IPv6在我國發(fā)展算是早的，網(wǎng)上相關(guān)的資源也是比較多但是涉及實(shí)際的應(yīng)用方面就比較少了。隨著今年國家對(duì)IPv6的加大投入，估計(jì)未來一段時(shí)間IPv6會(huì)變的熱門。在學(xué)校里老師對(duì)這一塊沒怎么講，平常工作的時(shí)候也沒啥接觸。最近的項(xiàng)目開發(fā)涉及IPv6這一部分，產(chǎn)品需要支持IPv6協(xié)議，因此學(xué)習(xí)了相關(guān)的知識(shí)。在此分享一下，有錯(cuò)誤的地方還請指出哈。

這篇博客主要介紹IPv6擴(kuò)展頭部里的路由頭部，結(jié)合報(bào)文具體分析一下它的作用。主要包括以下幾方面內(nèi)容：

1. 路由頭部作用。

2. 路由頭部格式。

IPv6路由頭部為發(fā)送方提供了一種IPv6數(shù)據(jù)報(bào)控制機(jī)制，以控制(至少部分控制)數(shù)據(jù)報(bào)通過網(wǎng)絡(luò)的路徑。目前，路由擴(kuò)展頭部有兩個(gè)不同版本，分別稱為類型0(RH0)和類型2(RH2)。RH0出于安全方面的考慮已被否決[RFC5095], RH2被定義為與移動(dòng)IP共同使用。為了更好地理解路由頭部，先討論RH0,然后研究它為什么被放棄，以及它和RH2的不同之處（其實(shí)沒啥不同）。RH0規(guī)定了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)可“訪問”的一個(gè)或多個(gè)IPv6節(jié)點(diǎn)。下圖顯示了這個(gè)頭部。

圖1. 路由頭部格式

這個(gè)頭部包含一個(gè)8位的路由類型標(biāo)識(shí)符和一個(gè)8位的剩余部分字段。對(duì)于RH0，IPv6地址類型標(biāo)識(shí)符為0；對(duì)于RH2，該標(biāo)識(shí)符為2; 剩余部分字段指出還有多少段路由需要處理，也就是說，在到達(dá)目的地之前仍需訪問的中間結(jié)點(diǎn)數(shù)。緊接著是32位的保留字段開始的地址塊，有發(fā)送方設(shè)置為0，并由接收方忽略。在數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，這些地址并非可訪問的組播IPv6地址。

IPv6路由頭部在轉(zhuǎn)發(fā)過程中不會(huì)處理，直至目的IP地址字段中包含的地址所在的節(jié)點(diǎn)。這時(shí)，剩余部分字段用于確定來自地址向量的下一跳地址，并將該地址與IPv6頭部中的目的IP地址交換。因此，在這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)過程中，剩余部分字段將會(huì)變得越來越小，頭部中的地址列表反映轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)的節(jié)點(diǎn)地址。這個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)過程可以借助下圖這個(gè)栗子更好的理解。

在上圖中，我們可看到中間節(jié)點(diǎn)如何處理路由頭部。發(fā)送方(S) 使用一個(gè)目的地址R1以及一個(gè)包含地址R2、R3和D的路由頭部(類型0 RH0)來構(gòu)造數(shù)據(jù)報(bào)。數(shù)據(jù)報(bào)的最終目的是列表中的最后一個(gè)地址D。剩余部分字段(圖中的Left字段)從3開始。數(shù)據(jù)報(bào)由S和R0 自動(dòng)向R1轉(zhuǎn)發(fā)。由于R0的地址在數(shù)據(jù)報(bào)中不存在，因此R0沒有修改路由頭部或地址。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)R1時(shí)，將基本頭部的目的地址和路由頭部的第一個(gè)地址交換，并將剩余部分字段遞減1.

? ? ? 當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)被轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，重復(fù)上述將目的地址與路由頭部地址列表中下一個(gè)地址交換的過程，直至路由頭部中的最后一個(gè)目的地址為止。

下面看幾個(gè)實(shí)際的含有路由頭部的IPv6報(bào)文:

可以看到路由頭部下面的幾個(gè)字段：

Next header： 指出路由頭部后面的頭部類型，這里是icmpv6.

Length : 指的是當(dāng)前路由頭部的總長度，單位8字節(jié)，這里顯示是2，16字節(jié)，實(shí)際計(jì)算要加1，即24字節(jié)。因?yàn)闀?huì)有0值，有一點(diǎn)需要注意，擴(kuò)展頭部一般都是8字節(jié)對(duì)齊的。

Type ： 路由類型標(biāo)識(shí)，這里是0，即RH0，現(xiàn)在已經(jīng)不用這個(gè)值，改用RH2。

Left Segments : 剩余字段。

保留字段 ： 4字節(jié)全0

Address: 地址。IPv6地址，長度16個(gè)字節(jié)。

算一下總長： Next header(1字節(jié)) + Length(1字節(jié)) + Left Segments(1字節(jié))?+ Type(1字節(jié)) + 保留字段32位(4字節(jié)) +? IPv6地址（16字節(jié)）= 24字節(jié)，正好和length字段相等。

最后說一下為什么RH0被丟棄[RFC5095]，這是出于安全。因?yàn)镽H0可用于增加DoS攻擊效果。RH0的問題是允許在路由頭部中的多個(gè)位置指定相同地址。這可能導(dǎo)致流量在一條特定路徑上的兩臺(tái)或多臺(tái)路由器或主機(jī)之間重復(fù)轉(zhuǎn)發(fā)。大量的流量負(fù)載可能在網(wǎng)絡(luò)走會(huì)難過沿著特定路徑創(chuàng)建，與相同路徑上的其他流量競爭帶寬而造成干擾。因此，RH0目前已過時(shí)，IPv6唯一支持的路由頭部是RH2。RH2和RH0基本相當(dāng)，區(qū)別在于它只容納一個(gè)地址，而且在路由類型字段中使用的值不同。

關(guān)于路由頭部就介紹到此。

關(guān)于IPv6擴(kuò)展頭部的內(nèi)容：

IPv6擴(kuò)展頭部(一)擴(kuò)展頭部格式、類型和擴(kuò)展選項(xiàng)：https://blog.csdn.net/fuyuande/article/details/81146615

IPv6擴(kuò)展頭部(四)分片擴(kuò)展頭部：https://blog.csdn.net/fuyuande/article/details/81145145

參考資料：

1. 《TCP/IP詳解-卷一：協(xié)議》W.Richard Stevens。原書第二版。5.3.2節(jié)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的IPv6扩展头部 (三) 路由头部 Routing Header for IPv6的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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