一个中间节点R1的地址，路由报头的剩余分段字段被设置为中间节点的个数3。v R1将剩余分段字段的值减1，并将目的地址与

40、路由报头中的一个地址互换，然后数据包将分组转发给下一个中间节点R2。v R2和R3重复R1相同的过程，然后，数据包抵达最终的目的节点D，剩余分段字段为0。由剩余分段数值表明，D就是最后的接收者，所以D就接收了这个数据包。路由报头的处理过程4. 分段报头 路由报头用于列出从源节点到目的节点的路径中必须经过的一个或多个中间节点，这些中间目标是数据包在通往最终目标的路径上所经过的。路由报头由前个报头中的下一个报头字段的值43来标识。路由报头的结构如下图所示。图中各字段的含义解释如下。v 下一个报头(Next Header)：该字段表明紧跟在分段报头后面的下一个报头的类型。v 保留(Reserved)

41、：该字段现在未被使用，但是发送时要初始化为0，接收时忽略。v 分段偏移量(Fragment Offset)：该字段的值是13位无符号的整数，表明以8个8位组为单位，报头后面的数据相对于原数据报中可分片部分的开始位置的偏移量。v 保留(Reserved)：该字段的长度是2位，现在未被使用，但是发送时要初始化为0，接收时忽略。v M标志(M Flag)：该字段长度为1位，M=1时，表示后面还有分段，M=0时，表示这是最后一个分段。v 标识(Identification)：该字段表示源节点为每个要被分段的数据报创建一个唯一的标识值。分段报头的格式5. 认证AH报头v 认证报头(Authenticat

42、ion Header，AH)为IPv6数据报提供了数据鉴定、数据完整性检测和抗重播保护等的安全保护功能。6. 封装安全有效载荷ESP报头v 封装安全有效载荷报头是在RFC2406 中单独定义的，用于对紧跟其后的内容进行加密，通过使用某种加密算法，使得只有正确的目的主机才能读取数据报的净荷，通常情况下，封装安全有效载荷ESP报头会与认证AH报头一起使用，以同时达到验证发送方身份的目的。1.4 操作系统对IPv6的支持v 随着IPv6的应用的深入，不同的操作系统对IPv6都提供了很好的支持，如目前所使用的一些操作系统：Windows系列、Linux和Unix，它们都能支持IPv6。这些操作系统对I

43、Pv6支持的程度各有不同，有的需要安装IPv6协议栈，有的已经嵌入在操作系统的内核中，不需要安装。下面以几种常用的操作系统为例来说明对IPv6的支持情况。1. Windows系列v Windows XP默认情况下并不支持IPv6协议，但是系统通过IPv6.sys文件集成了IPv6功能模块，需要时可以安装并激活该功能。安装了IPv6协议后，Windows XP也可以激活路由功能，可以作为IPv6主机和路由器来使用。建议安装协议前操作系统打上SP2补丁。下面将介绍Windows XP下的IPv6协议与配置的一些命令。v (1)IPv6协议安装v Windows XP的IPv6协议栈是需要手动安装的

44、，安装的方法为，在命令行中执行命令ipv6 install，即可完成。v 如果需要卸载IPv6，可以执行命令ipv6 uninstall。v 基本操作命令如下图：1.3.2 IPv6扩展报头Interface 4: Ethernet: 本地连接 uses Neighbor Discovery uses Router Discovery link-layer address: 00-54-ab-13-bd-ae preferred link-local fe80:254:abff:fe13:bdae, life infinite multicast interface-local ff01:1,

45、 1 refs, not reportable multicast link-local ff02:1, 1 refs, not reportable multicast link-local ff02:1:ff13:bdae, 1 refs, last reporter link MTU 1500 (true link MTU 1500) current hop limit 128 reachable time 42000ms (base 30000ms) retransmission interval 1000ms DAD transmits 1 default site prefix l

46、ength 48Interface 3: 6to4 Tunneling Pseudo-Interface does not use Neighbor Discovery does not use Router Discovery forwards packets routing preference 1 preferred global 2002:d345:132a:d345:132a, life infinite link MTU 1280 (true link MTU 65515) current hop limit 128 reachable time 20000ms (base 300

47、00ms) retransmission interval 1000ms DAD transmits 0 default site prefix length 48Interface 2: Automatic Tunneling Pseudo-Interface does not use Neighbor Discovery uses Router Discovery forwards packets routing preference 1 EUI-64 embedded IPv4 address: 2 router link-layer address: 211.69

48、.16.36 preferred link-local fe80:5efe:2, life infinite link MTU 1280 (true link MTU 65515) current hop limit 128 reachable time 44000ms (base 30000ms) retransmission interval 1000ms DAD transmits 0 default site prefix length 48Interface 1: Loopback Pseudo-Interfacezones: link 1 site 3 does not