大家都知道，IPv6給我們的網(wǎng)絡(luò)帶來的新的功能，在使用上面，它也具備了多種優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在，我們針對(duì)IPv4和IPv6報(bào)頭兩者的特點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)對(duì)比，因?yàn)镮Pv6報(bào)頭有很多的不同之處，現(xiàn)在我們細(xì)細(xì)的說一下。下面比較一下IPv4和IPv6報(bào)頭。Version  字段在兩種協(xié)議中沒有變化。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 中有了新名字，功能稍微進(jìn)行了重新定義。IPv4中的 Option 字段已從報(bào)頭中消失，改為 Extension 功能。***，IPv6 加入了兩個(gè)新字段：Traffic Class 和Flow Label 。分別介紹一下IPv6包的每個(gè)報(bào)頭字段。

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

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

Flow Label：Flow Label字段是IPv6的新增字段。源節(jié)點(diǎn)使用這個(gè)20位字段，為特定序列的包請(qǐng)求特殊處理(效果好于盡力轉(zhuǎn)發(fā))。實(shí)時(shí)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(gè)16位字段表明了有效載荷長(zhǎng)度。與IPv4包中的Total Length字段不同，這個(gè)字段的值并未算上40位的IPv6報(bào)頭。計(jì)算的只是報(bào)頭后面的擴(kuò)展和數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度。因?yàn)樵撟侄伍L(zhǎng)16位，所以能表示高達(dá)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(kuò)展部分表示。

Next Header：這個(gè)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(bào)頭如TCP或UDP始終跟在IP報(bào)頭后面。在IPv6中，擴(kuò)展部分可以插在IP報(bào)頭和傳輸層報(bào)頭當(dāng)中。這類擴(kuò)展部分包括驗(yàn)證、加密和分片功能。Next Header字段表明了傳輸層報(bào)頭或擴(kuò)展部分是否跟在IPv6報(bào)頭后面。

Hop Limit：這個(gè)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(huì)將包丟棄，從而防止了包被永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。包經(jīng)過一個(gè)路由器，Hop Limit字段的值就減少一個(gè)。IPv4使用了時(shí)值(time value)，每經(jīng)過一個(gè)路由段就從TTL字段減去一秒。IPv6用段值(hop value)換掉了時(shí)值。

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

Destination Address：該字段指明了傳輸信號(hào)的目標(biāo)地址，其長(zhǎng)度為128位。

網(wǎng)絡(luò)人員可能會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)校驗(yàn)和與分片字段從 IPv6報(bào)頭當(dāng)中消失了。丟棄包的報(bào)頭校驗(yàn)和是為了提高路由效率。雖然包報(bào)頭仍有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，新協(xié)議的設(shè)計(jì)人員卻認(rèn)為這種風(fēng)險(xiǎn)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(huì)檢查錯(cuò)誤。

至于分片，IPv6 確實(shí)允許對(duì)包進(jìn)行分割，但這過程在報(bào)頭的擴(kuò)展部分而不是報(bào)頭本身進(jìn)行。此外，IPv6包只能由源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分割、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重新組裝：不允許路由器介入進(jìn)來對(duì)包進(jìn)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(luò)的幀大小足夠大，大多數(shù)包不需要分片。如果非要分割I(lǐng)Pv6包，源節(jié)點(diǎn)就會(huì)確定每條鏈路的***傳輸單元(MTU)。一種辦法就是，向目標(biāo)地址發(fā)送一個(gè)測(cè)試包。如果測(cè)試包對(duì)某條鏈路來說太大，鏈路就返還一個(gè)因特網(wǎng)控制消息協(xié)議(ICMP)消息給源節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)就相應(yīng)減小包大小。

實(shí)現(xiàn)分片及其它選項(xiàng)功能的擴(kuò)展機(jī)制是IPv6重新設(shè)計(jì)的一個(gè)重要特性。它取代了IPv4的Options字段，這就增強(qiáng)了IPv4包的安全功能，并且豐富了源路由選擇。設(shè)計(jì)師不是把這種增強(qiáng)的功能添加到IPv6報(bào)頭當(dāng)中，而是設(shè)計(jì)了可插在IP報(bào)頭和較高層協(xié)議報(bào)頭之間的擴(kuò)展部分。這使沒有擴(kuò)展部分的包處理起來更快，還提供了一系列可擴(kuò)充選項(xiàng)，如加密、驗(yàn)證、分片、源路由、段和目標(biāo)選項(xiàng)等。正如前文所述，這些擴(kuò)展部分計(jì)算在包總的有效載荷長(zhǎng)度里面。

表1 IPv4報(bào)頭格式

表2 IPv6報(bào)頭格式