《Linux高性能服務器編程》學習筆記

• Linux高性能服務器編程
• • TCP/IP協(xié)議族
  • • TCP/IP協(xié)議族體系結構以及主要協(xié)議
    • • 數(shù)據(jù)鏈路層
      • 網(wǎng)絡層
      • 傳輸層
      • 應用層
    • 封裝
    • 分用
    • 測試網(wǎng)絡
    • • ARP協(xié)議工作原理
      • • 以太網(wǎng)ARP請求/應答報文詳解
        • ARP高速緩存的查看和修改
      • DNS工作原理
      • • DNS查詢和應答報文詳解
  • IP協(xié)議詳解
  • • IP服務的特點
    • IPv4頭部結構
    • • IPv4頭部結構
      • 使用tcpdump觀察IPv4頭部結構
    • IP分片
    • IP路由
    • • IP模塊工作流程
      • 路由機制
      • 路由表更新
    • IP轉(zhuǎn)發(fā)
    • 重定向
    • • ICMP重定向報文
    • IPv6頭部結構
    • • IPv6固定頭部結構
      • IPv6擴展頭部

Linux高性能服務器編程

TCP/IP協(xié)議族

TCP/IP協(xié)議族體系結構以及主要協(xié)議

TCP/IP協(xié)議族是一個四層協(xié)議結構，自底向上分別是數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡層，傳輸層和應用層

數(shù)據(jù)鏈路層

• 功能：實現(xiàn)了網(wǎng)卡接口的網(wǎng)絡驅(qū)動程序，以處理數(shù)據(jù)在物理媒介（以太網(wǎng)、令牌環(huán)等）上的傳輸。

• 常用協(xié)議：

  它們都實現(xiàn)了IP地址和機器物理地址（通常是MAC地址）之間的相互轉(zhuǎn)換。

  • ARP協(xié)議（Address Resolve Protocol，地址解析協(xié)議）

    目標機器的IP地址 -> 物理地址

    網(wǎng)絡層使用IP地址尋址一臺機器，數(shù)據(jù)鏈路層使用物理地址尋址一臺機器，因此網(wǎng)絡層必須將目標機器的IP地址轉(zhuǎn)化成物理地址，才能使用數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務。

  • RARP協(xié)議（Reverse Address Resolve Protocol，逆地址解析協(xié)議）

    用于網(wǎng)絡上的某些無盤工作站，因為缺乏存儲設備所以無盤工作站無法記住自己的IP地址，但可以使用網(wǎng)卡的物理地址來向網(wǎng)絡管理者（服務器或網(wǎng)絡管理軟件）查詢自身IP地址。

    網(wǎng)絡管理者通常存有該網(wǎng)絡上所有機器的物理地址到IP地址的映射。

網(wǎng)絡層

• 功能：實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的選錄和轉(zhuǎn)發(fā)

  因為通信的兩臺主機并不是直接相連的，而是通過多個中間節(jié)點（路由器）連接的，網(wǎng)絡層就是要選擇這些中間節(jié)點，來確定兩臺主機之間的通信路徑。

  網(wǎng)絡層對上層協(xié)議隱藏了網(wǎng)絡拓撲連接的細節(jié)，使得在傳輸層和應用層看來，通信雙方是直接相連的。

• 常用協(xié)議：

  • IP協(xié)議（Internet Protocol，因特網(wǎng)協(xié)議）

    根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的IP地址來決定如何投遞它。

    使用逐跳（hop by hop）的方式確定通信路徑。

  • ICMP協(xié)議（Internet Control Message Protocol，因特網(wǎng)控制報文協(xié)議）

    IP協(xié)議的重要補充，用于檢測網(wǎng)絡連接。

    報文格式：
    

    • 8位類型：區(qū)分報文類型

      • 差錯報文：回應網(wǎng)絡錯誤（比如目標不可到達（類型值為3）、重定向（類型值為5））
      • 查詢報文：查詢網(wǎng)絡信息（ping程序使用ICMP報文查看目標是否可到達（類型值為8））

    • 8位代碼：進一步細分不同的條件

      比如重定向報文，使用代碼值0代表對網(wǎng)絡重定向，代碼值1表示對主機重定向。

    • 16位校驗和字段：對整個報文進行循環(huán)冗余校驗（CRC），以檢驗報文在傳輸過程是否損壞。

    ICMP協(xié)議并非嚴格意義上的網(wǎng)絡層協(xié)議！因為它使用屬于同一層的IP協(xié)議提供的服務。

傳輸層

• 功能：為兩臺主機上的應用程序提供端到端通信。（只關心起始端和目的端，不在乎數(shù)據(jù)包的中轉(zhuǎn)過程）

• 常用協(xié)議：

  • TCP協(xié)議（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）

    為應用層提供可靠的，面向連接的和基于流的服務。

    使用超時重傳、數(shù)據(jù)確認等方式來確保數(shù)據(jù)包被正確地發(fā)送到目的端。

  • UDP協(xié)議（User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）

    為應用層提供不可靠、無連接和基于數(shù)據(jù)報的服務。

  • SCTP協(xié)議（Stream Control Transmission Protocol，流控制傳輸協(xié)議）

    較新，為了在因特網(wǎng)上傳輸電話信號設計的。

應用層

• 功能：處理應用程序的邏輯，比如文件傳輸、名稱查詢和網(wǎng)絡管理等。

• 常用協(xié)議：

  • ping

    應用程序，不是協(xié)議。前文說過它可以利用ICMP報文檢測網(wǎng)絡連接，是調(diào)試網(wǎng)絡環(huán)境的必備工具。

  • telnet協(xié)議

    一種遠程登錄協(xié)議，使我們可以在本地完成遠程任務。

  • OSPF協(xié)議（Open Shortest Path First，開放最短路徑優(yōu)先）

    動態(tài)路由更新協(xié)議，用于路由器之間的通信，以告知對方各自的路由信息。

  • DNS協(xié)議（Domain Name Service，域名服務）

    提供機器域名到IP地址的轉(zhuǎn)換

  應用層協(xié)議可能跳過傳輸層直接使用網(wǎng)絡層的服務（比如ping和OSPF），也可以既使用TCP服務又可以使用UDP服務，比如DNS協(xié)議。

封裝

應用程序數(shù)據(jù)在發(fā)送到物理網(wǎng)絡上之前，沿著協(xié)議棧從上往下依次傳遞。

封裝：每層協(xié)議都將在上層數(shù)據(jù)的基礎上加上自己的頭部信息（有時還有尾部信息），以實現(xiàn)該層的功能。

經(jīng)過TCP封裝后的數(shù)據(jù)成為TCP報文段（TCP message segment），TCP頭部信息和TCP內(nèi)核緩沖區(qū)（發(fā)送緩沖區(qū)或接收緩沖區(qū)）數(shù)據(jù)一起構成了TCP報文段。

經(jīng)過UDP封裝后的數(shù)據(jù)稱為UDP數(shù)據(jù)報（UDP diagram）。和TCP對應用程序數(shù)據(jù)的封裝不同給的是，UDP無須為應用層數(shù)據(jù)保存副本，因為提供的服務是不可靠的。

當UDP數(shù)據(jù)報發(fā)送成功后，UDP內(nèi)核緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)報就被丟棄了。

如果需要重發(fā)數(shù)據(jù)報的話，應用程序需要重新從用戶空間將改數(shù)據(jù)報拷貝到UDP內(nèi)核發(fā)送緩沖區(qū)中。

經(jīng)過IP封裝后的數(shù)據(jù)稱為IP數(shù)據(jù)報（IP diagram），也包括頭部信息和數(shù)據(jù)部分，數(shù)據(jù)部分就是一個TCP報文段、UDP數(shù)據(jù)報或者ICMP報文。

經(jīng)過數(shù)據(jù)鏈路層封裝的數(shù)據(jù)稱為幀（frame）。傳輸媒介不同，幀的類型也不同，比如以太網(wǎng)上傳輸?shù)氖且蕴W(wǎng)幀，令牌環(huán)網(wǎng)絡上傳輸?shù)牧钆骗h(huán)幀（token ring frame）。

以以太網(wǎng)幀為例，

幀的最大傳輸單元（Max Transmit Unit， MTU）指幀最多能攜帶多少上層協(xié)議數(shù)據(jù)，過長的IP數(shù)據(jù)報可能需要被分片傳輸。幀才是最終在物理網(wǎng)絡上傳送的字節(jié)序列。

分用

分用：當幀到達目的主機的時候，將沿著協(xié)議棧自底向上傳遞。各層協(xié)議依次處理幀中本層負責的頭部數(shù)據(jù)，以獲得所需的信息，并最終將處理后的幀交給目標應用程序。

是依靠頭部信息中的類型字段實現(xiàn)的。

• 因為IP協(xié)議、ARP協(xié)議、RARP協(xié)議都使用幀傳輸數(shù)據(jù)，所以幀的頭部需要提供某個字段（具體情況取決于幀的類型）來區(qū)分它們。

  以以太網(wǎng)幀為例，使用2字節(jié)的類型字段來標識上層協(xié)議。

  • 0x800 -> IP 數(shù)據(jù)表
  • 0x806 -> ARP請求或應答報文
  • 0x835 -> RARP請求或應答報文

• 同樣，ICMP協(xié)議、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議都是用IP協(xié)議，所以IP數(shù)據(jù)報的頭部都采用16位協(xié)議字段來區(qū)分它們。

• TCP報文段和UDP數(shù)據(jù)報則通過其頭部16位的端口號（port number）字段來區(qū)分上層應用程序。

幀通過上述分用步驟后，最終將封裝前的原始數(shù)據(jù)送至目標服務。這樣，在頂層目標服務看來，封裝和分用似乎沒有發(fā)生過。

測試網(wǎng)絡

分析ARP協(xié)議、IP協(xié)議、ICMP協(xié)議、TCP協(xié)議和DNS協(xié)議。

通過抓取網(wǎng)絡上的以太網(wǎng)幀，查看其中的以太網(wǎng)幀頭部、IP數(shù)據(jù)報頭部、TCP報文段頭部信息，以獲得網(wǎng)絡通信的細節(jié)。

ARP協(xié)議工作原理

APR協(xié)議能實現(xiàn)任意網(wǎng)絡層地址到任意物理地址的轉(zhuǎn)換，這里僅討論IP地址到MAC地址的轉(zhuǎn)換。

• 工作原理：

  主機向自己所在的網(wǎng)絡廣播一個ARP請求，該請求包含目標機器的網(wǎng)絡地址。此網(wǎng)絡上的其他機器都會收到這個請求，但只有被請求的目標機器會回應一個ARP應答，其中包含自己的物理地址。

以太網(wǎng)ARP請求/應答報文詳解

• 硬件類型：物理地址的類型，值為1表示MAC地址
• 協(xié)議類型：要映射的協(xié)議地址類型，0x800表示IP地址
• 硬件地址長度和協(xié)議地址長度：單位是字節(jié)，MAC地址長度為6字節(jié)，IP地址長度為4字節(jié)
• 操作：指出4種操作類型
  • 1 ：ARP請求
  • 2 ：ARP應答
  • 3 ：RARP請求
  • 4 ：RARP應答
• 最后四個字段指定通信雙方的以太網(wǎng)地址和IP地址
  • 發(fā)送端填充除目的端以太網(wǎng)地址外的其他3個字段，構建ARP請求并發(fā)送。
  • 接收端發(fā)現(xiàn)該請求的目的端IP地址是自己，就把自己的以太網(wǎng)地址填進去，然后交換兩個目的端和兩個發(fā)送端地址，構建ARP應答并返回。

上圖中顯示ARP請求/應答報文長度是28字節(jié)，加上以太網(wǎng)幀頭部和尾部的18字節(jié)一共46字節(jié)，但有的實現(xiàn)要求以太網(wǎng)幀數(shù)據(jù)部分長度至少46字節(jié)，此時ARP請求/應答報文將增加一些填充字節(jié)。在這種情況下，一個攜帶ARP請求/應答報文的以太網(wǎng)幀長度為64字節(jié)。

ARP高速緩存的查看和修改

ARP維護一個高速緩存，其中包含經(jīng)常訪問（比如網(wǎng)關地址）或最近訪問的機器的IP地址到物理地址的映射，避免重復的ARP請求，提高發(fā)送數(shù)據(jù)包的速度。

Linux下使用arp命令來查看和修改ARP高速緩存

• 查看：arp -a
• 刪除：arp -d [IP address]
• 添加：arp -s [IP address] [MAC address]

DNS工作原理

因為我們平時都是用域名來訪問機器而非IP地址，比如訪問網(wǎng)上的各種網(wǎng)站。

將機器的域名轉(zhuǎn)換成IP地址：需要使用域名查詢服務

域名查詢服務有很多方式（NIS網(wǎng)絡信息服務、DNS和本地靜態(tài)文件等）。這里主要討論DNS

DNS查詢和應答報文詳解

DNS是一套分布式的域名服務系統(tǒng)。

每個DNS服務器上都存放著大量的機器名和IP地址的映射，并且是動態(tài)更新的。

DNS查詢和應答報文的格式如下：

• **16位標識：**標記一對DNS查詢和應答，以區(qū)分一個DNS應答是哪個DNS查詢的回應。

• **16位標志：**協(xié)商具體的通信方式和反饋通信狀態(tài)。細節(jié)如下圖所示：

• QR：查詢/應答標志。0表示查詢報文，1表示應答報文

• opcode：定義查詢和應答的類型。0表示標準查詢，1表示反向查詢，2表示請求服務器狀態(tài)

• AA：授權應答標志，僅由應答報文使用。1表示域名服務器是授權服務器。

• TC：截斷標志

• RD：遞歸查詢標志

• RA：允許遞歸標志

• zero：這三位未用，全部設置為0

• rcode：4位返回碼，表示應答的狀態(tài)，常用值有0（無錯誤）和3（域名不存在）

• 接下來的四個字段（16位問題個數(shù)、16位應答資源記錄個數(shù)、16位授權資源記錄數(shù)目、16位額外資源記錄數(shù)目）分別指出DNS報文的最后4個字段的資源記錄數(shù)目。

  • 查詢報文：包含1個查詢問題，其他三個都是0
  • 應答報文：應答資源記錄數(shù)至少為1

• 查詢問題

  • 格式：

- 查詢名：以一定的格式封裝了要查詢的主機域名
- 16位查詢類型：如何執(zhí)行查詢操作（比如獲取目標主機的IP地址、獲得目標主機的別名、反向查詢）
- 16位查詢類通常為1，表示獲取因特網(wǎng)地址（IP地址）

• 應答、授權、額外信息

  都使用資源記錄格式

IP協(xié)議詳解

IP服務的特點

• IP協(xié)議為上層協(xié)議提供無狀態(tài)、無連接、不可靠的服務。

  • 無狀態(tài)：IP通信雙方不同步傳輸數(shù)據(jù)的狀態(tài)信息，因此所有IP數(shù)據(jù)報的發(fā)送、傳輸和接收都是相互獨立、沒有上下文關系的。

    • 最大的缺點：無法處理亂序和重復的IP數(shù)據(jù)報，接收端的IP模塊無法檢測到亂序和重復，因為沒有上下文關系。

      上層收到的數(shù)據(jù)可能是亂序、重復的。

      TCP協(xié)議能夠自己處理亂序的、重復的報文段，它遞交給上層協(xié)議的內(nèi)容是有序、正確的。

    • 優(yōu)點：簡單、高效，無須為保持通信狀態(tài)而分配內(nèi)核資源和攜帶狀態(tài)信息

      （UDP協(xié)議和HTTP協(xié)議都是無狀態(tài)協(xié)議）

  • 無連接：IP通信雙方都不長久地維持對方的任何信息。所以上層協(xié)議每次發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，都必須明確指定對方的IP地址。

  • **不可靠：**指IP協(xié)議不能保證IP數(shù)據(jù)報準確地到達接收端。所以使用IP服務的上層協(xié)議（比如TCP）需要自己實現(xiàn)數(shù)據(jù)確認、超時重傳等機制來達到可靠傳輸?shù)哪康摹?/p>

IPv4頭部結構

IPv4頭部結構

• 4位版本號：指定IP協(xié)議的版本，對IPv4來說，其值為4。

• 4位頭部長度：該IP頭部有多少個32bit字（4字節(jié)），因為4位最大能表示15，所以IP頭部最長是60字節(jié)。

• 8位服務類型：包括一個3位的優(yōu)先權字段，4位的TOS字段和1位保留字段（置零）

  • 4位TOS字段：最小延時、最大吞吐量、最高可靠性、最小費用。最多有一個能置1。

    比如ssh和telnet需要最小延時，文件傳輸程序ftp需要最大吞吐量

• 16位總長度：整個IP數(shù)據(jù)報的長度（字節(jié)），最大長度為（2^16 - 1）字節(jié)，但由于MTU限制，長度超過MTU的數(shù)據(jù)報都會被分片傳輸。接下來的3個字段描述如何實現(xiàn)分片。

• 16位標識：唯一標識主機發(fā)送的每一個數(shù)據(jù)報。

• 3位標志字段：

  • 第一位保留
  • 第二位“禁止分片“，設置則不對數(shù)據(jù)報進行分片，但如果IP數(shù)據(jù)報長度超過MTU的話就丟棄數(shù)據(jù)報并返回ICMP差錯報文。
  • 第三位”更多分片“，除了數(shù)據(jù)報最后一個分片外，其他分片都置一

• 13位分片偏移

• 8位生存時間：數(shù)據(jù)報到達目的地之前允許經(jīng)過的路由器跳數(shù)。防止數(shù)據(jù)報陷入路由循環(huán)。

• 8位協(xié)議：區(qū)分上層協(xié)議。

• 16位頭部校驗和：發(fā)送端填充，接收端對其使用CRC算法來檢驗（僅）頭部是否損壞

• 32位源端IP地址和目的端IP地址：標識數(shù)據(jù)報的發(fā)送和接收端

• 選項字段：

  • 記錄路由（傳遞路徑）
  • 時間戳（數(shù)據(jù)報在各個路由器被轉(zhuǎn)發(fā)的時間）
  • 松散源路由選擇（發(fā)送過程必須經(jīng)過其中所有的路由器）
  • 嚴格源路由選擇（只能經(jīng)過被指定的路由器）

使用tcpdump觀察IPv4頭部結構

IP分片

• 當IP數(shù)據(jù)報的長度超過幀的MTU時，將被分片傳輸。

  可能發(fā)生在發(fā)送端、中轉(zhuǎn)路由器上，但在最終的目標機器上才會被重新組裝。

• IP頭部的數(shù)據(jù)報標識、標志、分片偏移為IP的分片和重組提供足夠的信息。

  因為IP數(shù)據(jù)報的每個分片都具有自己的IP頭部，具有相同的標識值，不同給的片偏移，除了最后一個分片外都有MF標識

• 以太網(wǎng)幀的MTU是1500字節(jié)，IP頭部占20字節(jié)，所以數(shù)據(jù)部分最多是1480字節(jié)。如果要用IP數(shù)據(jù)報封裝一個1481字節(jié)的ICMP報文（包括8字節(jié)的ICMP頭部，所以其數(shù)據(jù)部分長度為1473字節(jié)），則該數(shù)據(jù)報在使用以太網(wǎng)幀傳輸時必須要被分片。

IP分片的標識符都是61197，說明是同一個IP數(shù)據(jù)報的分片。

第一個分片的片偏移值為0，第二個是1480。第二個分片的片偏移值是第一個分片的ICMP報文長度。

第一個分片設置了MF標志（flags [+]）以表示還有后續(xù)分片，第二個是none表示是最后一個分片，

兩個分片的長度分別為1500和21字節(jié)，和圖中描述一致。

IP路由

IP協(xié)議的一個核心任務是數(shù)據(jù)報的路由，即決定發(fā)送數(shù)據(jù)報到目標機器的路徑。

IP模塊工作流程

從右往左：

• IP模塊接收到來自數(shù)據(jù)鏈路層的IP數(shù)據(jù)報時，先對該數(shù)據(jù)報的頭部做CRC校驗，確認無誤后分析頭部具體信息

• 如果設置了源站選路選項（松散源路由選擇或嚴格源路由選擇），則IP模塊調(diào)用數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)子模塊來處理該數(shù)據(jù)報

  • 如果數(shù)據(jù)報的頭部中目標IP地址是本機中的某個IP地址/廣播地址，則IP模塊就根據(jù)數(shù)據(jù)報的協(xié)議字段來決定派發(fā)給哪個上層應用
  • 如果IP模塊發(fā)現(xiàn)這個數(shù)據(jù)報不是發(fā)送給本機的，則也調(diào)用數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)子模塊來處理

• 數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)子模塊先檢測系統(tǒng)是否允許轉(zhuǎn)發(fā)

  • 不允許：丟棄
  • 允許：對數(shù)據(jù)報進行一些操作，然后將它交給IP數(shù)據(jù)報輸出子模塊

• 計算下一跳路由即IP路由過程：IP數(shù)據(jù)報應該發(fā)送到哪個下一跳路由（或目標機器），以及經(jīng)過哪個網(wǎng)卡來發(fā)送

  核心：路由表，按照數(shù)據(jù)報的目標IP地址分類，同一類型的IP數(shù)據(jù)報將被發(fā)往相同的下一跳路由器。

• IP輸出隊列：存放的是所有等待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報，其中除需要轉(zhuǎn)發(fā)的IP數(shù)據(jù)報外，還包括封裝了本機上層數(shù)據(jù)的IP數(shù)據(jù)報。

路由機制

要研究IP路由機制，需要先了解路由表的內(nèi)容，可以用route命令或netstat命令查看路由表。

• IP的路由機制：
• 查找路由表中和數(shù)據(jù)報的目標IP地址完全匹配的主機IP地址
  • 如果找到，就使用該路由項
  • 沒找到跳步驟2
• 查找路由表中和數(shù)據(jù)報的目標IP地址具有相同網(wǎng)路IP的網(wǎng)絡IP地址（Gateway項）
  • 如果找到，就使用該路由項
  • 沒找到則轉(zhuǎn)步驟3
• 選擇默認路由項：這通常意味著數(shù)據(jù)報的下一跳路是網(wǎng)關

路由表更新

route命令可以修改路由表，比如：

• 第一行：添加主機192.168.1.109（kongming20）對應的路由項，所有從主機發(fā)送到該地址的IP數(shù)據(jù)報將通過網(wǎng)卡eth0直接發(fā)送到目標機器的接收網(wǎng)卡
• 第二行：刪除網(wǎng)絡192.168.1.0對應的路由項
• 第三行：刪除默認路由項，后果是無法訪問因特網(wǎng)
• 第四行：重新設置默認路由項，這次的網(wǎng)關是機器192.168.1.109而不是能直接訪問因特網(wǎng)的路由器。

經(jīng)過修改后路由表如下：

IP轉(zhuǎn)發(fā)

對于允許IP數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)子模塊將對期望轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報執(zhí)行如下操作：

檢查數(shù)據(jù)報頭部的TTL值。如果為0則丟棄該數(shù)據(jù)報

查看數(shù)據(jù)報頭部的嚴格源路由選擇選項。如果該選項被設置，則檢測數(shù)據(jù)報的目標IP地址是否是本機某個IP地址。如果不是則發(fā)送故意ICMP源站選路失敗報文給發(fā)送端

如果有必要，給源端發(fā)送一個ICMP重定向報文，以告訴它一個更合理的下一跳路由器

TTL減一

處理IP頭部選項

如果有必要執(zhí)行IP分片操作

重定向

–>> ICMP重定向報文也能用于更新路由表

ICMP重定向報文

• ICMP重定向類型值為5
• 代碼有四個可選，區(qū)分不同的重定向，這里我們只討論主機重定向（1）

數(shù)據(jù)部分含義很明確，給接收方提供如下兩個信息：

引起重定向的IP數(shù)據(jù)報的源端IP地址

應該使用的路由器IP地址

接收主機可以根據(jù)這兩個信息斷定重定向的IP數(shù)據(jù)報應該使用哪個路由器轉(zhuǎn)發(fā)，并更新路由表（路由表緩沖，而不是直接更改路由表）

一般來說，主機只能接收ICMP重定向報文，路由器只能發(fā)送ICMP重定向報文。

IPv6頭部結構

• 解決了IPv4地址不夠用的問題
• 增加了多播和流的功能
• 引入自動配置功能
• 增加專門的網(wǎng)絡安全功能

IPv6固定頭部結構

• 4位版本號：指定IP協(xié)議的版本，IPv6是6
• 8位通信類型：數(shù)據(jù)流通信類型或優(yōu)先級
• 20位流標簽：（新）用于某些對連接的服務質(zhì)量有特殊要求的通信，比如音頻或視頻
• 16位凈荷長度：IPv6擴展頭部和應用程序數(shù)據(jù)長度之和，不包括固定頭部長度
• 8位下一個包頭：緊跟固定頭部后的包頭類型，如擴展頭或上層協(xié)議頭（TCP、UDP、ICMP）
• 8位跳數(shù)限制：和TTL含義一樣

16字節(jié)的IPv6地址用十六進制字符串表示，比如

可以用“零壓縮法”來簡寫，也就是省略連續(xù)的、全零的組。比如：

不過零壓縮法對一個地址只能用一次，否則我們無法計算每個：：之間省略了多少個全零組。

IPv6擴展頭部

長度可以是0或者多個擴展頭部。

IPv6并不是IPv4的拓展，而是完全獨立的協(xié)議，用以太網(wǎng)幀封裝的數(shù)據(jù)報具有不同的類型值。IPv6:0x86dd, IPv4: 0x800

總結

以上是生活随笔為你收集整理的《Linux高性能服务器编程》学习笔记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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