现代网际协议知识讲义

1本资料来源2第3章网际协议3主要内容IPv4协议

IP的基本概念及分类编址子网划分IP分组分片下一代IP：IPv6移动IP4IP地址的概念IP地址是网络上任一设备用来区别于其他设备的标志。网络上的每一台设备为了与其他设备相区别，就应该有自己的特殊标志，而别人不会拥有这个标志，IP地址就是这一标志(就象公用电话网中的电话号码一样)。IP提供的是不可靠的、无连接的、尽最大努力交付的分组传输机制。5IP提供的3个重要定义IP定义了数据传输所用的基本单元，即规定了传输的数据格式IP定义了IP分组的路由机制除了数据格式和路由机制外，还包括了一组体现不可靠分组交付思路的规则。规则表明：主机和路由器应如何处理IP分组何时及如何发出错误信息在什么情况下可以放弃分组6IP地址的表示形式

每个IP地址共占32位（bit)，这32位被分为4个段（segment)，每一个段占8个位（即一个字节）每个字节之间用“.”隔开。有两种表示形式：1、十进制表示例：192.168.0.12、二进制表示例：11000000.10101000.00000000.00000001上图表示二进制格式中的IP地址:X代表二进制的0或1

注：在实际应用中多用十进制表示，每8位二进制数对应一位十进制数。byte2xxxxxxxxbyte3xxxxxxxxbyte4xxxxxxxxbyte1xxxxxxxx3.1.1IP分类编址7IP地址的分类IPv4中一般采用两级的地址结构，一个IP地址包括两个部分：网络号和主机号。

Internet组织根据网络规模的不同将IP地址分为（A、B、C、D、E）五类，每一类网络可以从IP地址的第一个数字看出。网络类决定了IP地址4个字节如何划分成网络和主机部分。从下图说明五个地址类：8网络号主机号A类网络号主机号B类网络号主机号C类多播地址D类0101101110保留未用E类1111第1个字节(0~7)第2个字节(8~15)第3个字节(16~23)第4个字节(23~31)9

D类1110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

多播地址224—239E类1111xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

实验室保留240—255A类0xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx网络

主机1—126224-2=16,777,21427-2=126网络主机B类10xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx128—191216-2=65534214=16384网络

主机C类110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx192—22328-2=254221=209715210每一类网络中的网络数量和主机数量分类第1个字节地址范围网络数量主机数量A1~1261.0.0.1~126.255.255.25427-2=126224-2=16777214B128~191128.0.0.1~191.255.255.254214=16384216-2=65534C192~223192.0.0.1~223.255.255.254221=209715228-2=254D224~239224.0.0.0~239.255.255.255不适用不适用E240~255240.0.0.0~255.255.255.255不适用不适用11说明1、IP地址中，，主机号号全为0或全为1时分别作作为本网络地地址和广播地址址使用，所所以这个个特殊的的IP地址不能能分配给给用户使使用。2、D类网络用用于广播播，它可可以将信信息同时时传送到到网网上的所所有设备备，而不不是点对对点的信信息传送送，这种种网络可可以用来来召开电电视电话话会议。。3、E类网络常常用于进进行试验验。4、网络管管理员在在配置网网络时不不应该采采用D类和E类网络。。5、IP地址可以以由网络络管理员员手动配配置，也也可由安安装动态态主机配配置协议议(DHCP)的服务器器来自动动配置。。12互联网上上的每个个IP地址标识识的不是是某台设设备(主机或路路由器)，而是设设备和网网络之间间的一个个连接。。与多个个网络有有连接的的设备必必须为每每个连接接分配一一个IP地址。每每一个地地址对应应路由器器中的一一个接口口。在同一个个物理网网络上，，所有设设备（主主机或路路由器））的IP地址对应应的网络络地址相相同，一一台设备备连接了了多个网网络，则则分别有有对应不不同网络络的IP地址。互联网上上的IP地址对应连接接关系1314特殊地址特殊地址网络号主机号源地址/目的地址网络地址特定的全0都不是直接广播地址特定的全1目的地址受限广播地址全1全1目的地址本网络上的本主机全0全0源地址本网络上的特定主机全0

特定的目的地址环回地址127

任意目的地址15私有地址类网络地址网络数A10.0.0.01B172.16.0.0~172.31.0.016C192.168.0.0~192.168.255.025616IP地址配置原则则为了确保网络络上的主机能能够正常工作作，在为主机机配IP地址时，应遵遵守以下原则则：同一物理网络络上的所有主主机应该采用用相同的网络络号；在一个网络中中主机号必须须是惟一的；；主机号不能为为全“1”(主机号为全““1”是广播地址)；主机号不能为为全“0”(主机号为全““0”表示网络)；因特网上的网网络号必须是是惟一的；网络号不能为为全“1”；网络号不能为为全“0”(“0””表示一个本地地网)；网络号不能以以127开头(127是环回地址)。17各类网络地址址块的示例类别起始地址结束地址网络地址主机地址范围广播地址A类86.0.0.086.255.255.25586.0.0.086.0.0.1～86.255.255.25486.255.255.255B类188.6.0.0188.6.255.255188.6.0.0188.6.0.1～188.6.255.254188.6.255.255C类206.8.2.0206.8.2.255206.8.2.0206.8.2.1～206.8.2.254206.8.2.255每个网络都要要占用两个IP地址，一个用于标标识网络，一一个用于网络络广播。每个个网络使用该该网络地址块块的起始地址址作为网络地址，该地址仅作作为网络的标标识，主要用用在网络路由由中。网络地地址块的结束束地址被用作作该网络的广播地址。18一个标准的A类、B类和C类网络可以进进一步划分为为子网。子网划分技术术能够使单块块网络地址横横跨几个物理理网络，这样路由器器所连接的多多个物理网络络可以是同属属于一个网络络的不同子网网。3.1.2子网划分19创建子网的目目的1、扩展网络。如果你的网网络达到了物物理限制，可可以通过增加加路由器并创创建子网来扩扩展网络，以以连接更多的的主机，增加加网上的用户户。2、减少竞争。。同一网络中中主机越多，，需要带宽越越大，创建子子网减少每个个网络的主机机数，竞争也也减少了。3、减少CPU使用负载。这这与减少竞争争类似，网络络中比较多的的主机会产生生较多的广播播。即使广播播没有被发送送给所有的主主机，但是每每个主机必须须听网络广播播，以便决定定是否接收还还是丢弃，这这占用主机CPU。——改进系统性能能4、隔离网络问问题。通过将将大网隔离成成小网，你可可以限制子网网对其它网络络的影响。——提高系统的可可靠性5、有利于网络络管理员对网网络的管理。。提高网络的的安全性。2032比特网络部分（网络号）主机部分（主机号）子网部分（子网号）网络部分（网络号）主机部分（主机号）两级地址结构三级地址结构划分子网的方方法划分子网的方方法是将IP地址的主机号号部分划分成成两部分，拿拿出一部分来来标识子网，，另一部分仍仍然作为主机机号。21子网划分举例例例：C类网络192.168.1.0，主机号部分的前三位用于标识子网号，即：

110000001010100000000001xxxyyyyy网络号+子网号新的主机号部分子网号为全““0”全“1”不能使用，于于是划分出23-2=6个子网，子网网地址分别为为：11000000101010000000000100100000--192.168.1.3211000000101010000000000101000000--192.168.1.6411000000101010000000000101100000--192.168.1.9611000000101010000000000110000000--192.168.1.12811000000101010000000000110100000--192.168.1.16011000000101010000000000111000000--192.168.1.19222在划分子网后后，我们如何何知道网络号号、子网号以以及主机号的的长度呢？为为此，TCP/IP采用了子网掩码。子网掩码是一个32位的二进制数数字，指定了了子网标识和和主机号的分界点。子网掩码中中对应于网络络号和子网号号的所有比特特都被设为1，而对应于主主机号的所有有比特都被设设为0。23子网掩码计算算上例中：网络络号24位，子网号3位，总共27位。所以子网网掩码为：11111111111111111111111111100000即255.255.255.224缺省子网掩码码：A类：255.0.0.0B类：255.255.0.0C类：255.255.255.0例：C类网络192.168.1.0，主机号部分的前三位用于标识子网号，即：

110000001010100000000001xxxyyyyy网络号+子网号新的主机号部分24子网掩码既不不能作为IP地址使用，也也不能单独存存在，必须结结合IP地址一起使用用。TCP/IP协议使用子网网掩码判断目目的主机是位位于本地子网网，还是位于于远程子网。。获得子网地址址的方法是将将子网掩码和和IP地址进行按位位“与”运算算。子网掩码使用用25子网地址计算算子网掩码∧IP地址，结果就是该IP地址的网络号。例如：IP地址192.168.1.203，子网掩码255.255.255.22411000000101010000000000111001011∧11111111111111111111111111100000

11001010011101010000000111000000∴子网地址为：192.168.1.192

主机号为：11

26究竟拿出多少少比特作为子子网号来标识识子网，取决决于子网的数数量和子网的的规模。各类网络的主主机号的比特特数用p表示，如果从从p比特主机号中中拿出m比特来划分子子网，则剩下下n=p-m比特用于标识识主机。m比特可以标识识2m个子网，但一一般不建议使使用m比特子网号为为全“0”和全“1”的子网。这样样，m比特实际可以以划分2m-2个可用的子网网。n比特可以标识识2n台主机，但n比特为全“0”时用于标识子子网，为全““1”时用于表示子子网广播地址址。这样，n比特主机号实实际可以标识识2n-2台主机。27通常规划一个个网络时划分分子网的步骤如下：1)确定需要划分分的子网数量量。2)确定被划分网网络地址主机机部分的位数数。3)根据子网数量量，确定子网网部分所需的的位数。4)计算子网掩码码5)确定每一个子子网的地址范范围定长子网掩码码28例：假设已经经得到一个B类网络地址160.46.0.0。要求把整个个网络划分成成18个不同的子网网，该网络的的最大的段要要求1800个可供主机寻寻址的地址。。想要提供18个子网，必须须占用主机地地址的5比特。除去子子网号为全““0”和全“1”的子网外，5比特可以提供供30个可用的子网网（25-2=30）。这样，子子网掩码为：：255.255.248.0。每个子网可可以容纳的主主机数为211-2=2046，可以满足要要求。下表给给出了各个子子网的地址、、子网中主机机IP地址的范围以以及子网的直直接广播地址址。2930在上面所讨论论的子网划分分中，各个子网的地地址空间是一一样大，各个子网的的掩码也是一一样的。但为为了提高地址空间间的利用率，需要将子网网进行进一步步的划分，从从主机号中再再拿出一些比比特来划分子子网，这就使使得在一个网网络中有多个个不同规模的子子网，每个子网都都有其惟一的的子网掩码，，这便是可变长子网掩掩码VLSM（Variable-LengthSubnetMask）。31网络中变长子子网掩码的划划分步骤如下：1)按每个子网所所含主机地址址数从小到大大排列。2)计算每个子网网所需主机部部分位数。3)对主机部分位位数以从小到到大的顺序对对子网号进行行编码。4)划分得到的子子网地址和子子网掩码。变长子网掩码码32变长子网掩码码33在IP层传输的分组组叫IP分组(Packet)。通常IP分组由首部和数据两部分组成。。IP分组首部中包包含选项字段段，所以是可可变长度的，，基本首部的的长度是20字节，包含选选项的最大长长度是60字节。3.1.3IP分组3412345607优先级DTRC未用版本IHL服务类型总长标识分片偏移生命期协议头校验和源地址目标地址选项（0或多个32位）DMFF~~~~32比特IPv4头部的组成3512345607优先级DTRC未用版本IHL服务类型总长标识分片偏移生命期协议头校验和源地址目标地址选项（0或多个32位）DMFF~~~~32比特IPv4头部的组成版本（Version）:占4bit，记录数据报报属于那个版版本的协议,通过版本字段段，可以长期期在不同版本本间传输数据据。3612345607优先级DTRC未用版本IHL服务类型总长标识分片偏移生命期协议头校验和源地址目标地址选项（0或多个32位）DMFF~~~~32比特IPv4头部的组成IHL：占4bit，用来说明头头部的长度，，默认的最小值为5个单位(一个单位为4个字节)，可表示的最大数值是15个单位，因此此IP的头部长度的的最大值是60字节，可选字字段最多只能能为40字节。当IP分组的头部长长度不是4字节的整数倍倍时，用0加以填充，从而保证数数据部分始终终在4字节的整数倍倍时开始。3712345607优先级DTRC未用版本IHL服务类型总长标识分片偏移生命期协议头校验和源地址目标地址选项（0或多个32位）DMFF~~~~32比特IPv4头部的组成服务类型：占8bit，是主机可以以告诉子网所所需的各种可可靠性和速度度的组合服务务，包含1个3比特的优先级级字段，从0（一版）到7（网络控制分分组）；3个标志位D、T和R，说明主机最最关心组合{延迟，吞吐量量，可靠性}中的哪一项。。C比特：是新增加的，，表示要求选选择费用更低低廉的线路，，最后一个比特特未用。3812345607优先级DTRC未用版本IHL服务类型总长标识分片偏移生命期协议头校验和源地址目标地址选项（0或多个32位）DMFF~~~~32比特IPv4头部的组成总长：占16bit，是头部和数数据之和的长长度，单位为为字节。数据报的最大大长度为65535字节。当很长的数据据报要分片传传送时，“总长”不是指未分片片前的数据报报长度，而是是指分片后每每片的头部长长度与数据长长度的总和。。3912345607优先级DTRC未用版本IHL服务类型总长标识分片偏移生命期协议头校验和源地址目标地址选项（0或多个32位）DMFF~~~~32比特IPv4头部的组成标识：占16bit，使分片后的的各数据报片片最后能准确确地重装成为为原来的数据据报。注意：这里的“标识”并不代表顺序序号，因为IP是无连接的服服务，数据报报不存在按序序接收的问题题，而是让目目的主机判断断新来的分片片属于哪个分分组，所有属于同一一分组的分片片包含同样的的标识值。4012345607优先级DTRC未用版本IHL服务类型总长标识分片偏移生命期协议头校验和源地址目标地址选项（0或多个32位）DMFF~~~~32比特IPv4头部的组成标志：占3bit当DF=0时允许分片；；当DF=1时不要分片，，此时命令路路由器不要将将数据报分片片，因为目的的端不能重组组分片。MF=1表示后面还有有分片的数据据报，MF=0表示这已是最最后一个数据据报片。4112345607优先级DTRC未用版本IHL服务类型总长标识分片偏移生命期协议头校验和源地址目标地址选项（0或多个32位）DMFF~~~~32比特IPv4头部的组成分片偏移：占13bit，表示较长的的分组在分片片后，某个分分片在原分组组中的相对位位置。以8字节为一个偏偏移单位；每每个数据报最最多由213即8192个分片组成；；这样的数据据报长度是65536字节，比总长长字段提供的的最大值还大大。4212345607优先级DTRC未用版本IHL服务类型总长标识分片偏移生命期协议头校验和源地址目标地址选项（0或多个32位）DMFF~~~~32比特IPv4头部的组成生命期：占8bit，是一个用来来限制分组生生命周期的计计数器。建议值为32秒，最长生命命期时255秒。必须在每个节节点中都递减减，而且当在在一个路由器器中排队时间间过长时，可可以以倍数递递减。实际上只以节点计数，当它减到零零时，该分组组就要丢弃，，并向源主机机发送一个警警告分组，这这一特性能防防止数据报在在网中无限制制地漫游。4312345607优先级DTRC未用版本IHL服务类型总长标识分片偏移生命期协议头校验和源地址目标地址选项（0或多个32位）DMFF~~~~32比特IPv4头部的组成成协议：占8bit，指出数据据报携带的的传输层数数据所使用用的协议，，以便目的的主机的IP层知道应将将此数据报报上交给哪哪个进程。。常用的协议议字段值：：UDP（17bit）TCP（6bit）ICMP（1bit）CGP（3bit）EGP（8bit）IGP（9bit）OSPF（89bit）TP4（29bit）4412345607优先级DTRC未用版本IHL服务类型总长标识分片偏移生命期协议头校验和源地址目标地址选项（0或多个32位）DMFF~~~~32比特IPv4头部的组成成头校验和：：占8bit，只检验数数据报的头头部，不包包括数据部部分，数据据报每经过过一个节点点，节点处处理机都要要重新计算算一下头校校验和，如如果校验出出错，便将将此数据报报丢弃。源地址和目目标地址:各占32bit，指明了网网络号和主主机号。4512345607优先级DTRC未用版本IHL服务类型总长标识分片偏移生命期协议头校验和源地址目标地址选项（0或多个32位）DMFF~~~~32比特IPv4头部的组成成选项：允许后续版版本的协议议中引入最最初版本中中没有的信信息，让试试验者进行行新的尝试试，避免为为很少使用用的信息分分配头部位位。可选项是变长的，每个可选选项以一个字节表明内容。。有些可选项项有一字节节的可选项项长度字段段，其后是是一个或多多个数据字字节，可选选项字节字字段的长度度以4字节计。可选字段的的五个可选选项：安全性：指明数据报报的机密程程度；严格源站路路由选择：：给出后跟的的完整路由由；非严格源站站路由选择择：给出一个不不能漏掉的的路由器列列表；记录路由：：使每个路由由器都附上上它的IP地址；时间标记：：使每个路由由器都附上上它的IP地址和时间间标记。463.1.4分片最大传输单单元（MTU）任何一个物物理网络的的数据链路路层都有其其自己的帧帧格式，在在帧格式中中规定了一一个物理帧帧中允许传传输数据量量的上限值值，这个上上限值称作作网络最大大传输单元元，或MTU（MaximumTransferUnit）。47具有不同MTU的互联网分组首部数据（1480字节）数据（600字节）分片首部1数据（600字节）分片首部2数据（280字节）分片首部348举例具有不同MTU值的一个互互联网的拓拓扑，主机机A向主机B发送一个满满足最大MTU值的IP分组1，当该分组组通过网络络2和网络3时发生分片片，表3-18给出了分组组1经过此网络络时的分片片情况，给给出了分片片总长度、、标识、标标志和分片片偏移的关关系。493.2下一代IP：IPv6IPv6地址IPv6分组格式IPv4向IPv6的过渡50IPv4与IPv6地址最大的的差别在于于长度：IPv4地址长度是是32位，IPv6的地址长度度是128位。IPv6有2128个地址。一个典型的的IPv6地址中若干干起始位组组成的可变变长度域被被称为格式前缀(FormatPrefix，FP)。根据这些些格式前缀缀形成的地地址分配如如下图:3.2.1IPv6地址可变长度可变长度128比特类型前缀地址的其余部分5152IPv6地址在表示示和书写时时，用冒号号将128比特分割成成8个16比特的部分分，每个部部分包括4位的16进制数字。。例如：1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:123A在每个4位一组的十十六进制数数中，如其其高位为0，则可省略略。例如：1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:123A可缩写成：：1080:0:0:0:8:800:200C:123A为进一步简简化，采取取重叠冒号规规则，即“0压缩”规则：用重叠冒冒号置换地地址中的连连续16比特的0。——“0压缩”规则在一个个地址中只只能使用一一次。例如：上例压缩后后可表成如如下形式:1080::8:800:200C:123A可以用“IPv6地址/前缀长度”来表示地址址前缀，前前缀长度是是一个十进进制值，指指定该地址址中最左边边的用于组组成前缀的的比特数。。例如：对32比特的前缀缀10800000(十六进制)，可以如下下表示:1080::8:800:200C:123A/32和1080::/3253单播地址(UnicastAddress):用来标识单单一网络接接口，目标标地址是单单播地址的的数据包将将发送给以这个地址址为标识的的网络接口口。——单播地址按按照地址的的传输范围围分为：可聚合全球球单播地址址、本地单单播地址、、特殊地址址、兼容地地址等。任播地址(AnycastAddress):用来标识一一组网络接接口(通常属于不不同的节点点)，目标地址址是任播地地址的数据据包将发送送给路由意义上上最近的一一个网络接接口地址。多播地址(MulticastAddress):用来标识一一组网络接接口(通常属于不不同的节点点)，发送到多多播地址的的数据包将将发送给本组中所有有的网络接接口。——在IPv6中用多播地地址取代广广播地址（（BroadcastAddress）。地址类型54可聚集全球球单播地址址可聚集全球球单播地址址是可以在在全球范围围内进行路路由转发的的地址，格格式前缀为为001，相当于IPv4公共地址。。IPv6支持更高效效的层次寻寻址和路由由机制。13位的TLAID、8位的Res、24位的NLAID、16位SLAID和64位主机接口口ID。TLA（TopLevelAggregator，顶级聚集集符）、NLA（NextLevelAggregator，下级聚集集符）、SLA（SiteLevelAggregator，网点级聚聚集符）三三者构成了了自顶向下下排列的三三个网络层层次。55本地单播地地址传送范围限限于本地，，又分为本本地链路地地址和本地地网点地址址两类，分分别适用于于单条链路路和一个网网点内：1)本地链路地地址的格式前缀为为1111111010，用于同一链路的的相邻结点点间通信。2)本地网点地地址的格式前缀为为1111111011，相当于IPv4私用地址空空间。56兼容地址IPv4兼容地址，使用IPv6的源站要将将分组发送送给另一个个使用IPv6的目的站，，但分组必必须通过使使用IPv4地址的网络络。表示为0:0:0:0:0:0:w.x.y.z或::w.x.y.z。IPv4映射地址，使用IPv6的源站要将将分组发送送给另一个个使用IPv4的目的站。。可表示为为0:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.z或::FFFF:w.x.y.z。。特殊地址IPv6中有两个特特殊地址：：不指明地址址：是一个全0地址（即::）。环回地址：：相当于IPv4中的127.0.0.1地址（::1）57IPv6多播地址IPv6多播地址格式前缀为为11111111，此外还包包括标志、、范围和组组ID字段。第2标志字段是是定义“永永久/临时地址””的标志。。永久地址，标志为0，由全球球因特网编编号权威机机构来分配配。临时地址，，标志为1，是临时分分配的。第第3个字段是定定义地址的的范围(见书表3-21)。最后一个个字段是标标识不同的的多播地址址群组。583.2.2IPv6分组格式可选基本首部扩展首部1…扩展首部n数据IPv6数据报的通通用格式59——IPv6数据报的通通用格式包包括基本头部，扩展头部和数据负载三部分。基本头部的的长度是固定的40B，扩展头部可根据需要要选用零个个或多个。。IPv6的基本头部部尺寸是IPv4的两倍。IPv6的基本头部格式32比特版本流标记负载长度下一头部跳限制源地址目的地址优先级IPv6基本首部格格式60IPv6的基本头部格式32比特版本流标记负载长度下一头部跳限制源地址目的地址优先级版本字段：占4位，取值为为6，作用是使负责管管理路由和和公布路由由协议的Internet机制知道将将处理何种种路由协议议，在这里里标志着这个个分组是IP版本6的分组。61IPv6的基本头部格式32比特版本流标记负载长度下一头部跳限制源地址目的地址优先级16种取值可进进一步分两两组：优先权值0到7用来指定通通信量从低低到高的优优先权，信信息包发送送方用它来来进行通信信量控制；；优先权值8到15用来指定那那些遇到拥拥塞时不会会后退的通通信量从低低到高的优优先权。优先级：也称通信量等级级，包含不同同种类信息息流量的优优先级标识识符，目的的是标识IP优先级，根据该字字段的优先先级在路由由器上使用用优先级排排队策略来来决定“谁最先转发发”。该字段占4位，可以有16种不同的取取值，使源节点点可以通过过向它所产产生的信息息包分配不不同的优先先权来区分分它们。62IPv6的基本头部格式32比特版本流标记负载长度下一头部跳限制源地址目的地址优先级当一条路径径建立之后后，网络系系统返回一一个路径标记，发送方将这一标记记放在每一一个经此路路径发送的的数据报中中，路由器使用流标记记字段中的的这一标记记来将数据据报送入预预先安排的的路径中去去。流标记：是为了那些些需要性能能保证的新新应用而准准备的，能能将数据报报与一个已已分配的资资源相联系系。IPv6支持资源预预留，允许许路由器将将每一个分分组与一个个给定的资资源相联系系。从特定定的源站向向特定的目目的站发送送的分组序序列称为分组流，并由源地地址与流标标号的组合合唯一定义义。一个分分组流包含含了互联网网上的一条条路径以及及其上的路路由器，保保证一定的的的服务质质量。63IPv6的基本头部格式32比特版本流标记负载长度下一头部跳限制源地址目的地址优先级负载长度（也称为有效长度字字段）：定义了了IP分组除基本本首部外的的总长度，，以字节为为单位；该该字段占16位，允许的IPv6分组最大长度可达到65535B的数据，IPv6这种允许大大分组的能能力增加了了Internet作为一个整整体的有效效性。64IPv6的基本头部格式32比特版本流标记负载长度下一头部跳限制源地址目的地址优先级下一头部字字段：该字段占8位。用于指定基基本头部后后面的首部部。例如：如果数据据包含有一个扩展展头部，则下一头头部字段指指明扩展头部的的类型；如果没有其他扩扩展头部，下一头部部字段指明明数据报中携携带的数据据类型。IPv6标准为每种种可能的头头部类型规规定一个唯唯一的标识识值，接收方用每每一头部的的下一头部部字段来确确定头部后后面跟的是是什么：如果字段中中的值对应应于数据类类型，接收方将数数据报传给给处理数据据的软件模模块；如果字段中中的值对应应于另一个个头部，IP软件负责解解释其内容容。65IPv6的基本头部格式32比特版本流标记负载长度下一头部跳限制源地址目的地址优先级跳限制：该字段占8位，和IPv4中的生命周周期(TTL)字段的目的的一样。信息包每经经过一个转转发点（通通常是路由由器）8位的跳限制制字段的数数值就会减1，当该字段段的数值减减少为0时，信息包包就会被丢丢弃，最大跳数为为28，即255。66IPv6的基本头部格式32比特版本流标记负载长度下一头部跳限制源地址目的地址优先级128位的源地址字段包含的的是产生信信息包的IPv6地址。128位的目的地址字段包含的的是接收信信息包的IPv6地址。67一个或多个选项下一个首部首部长度IPv6的扩展首部部被放在IPv6基本首部部和上层层首部之之间。扩展首部部是通过过下一个个首部值值来区分分的。一一个IPv6信息包可可以有0个或多个个扩展首首部，每每一个扩扩展首部部都是通通过前一一个首部部中的下下一个首首部字段段来确定定。扩展首部部格式6869目前的IPv6规范定义义了6种扩展首首部：逐跳选项项首部：：当源站需需要将某某些信息息传递给给分组经经过的所所有路由由器时采采用的扩扩展首部部。目的站点点选项首首部：当源站需需要将信信息仅传传递给目目的站时时所采用用的扩展展部首。。源路由选选择扩展展首部：：由源站列列出分组组要经过过的中间间路由器器地址。。可设置置为严格格源路由由和不严严格源路路由。鉴别首部部：此扩展首首部提供供了一种种鉴别机机制，对对数据的的完整性性和数据据源的可可靠性进进行鉴别别。70分片扩展展首部在IPv6中分片只只能由最最初的源源站完成成。源站站主要由由两种方方法(1)采用路径MTU发现机制。在在发送任任意长度度的包之之前，必必须检查查由源节节点到目目的节点点的路径径上最小小的MTU。简化了中中间节点点对包的的处理。。(2)只用1280B的最小保保证MTU，这是连连接互联联网上的的每个网网络必须须支持的的MTU的最小值值。以下给出出分片扩扩展首部部的格式式：M：为1表示还有有分片，，为0表示最后后一个分分片。下一首部保留片偏移值保留M分片标识08162931713.2.3IPv4向IPv6的过渡72双IP协议栈路由器中中安装双双协议栈栈双IP协议栈：主机和和路由器器在同一一个网络络接口上上运行IPv4和IPv6两个协议议栈，分分别有一一个IPv4地址和IPv6一个地址址73基于IPv4隧道的IPv6路由器-路由器之之间建立立隧道743.3移动IP移动IP的基本术术语移动IP工作原理理代理发现现代理注册册两次穿越越的效率率问题75移动IP的基本术术语与移动IP技术相关关的重要要术语：：1.移动代理理(MobilityAgent)移动代理理分归属代理理(HomeAgent)和外地代理理(ForeignAgent)两类，它它们是服服务器或或路由器器，能知知道移动动结点实实际连接接在何处处。Internet202.119.80.0202.119.80.16(202.119.81.8转交地址)202.119.80.16归属地址202.119.81.0外区网络归属网外地代理转交地址归属代理76归属代理理又称为家乡代理理，是一个个在移动动结点归属网(Homenetwork)上的路由由器，它它至少有有一个接接口在归归属网上上，当移移动结点点离开归归属网后后，它通通过IP隧道把数数据包转发给移动结结点，并并且负责责维护移动动结点的的当前位位置信息息。外地代理理位于移动动结点当当前连接接的外地网络络上，它向向已注册册的移动动结点提提供路由服务务。当使用用外地代代理转交地址址时，外地地代理负负责解除原始始数据包包的隧道道封装，取出原原始数据据包，并并将其转发到该该移动结结点。对于那那些由移移动结点点发出的的数据包包而言，，外地代代理可作作为已注注册的移移动结点点的缺省省路由器器使用。。772.移动IP地址移动IP节点拥有有两个IP地址：归属地址址(HomeAddress)又称为本地地址址，这是用用来识别别端到端端连接的的静态地址址，也是移移动结点点与归属属网连接接时使用用的地址址。不管管移动结结点连至至网络何何处，其其归属地址址保持不不变。转交地址址就是隧道道终点地地址，转转交地址址可能是是外地代理理转交地地址，也可能能是驻留本地地的转交交地址（（配置转转交地址址）。通常用用的是外外区代理理转交地地址。转交地址址是一个个临时分配配给移动动结点的的地址。它由外外部获得得（如通通过DHCP），移动动结点将将其与自自身的一一个网络络接口相相关联。。78外地代理理转交地地址模式可使使很多移移动节点点共享同同一个转转交地址址，所以以这种地地址模式式被优先先使用。。在这种种地