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關(guān)于移動(dòng)IPv6技術(shù)的研究與探索
陸軍航空兵學(xué)院 信息技術(shù)教研室 徐剛 魏琴 2014/4/1 10:24:01
（接上頁）鏈路層知悉網(wǎng)絡(luò)包類型，完全違反了每層不應(yīng)知悉上層給它的各位含意的設(shè)計(jì)原則。毫無疑問，“做很好”和“做得快”兩個(gè)陣營(yíng)間的爭(zhēng)論，會(huì)漫長(zhǎng)而激烈優(yōu)先權(quán)字段用于區(qū)分哪些源的包可以進(jìn)行流量控制，哪些不能。用于擁塞時(shí)可以慢下來的傳輸。用于實(shí)時(shí)信息量，其發(fā)送速率為一常數(shù)，即使所有包都丟失，也在所不惜。音頻和視頻就屬于后一范疇。這些區(qū)別當(dāng)發(fā)生擁塞時(shí)可使路由器能更好地處理包。在每一組中，低號(hào)碼包沒有高號(hào)碼包重要。流量標(biāo)識(shí)字段仍處于實(shí)驗(yàn)階段，但將用于在源端和目的端之間建立一條有特殊屬性和條件的偽連接。比如，從某一源主機(jī)的一個(gè)進(jìn)程到某一目的主機(jī)的某一進(jìn)程的包流可能有嚴(yán)格的延遲要求，因此需要預(yù)留帶寬。這時(shí)可事先創(chuàng)建一個(gè)流量并給予一個(gè)標(biāo)識(shí)符。當(dāng)有一非零流量標(biāo)識(shí)的包出現(xiàn)時(shí)，所有路由器均可在其內(nèi)部表中查到它要求的是哪種特殊處理。實(shí)際上，流量試圖使兩種方法都取得成功：數(shù)據(jù)報(bào)子網(wǎng)的靈活性和虛電路子網(wǎng)的保證。每一流量由源地址、目的地址和流量編號(hào)定義，這樣，在給定一對(duì)IP地址之間，在同一時(shí)刻可以存在許多流量。同樣，用這種方法，即使來自不同主機(jī)具有同一流量編號(hào)的兩個(gè)流量經(jīng)過同一路由器，此路由器也能用源地址和目的地址把它們區(qū)分開來。流量編號(hào)要求隨機(jī)選取，而不是從1開始順序給定，以便路由器對(duì)其進(jìn)行散列。有效負(fù)荷長(zhǎng)度字段說明圖1中4字節(jié)報(bào)頭后有多少字節(jié)。這一名字由IPv4總長(zhǎng)字段改變而來，因?yàn)橐饬x稍有改變：頭4字節(jié)不再像IPv4那樣作為長(zhǎng)度的一部分。報(bào)頭簡(jiǎn)化的原因是可以有附加(可選)的擴(kuò)展報(bào)頭。此字段說明，如果有的話，那么在此基礎(chǔ)報(bào)頭后，接著的是(目前)6種擴(kuò)展報(bào)頭的哪一種。如果此報(bào)頭是最后一個(gè)IP報(bào)頭，則下一報(bào)頭字段說明把包傳給哪一傳輸協(xié)議處理程序(比如TCP、UDP)跳躍限制字段使包不能永存。實(shí)際上，它就是IPv4里的生命期字段，此字段每跳一次，其數(shù)就減1。理論上，在IPv4里它是以S計(jì)算的時(shí)間值，不過沒有路由器是這樣做的，所以把名稱改為跳躍限制(包經(jīng)過的最大路由器個(gè)數(shù))，以反映其實(shí)際用法。[2]
5 擴(kuò)展報(bào)頭
目前定義了6種擴(kuò)展報(bào)頭，如圖2所示。
圖2：IPv6擴(kuò)展報(bào)頭
每種擴(kuò)展報(bào)頭都是可選的，但如果有多于一種報(bào)頭出現(xiàn)，它們必須緊接基礎(chǔ)報(bào)頭之后，并最好按圖2次序排列。有些報(bào)頭具有固定格式，另一些則包含數(shù)目可變的不定長(zhǎng)字段。對(duì)于后者，每項(xiàng)都編碼成(類型，長(zhǎng)度，數(shù)值)的元組。類型為1字節(jié)字段，說明它是哪種擴(kuò)展報(bào)頭(選項(xiàng))。類型數(shù)值的頭2位告訴不知如何處理此選項(xiàng)的路由器如何操作。其可選操作有：跳過該選項(xiàng)，刪除該包，刪除該包并返回一個(gè)ICMP(網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議)包，和前者相同，但對(duì)組播不發(fā)送ICMP包(以防組播生成無數(shù)ICMP報(bào)告)。長(zhǎng)度也是1字節(jié)字段。它指出值的長(zhǎng)度(O～255字節(jié))。值是需要的一些信息，最多255字節(jié)。連續(xù)跳躍擴(kuò)展報(bào)頭用于說明沿其所有路由器都要檢查的信息。
到目前為止，只定義了一個(gè)選項(xiàng)：支持大于64 KB的數(shù)據(jù)報(bào)。這個(gè)報(bào)頭的格式如圖3所示。
圖3：用于大型數(shù)據(jù)報(bào)的連續(xù)跳躍擴(kuò)展字頭
與所有擴(kuò)展報(bào)頭一樣，該報(bào)頭的第一個(gè)字節(jié)用來說明緊跟著的是什么類型的報(bào)頭。該字節(jié)之后的一個(gè)字節(jié)用來說明連續(xù)跳躍擴(kuò)展報(bào)頭有多少個(gè)字節(jié)，不包括頭8個(gè)字節(jié)，這頭8個(gè)字節(jié)是強(qiáng)制性的。接著的2字節(jié)表明該報(bào)頭以1個(gè)4字節(jié)數(shù)定義數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度(代碼194)。最后4字節(jié)給出數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度不允許小于65 536，否則第一個(gè)路由器就要?jiǎng)h除該包，并返回一個(gè)ICMP錯(cuò)誤消息。使用這種擴(kuò)展報(bào)頭的數(shù)據(jù)報(bào)稱作巨報(bào)。對(duì)于必須在互聯(lián)網(wǎng)上傳送吉字節(jié)數(shù)據(jù)的巨型計(jì)算機(jī)，使用巨報(bào)很重要。路由選擇報(bào)頭列出了到達(dá)目的地必須經(jīng)過的一個(gè)或多個(gè)路由器，嚴(yán)路由(提供完整路徑)和松路由(僅提供選中的路由器)都支持，但它們結(jié)合到了一起。[3]
路由選擇報(bào)頭的格式如圖4所示。
圖4：路由擴(kuò)展報(bào)頭
路由擴(kuò)展報(bào)頭的4個(gè)字節(jié)包括4個(gè)1字節(jié)的整數(shù)：下一報(bào)頭類型、路由類型(當(dāng)前是0)、本報(bào)頭中的地址數(shù)(1～24)和下一訪問地址的索引。最后一個(gè)字段從0開始，每訪問一個(gè)地址遞增一次。然后是一個(gè)保留字節(jié)，保留字節(jié)后是可能出現(xiàn)的IPv6地址的位圖。這些位圖說明，在訪問前面一個(gè)地址后是緊接著訪問它后面的地址(緊路由)，還是其它路由器可插入其間(松路由)。分段報(bào)頭處理分段的方法和IPv4類似。報(bào)頭中包含數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)識(shí)符、分段號(hào)和一個(gè)說明后面是否還有更多分段的標(biāo)志位。IPv6和IPv4不同的是，只有源主機(jī)可以將包分段。沿途的路由器不能分段。雖然這一變化只是對(duì)過去的主要而理性的變動(dòng)，但它簡(jiǎn)化了路由器的工作，使路選擇更迅速。如上所述，路由器如果遇到一個(gè)過大（未完，下一頁）
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