IPv6/Header/Extension

topic - Kurzbeschreibung

Beschreibung

IPv6-Erweiterungsheader

Einige der gestrichenen Felder sind manchmal doch noch notwendig

• für diese Fälle sind derzeit 6 Erweiterungsheader definiert,
• die benutzt werden um zusätzliche Informationen zu kodieren.
• Alle Erweiterungsheader sind optional.
• Werden mehrere benutzt müssen sie direkt nach dem Hauptheader erscheinen.

Optionen für Teilstrecken

• Dieser Header wird für Informationen benutzt die alle Router auf der Strecke prüfen müssen.
• Bisher ist eine Option definiert, die Unterstützung von Jumbogrammen, also Paketen die größer als 64 kByte sind.
• Routing
  • Mit diesem Header kann eine Route vollständig oder teilweise spezifiziert werden.
  • Fragmentierung Dieser Header enthält Optionen für die Fragmentierung von Paketen.
  • Nanu, hatten wir nicht eben gesagt IPv6 fragmentiert nicht? Im Prinzip ja.
  • Der Quellhost darf Pakete immer noch fragmentieren.
  • Nur die Router auf der Strecke sind nicht mehr dazu berechtigt.
• Authentifikation
  • Der Authentifizierungsheader bietet einen Mechanismus, durch den der Empfänger sicher sein kann, das der in der Adresse angegebene Sender auch tatsächlich der ist, der er behauptet zu sein.
• Verschlüsselte Sicherheitsdaten
  • Dieser Header enthält Informationen über das verwendete Verschlüsselungsverfahren.

Optionen für Ziele

• Dieser Header ist für Optionen vorgesehen, die nur vom Zielhost interpretiert werden müssen.
• Er wird derzeit nicht benutzt.

Die meisten IPv6-Pakete sollten ohne Extension Headers auskommen

• Extension Headers können bis auf den Destination Options Header nur einmal in jedem Paket vorkommen
• Befindet sich ein Routing Extension Header im Paket, so darf davor ein weiterer Destination Options Header stehen
• Die Reihenfolge bei einer Verkettung ist bis auf die genannte Ausnahme die der folgenden Tabelle
• Wie im Next Header Feld verwiesen sind einige Extension Headers und ein Platzhalter definiert

Name	Typ	Größe	Beschreibung	RFCs
Hop-By-Hop Options	0	variabel	Optionenvon allen IPv6-Geräten zu beachtenwird z.B. für Jumbograms benutzt	RFC 2460RFC 2675
Routing	43	variabel	Hier kann der Weg des Paketes durch das Netzwerk beeinflusst werdenwird u.a. für Mobile IPv6 verwendet	RFC 2460RFC 6275RFC 5095
Fragment	44	64 Bit	Parameter zur Fragmentierung	RFC 2460
Authentication Header (AH)	51	variabel	Daten zur Vertraulichkeit (IPsec)	RFC 4302
Encapsulating Security Payload (ESP)	50	variabel	Daten zur Verschlüsselung (IPsec)	RFC 4303
Destination Options	60	variabel	Optionennur vom Zielrechner zu beachten	RFC 2460
Mobility	135	variabel	Daten für Mobile IPv6	RFC 6275
No Next Header	59	leer	Platzhalterzeigt Ende eines Header-Stapels an	RFC 2460

Verwendung von Extension Headers

Reihenfolge der Extension Header

1. IPv6 Header
2. Hop-by-Hop Options Header (für Optionen, welche von Routern auf dem Pfad zum endgültigen Empfänger verarbeitet werden müssen)
3. Routing Header
4. Fragment Header
5. Authentication Header
6. Encapsulating Security Payload Header
7. Destination Options Header (für Optionen, welche vom endgültigen Empfänger des Paketes verarbeitet werden müssen)
8. Upper-Layer Header

Extension Headers

Next-Header

• Alle Extension Headers enthalten ein Next-Header-Feld, in dem
• der nächste Extension Header oder
• das Upper Layer Protocol genannt wird
• Größen immer Vielfache von 64 Bit
• Speicherzugriffe im Router beschleunigen
• die meisten Felder der Kopfdatenbereiche sind auf 64-Bit-Grenzen ausgerichtet

Keine Prüfsummen

• Es werden keine Prüfsummen über die IP-Kopfdaten berechnet
• im Gegensatz zu IPv4
• Fehlerkorrektur auf Schichten 2 und 4

Format des Hop-by-Hop Options Headers

Format des Routing Headers

Anhang

Siehe auch

• IPv6/Header/Extension

TMP

Extension-Prinzip

IPv6-Header ist durch Extension-Prinzip flexibel erweiterbar

Per Hop ausgewertete Header

• Hop-by-Hop Options (z.B. Jumbogramm Notifier)
• Routing Information Header

Nur im Endsystem ausgewertete Header

• Fragmentation Header
• Authetication Header

Header-Extensions u.U. auf Applikationsniveau direkt nutzbar

• Die meisten IPv6 Pakete bestehen nur aus IPv6- und TCP Header sowie Daten

Next Header Werte

TMP

Extension Header

Extension Header sind zusätzliche Header, die Infos für die Netzwerkschicht (IP-Layer) beinhalten. Diese Header werden nur bei Bedarf eingefügt und liegen außerhalb des IP-Headers. Extension Header müssen ein Vielfaches von 8 Bytes lang sein.

Es sind 6 Basis Extension Header definiert, die immer implementiert sein müssen:

• Hop-by-Hop Options Header (RFC 2460)
• Routing Header (RFC 2460)
• Fragment Header (RFC 2460)
• Destination Options Header (RFC 2460)
• Authentication Header (RFC 4302)
• Encapsulating Security Payload Header (RFC 4303)

Extension Header dürfen höchstens einmal vorkommen, Destination Options Header dürfen höchstens zweimal vorkommen. Die Header müssen in einer definierten Reihenfolge auftreten:

1. IPv6 Header
2. Hop-by-Hop Options Header
3. Destination Options Header (Optionen für Router)
4. Routing Header
5. Fragment Header
6. Authentication Header
7. Encapsulation Security Payload Header
8. Destination Options Header (Optionen für den endgültigen Empfänger)
9. Upper-Layer Header

Hop-by-Hop Options Header

Feldname	Länge	Inhalt des Feldes
Felder des Hop-by-Hop Options Header
Next Header	1 Byte	Typ des folgenden Headers
Header Extension Length	1 Byte	Länge des Hop-by-Hop Extension Headers in 8 Byte Einheiten ohne die ersten 8 Byte
Options	variabel	Besteht aus Option Type, Option Data Length und dem Datenteil

Die ersten zwei Bits des Option-Feldes geben die Art der Verarbeitung bei Nichterkennen der Option an. Das nächste Bit zeigt an, ob die Information in der Option geändert werden kann (1) oder nicht (0):

Wert der ersten beiden Bits	Bedeutung
Anweisung bei Nichterkennen von Optionen
00	übergehen und Verarbeitung fortführen
01	Paket verwerfen
10	Paket verwerfen und ICMPv6 Parameter Problem an den Absender retour schicken
11	Paket verwerfen und ICMPv6 Parameter Problem an den Absender retour schicken, falls Empfänger keine Multicast- Adresse ist

Option Jumbogramm (RFC 2675)

Mit der Option Jumbogramm kann die maximale Paketgröße von 65535 Bytes (2¹⁶-1 … das Payload-Feld im IPv6 Header ist 2 Bytes/16 bits lang) auf 4.294.967.295 Bytes (2³²-1 … das Jumbo Payload Length Field ist 32 bits groß) vergrößert werden.

Wird die Option Jumbogramm benutzt muß das Payload Length Feld auf 0 gesetzt sein und das Next Header Feld ebenfalls 0 (der Next Header ist ein Hop-by-Hop Option Header). Der Option Type Wert für Jumbogramme ist 194. UDP und TCP müssen ebenfalls entsprechende Erweiterungen für Jumbogramme besitzen.

Option Alert Header (RFC 2711)

Damit wird Routern angezeigt, dass in nicht für sie adressierten Paketen wichtige Informationen enthalten sind, die ausgewertet werden müssen. Solche Informationen werden derzeit von MLD und RSVP eingesetzt.

Die ersten 3 Bit des Option Type sind 0 gesetzt (ist einem Router die Option nicht bekannt, einfach weiterleiten). In den verbleibenden 5 bits ist der Typ 5 definiert. Das Data Length Feld beinhaltet 2, d.h. das nachfolgende Value Feld ist 2 Bytes lang:

Inhalt Value Feld	Bedeutung
Werte im Value Feld
0	Paket enthält eine MLD-Nachricht
1	Paket enthält eine RSVP-Nachricht
2	Paket enthält eine Active Networks Nachricht
3 - 35	Paket enthält einen Aggregated Reservation Nesting Level (RFC 3175, RSVP)
36 - 65535	reserviert von IANA

Weiter Werte findet man in der aktuellen Liste der Router Alert Werte.

Routing Header

Der Routing Header wird im vorangegangenen Header mit dem Wert 43 angezeigt.

Im Routing Header wird eine Liste von Routern angegeben, über die das Paket weitergeleitet werden muß. Der Router muß von allen Routern in der Liste verarbeitet werden.

Feldname	Länge	Inhalt des Feldes
Format des Routing Headers
Next Header	1 Byte	Beschreibt den Typ des folgenden Headers
Header Extension Length	1 Byte	Länge des Routing Headers in 8 Byte Einheiten, ohne die ersten 8 Byte
Routing Type	1 Byte	Typ des Routing Headers
Segments Left	1 Byte	Anzahl der Nodes bis zum Erreichen des Ziels
Type Specific Data	variabel	vom Routing Type abhängig

Der Routing Type 2 wird bei Mobile IPv6 definiert.

Kann ein Router den Routing Type nicht identifizieren und steht das Segments Left Feld auf 0, muß er mit dem nächsten Header fortfahren. Ist das Segments Left Feld ungleich 0, dann wird das Paket verworfen und eine ICMPv6 'Parameter Problem' Nachricht an den Absender versandt.

Fragment Header

Der Fragment Header wird im vorhergegangenen Header mit dem Wert 44 angezeigt.

Feldname	Länge	Inhalt des Feldes
Format des Fragment Headers
Next Header	1 Byte	Erster Header Type des fragmentierbaren Teils des ursprünglichen Pakets
Reserved	1 Byte	auf 0 gesetzt
Fragement Offset	13 bits	Offset der Daten in 8 Byte Einheiten
Reserved	2 bits	auf 0 gesetzt
M-Flag	1 bit	0 -> letztes Paket, 1 -> weitere Pakete
Identification	4 Bytes	kennzeichnet den Fragment Set

Die Fragmentierung erfolgt ausschließlich beim sendenden Host, der vorher mittels Path MTU Discovery die größtmögliche Paketgröße ermittelt hat.