IPv4和IPv6报文详细和区别

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IPv4和IPv6报文详细和区别
- 一、IPv4报文格式
- 二、IPv6报文格式
- 三、IPv4报文和IPv6报文区别

IPv4和IPv6报文详细和区别

一、IPv4报文格式

1.Version :值为4表示IPv4，为6表示IPv6

2.IHL：首部长度，该值限制了记录路由选项

3.Type of Service：服务类型。在有QoS差分服务时才起作用。

4.Total Length：整个IP数据报的长度，包括首部和数据之和

5.Identification：标识，主机每发一个报文，加1，分片重组时会用到该字段

6.Flags：

0：保留

DF：分片位，0表示能分片，1表示不能分片。

MF：表示是否该报文为最后一片，0表示最后一片，1代表后面还有。

7.Frament Offset：片偏移：分片重组时会用到该字段。

8.Time to Live：生存时间：数据包可通过的路由器数的最大值。

9.Protocol：协议：下一层协议。指数据包携带的数据使用的协议，让主机的IP层将数据交给哪个进程处理。

10.Header Checksum：首部检验和，只检验数据包的首部，不检验数据部分。

11.Source Address：源IP地址。

12.Destination Address：目的IP地址。

13.Options：选项字段，用来支持排错，测量以及安全等措施

14.Padding：填充字段，全填0。

二、IPv6报文格式

1.Version：值为4表示IPv4，为6表示IPv6

2.Traffic class：流量类别

3.Flow Label：流标签。标准中没有定义管理和处理流标签的细节。

4.Payload length：表示有效载荷的长度，有效载荷指IPv6基本报头的数据包，包含IPv6扩展报头。

5.Next header：下一报头，该字段指明了在IPv6基本报头后的扩展报头的信息类型。

6.Hop limit：跳数限制，该字段定义了IPv6数据包所能经过的最大跳数

7.Source Address ：表示该报文的源地址。

8.Destination Address：表示该报文的目的地址。

9.Extension Headers…：扩展报头。IPv6取消了IPv4报头中的选项字段，引入了多种扩展报文头，提高处理效率及增强了IPv6的灵活性，为IP协议提供更好的扩展能力。

报头需按如下顺序出现：

IPv6基本报头

逐跳选项扩展报头

目的选项扩展报头

路由扩展报头

分片扩展报头

授权扩展报头

封装安全有效载荷扩展报头

目的选项扩展报头（指将被分组报文的最终目的地处理的选项。

上层扩展报头

不是所有的扩展报头都需要被转发路由设备查看和处理的。转发时根据基本报头中Next Header值来决定是否要处理扩展头。除了目的选项扩展报头出现两次（以次在路由扩展报头之前，另一次在上层扩展报头之前），其余扩展报头只出现一次。

三、IPv4报文和IPv6报文区别

以最新的IPv6报文为例，IPv6有8个主要字段

①版本（4bit）：对于IPv6值为6，对应IPv4值是4

②流类别（8bit）：IPv6数据报的类或优先级，用于QoS，与IPv4的服务类型功能相似

③流标签（20bit）：标识唯一条数据流，其他设备根据流标签处理更加高效。

④有效载荷（16bit）：扩展报头和上层协议数据单，最大长度为65535字节。

超过该值时置0，用逐跳选项扩展报头中的超大有效载荷选项表示。

⑤下一个报头（8bit）：标识扩展报头类型或协议数据单元的协议类型

⑥跳数限制（8bit）：定义数据包最大跳数，和IPv4 TTL一样

⑦源地址（128bit）：发送方地址

⑧目标地址（128bit）：接收方地址

相对于IPv4，去除了首部长度、报文的分片与重组字段、头部校验、选项、填充域.增加了流标签,简化了报文格式,提高了处理效率.新增扩展报头，Next Header 指出下一个扩展报头都类型。IPv6的扩展报头为IPv6实现了分片、认证、加密等功能。

报文的分片与重组字段、头部校验、选项、填充域.增加了流标签,简化了报文格式,提高了处理效率.新增扩展报头，Next Header 指出下一个扩展报头都类型。IPv6的扩展报头为IPv6实现了分片、认证、加密等功能。

IPv6的Qos和IPv4的Qos也有一定区别，在IPv4中确定一条数据流需要使用五元组，确定TCP/UDP端口号需要对报文进行解封装，这些行为都会消耗设备性能，而IPv6报文新添加了flow lable（流标签），用于唯一确定一跳IPv6数据流，简化了Qos操作。