IPv6 扩展头详解 | RFC 8200

IPv6 扩展头详解 | RFC 8200

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/u013669912/article/details/139115787

IPv6扩展头是IPv6协议中的一个重要组成部分，它提供了灵活性和扩展性，使得IPv6能够支持各种高级网络功能。本文将详细介绍IPv6扩展头的结构、类型及其在IPv6数据包中的排列顺序，帮助读者深入了解IPv6协议的内部机制。

IPv6报头详解

IPv6报头由多个字段组成，每个字段都有其特定的功能：

• 版本（Version）：4位，标识IPv6版本号。
• 流量类别（Traffic Class）：8位，用于区分业务编码点（DSCP）。
• 流标签（Flow Label）：20位，用于标记IP数据包的一个流。
• 有效载荷长度（Payload Length）：16位无符号整数，表示IPv6有效负载的长度。
• 下一报头（Next Header）：8位选择器，标识紧跟在IPv6报头之后的报头类型。
• 跳数限制（Hop Limit）：8位无符号整数，用于限制数据包经过的最大跳数。
• 源地址（Source Address）：128位地址，标识数据包的发起方。
• 目标地址（Destination Address）：128位地址，标识数据包的预期收件人。

IPv6扩展头概述

IPv6扩展头提供了灵活性和扩展性，使得IPv6能够支持各种高级网络功能。IPv6扩展头主要包括以下几种类型：

• 逐跳选项扩展报头（Hop-by-Hop Options）
• 目的选项扩展报头（Destination Options）
• 路由扩展报头（Routing Header）
• 分片扩展报头（Fragment Header）
• 认证扩展报头（Authentication Header）
• 封装安全有效载荷扩展报头（Encapsulating Security Payload）

这些扩展头可以按照特定的顺序排列，以实现不同的网络功能。例如，逐跳选项扩展报头必须紧跟在IPv6基本报头之后，而目的选项扩展报头可以在路由扩展报头之前或上层协议报头之前出现。

IPv6扩展头的排列顺序

当多个扩展头被用在同一个分组里时，报头必须按照以下顺序出现：

1. IPv6基本报头
2. 逐跳选项扩展报头（Hop-by-Hop Options）
3. 目的选项扩展报头（Destination Options）
4. 路由扩展报头（Routing Header）
5. 分片扩展报头（Fragment Header）
6. 认证扩展报头（Authentication Header）
7. 封装安全有效载荷扩展报头（Encapsulating Security Payload）
8. 上层协议报头（如TCP、UDP等）

特殊说明

1. 目的选项扩展报头可以出现两次：一次在路由扩展报头之前，一次在上层协议报头之前。
2. 其他扩展报头只出现一次。
3. Next Header字段的重要性：每个报头（包括基本报头和扩展报头）的Next Header字段都指示了下一个报头的类型。

常用的上层协议及对应的Next Header值

IPv6扩展头排列顺序图

IPv6选项字段是通过形成链式结构的扩展头支持的。以下是推荐的扩展头排列顺序：

1. IPv6基本头
2. 逐跳选项头
3. 目的地选项头（注1）
4. 路由头
5. 分段头
6. 认证头（注2）
7. 封装安全有效负载头（注2）
8. 目的地选项头（注3）
9. 上层头

注1：用于由IPv6目的地地址字段中显示的第一个目的地以及路由头中列出的后续目的地处理的选项。
注2：有关身份验证和封装安全有效负载头的相对顺序的其他建议，请参见RFC4303。
注3：用于仅由数据包最终目的地处理的选项。

每个扩展头最多应出现一次，但目的地选项头除外，该头最多应出现两次（一次在路由头之前，一次在上层头之前）。

IPv6节点必须接受并尝试以任何顺序处理扩展头，并在同一数据包中出现任意次数，但逐跳选项头除外，该头仅限于出现在IPv6头之后。尽管如此，强烈建议IPv6数据包的源遵守上述推荐的顺序，除非后续规范修改该推荐。

参考文献

本文引用了RFC 8200作为权威参考，详细介绍了IPv6协议的规范和标准。