如何甄別IPv4和IPv6---報頭有所不同

大家都知道，IPv6>IPV6給我們的網(wǎng)絡帶來的新的功能，在使用上面，它也具備了多種優(yōu)勢。現(xiàn)在，我們針對IPv4和IPV6>IPV6報頭兩者的特點進行一個對比，因為IPV6>IPV6報頭有很多的不同之處，現(xiàn)在我們細細的說一下。下面比較一下IPv4和IPV6>IPV6報頭。Version 字段在兩種協(xié)議中沒有變化。IPV6>IPV6 丟棄了 IPv4 的 Internet Header Length 、Type of Service 、Identification 、Flags 、Fragment Offset 和 Header Checksum 字段。Total Lenght 、Time to Live 和 Protocol 字段在 IPV6>IPV6 中有了新名字，功能稍微進行了重新定義。IPv4中的 Option 字段已從報頭中消失，改為 Extension 功能。最后，IPV6>IPV6 加入了兩個新字段：Traffic Class 和Flow Label 。分別介紹一下IPV6>IPV6包的每個報頭字段。

Version：Version 字段的長度仍是4位，它指明了協(xié)議版本號。

Traffic Class：這個8位字段可以為包賦予不同的類別或優(yōu)先級。它類似IPv4的Type of Service字段，為差異化服務留有余地。

Flow Label：Flow Label字段是IPV6>IPV6的新增字段。源節(jié)點使用這個20位字段，為特定序列的包請求特殊處理（效果好于盡力轉(zhuǎn)發(fā)）。實時數(shù)據(jù)傳輸如語音和視頻可以使用Flow Label字段以確保QoS。

Payload Length：這個16位字段表明了有效載荷長度。與IPv4包中的Total Length字段不同，這個字段的值并未算上40位的IPV6>IPV6報頭。計算的只是報頭后面的擴展和數(shù)據(jù)部分的長度。因為該字段長16位，所以能表示高達64KB的數(shù)據(jù)有效載荷。如果有效載荷更大，則由超大包（jumbogram）擴展部分表示。

Next Header：這個8位字段類似IPv4中的Protocol字段，但有些差異。在IPv4包中，傳輸層報頭如TCP或UDP始終跟在IP報頭后面。在IPV6>IPV6中，擴展部分可以插在IP報頭和傳輸層報頭當中。這類擴展部分包括驗證、加密和分片功能。Next Header字段表明了傳輸層報頭或擴展部分是否跟在IPV6>IPV6報頭后面。

Hop Limit：這個8位代替了IPv4中的TTL字段。它在經(jīng)過規(guī)定數(shù)量的路由段后會將包丟棄，從而防止了包被永遠轉(zhuǎn)發(fā)。包經(jīng)過一個路由器，Hop Limit字段的值就減少一個。IPv4使用了時值（time value），每經(jīng)過一個路由段就從TTL字段減去一秒。IPV6>IPV6用段值（hop value）換掉了時值。

Source Address：該字段指明了始發(fā)主機的起始地址，其長度為128位。

Destination Address：該字段指明了傳輸信號的目標地址，其長度為128位。

網(wǎng)絡人員可能會驚訝地發(fā)現(xiàn)校驗和與分片字段從 IPV6>IPV6報頭當中消失了。丟棄包的報頭校驗和是為了提高路由效率。雖然包報頭仍有可能出現(xiàn)錯誤，新協(xié)議的設計人員卻認為這種風險可以接受，尤其是考慮到IP層的上下層：數(shù)據(jù)鏈路層和傳輸層會檢查錯誤。

至于分片，IPV6>IPV6 確實允許對包進行分割，但這過程在報頭的擴展部分而不是報頭本身進行。此外，IPV6>IPV6包只能由源節(jié)點進行分割、目標節(jié)點進行重新組裝：不允許路由器介入進來對包進行分割或重新組裝。這種分片特性的目的在于降低傳輸中的處理開銷，而且假定如今網(wǎng)絡的幀大小足夠大，大多數(shù)包不需要分片。如果非要分割IPV6>IPV6包，源節(jié)點就會確定每條鏈路的最大傳輸單元（MTU）。一種辦法就是，向目標地址發(fā)送一個測試包。如果測試包對某條鏈路來說太大，鏈路就返還一個因特網(wǎng)控制消息協(xié)議（ICMP）消息給源節(jié)點，源節(jié)點就相應減小包大小。

實現(xiàn)分片及其它選項功能的擴展機制是IPV6>IPV6重新設計的一個重要特性。它取代了IPv4的Options字段，這就增強了IPv4包的安全功能，并且豐富了源路由選擇。設計師不是把這種增強的功能添加到IPV6>IPV6報頭當中，而是設計了可插在IP報頭和較高層協(xié)議報頭之間的擴展部分。這使沒有擴展部分的包處理起來更快，還提供了一系列可擴充選項，如加密、驗證、分片、源路由、段和目標選項等。正如前文所述，這些擴展部分計算在包總的有效載荷長度里面。

表1 IPv4報頭格式

4bit版本號4bit頭標長度8bit服務類型16bit數(shù)據(jù)包長度

標識（16bit）df mf 標準偏移量（16bit）

生存時間（8bit）傳輸協(xié)議（8bit）頭標校驗和（16bit）

發(fā)送地址（32bit）

信宿地址（32bit）

選項（8bit）.........填充

表2 IPV6>IPV6報頭格式

4bit版本號4bit優(yōu)先級24bit流量標識

數(shù)據(jù)長度（16bit）下一包頭（8bit）跳數(shù)限制（8bit）

起始地址（128bit）

目的地址（128bit）