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网络层

4.4 IPv6

4.4.1 IPv6的主要特点

IPv6解决了解决的首个问题是IPv4地址空间的耗尽问题

IPv6还解决了IPv4中的性能问题:

IPv6取消了分片机制,如果发送的数据报无法通过一个较小MTU的链路,路由器会丢弃他然后返回一个ICMP差错报文。发送主机收到之后会发现更小的数据报。取消了分片机制能够大大加快转发速度。

校验和字段也被取消了。因为每次都重新计算校验和会加大端到端延迟,并且也没有太多效果。

IPv6还解决了地址自动配置的问题,不再需要DHCP。

4.4.2 IPv6数据报格式

源地址和目的地址各占 128 位,即各跨四行;最后一行的扩展头与数据仅为长度示意,不固定为 32 位,也不属于基本首部。

通信类型:

跳数限制:虽然在IPv4中,按理说如果路由器处理花了1.x秒,TTL应该减2而不是减1。但由于很多路由器实际上只会无论如何-1,所以IPv6不叫TTL了,直接就叫跳数限制,规定经过一个路由器-1。

4.4.3 IPv6地址

由于IPv6地址空间巨大,因此分配给主机的地址空间可能带有多组0000,比如8000:0000:0000:0000:4321:0501:AB96:56CD,为了方便起见我们可以压缩表示,比如00D0写成D0,0000写成0。对于多组:0:可以直接简写成::。

由于IPv6的地址较长,我们不采用子网掩码来表示,而是直接给出地址/前缀长度的格式。

IPv6还有一种嵌入IPv4的表示,这是为了方便把已有的IPv4地址映射到IPv6,因此最后32位用点分十进制表示。