16、6LoWPAN技术：压缩、分片与安全机制解析

6LoWPAN技术：压缩、分片与安全机制解析

1. 6LoWPAN状态压缩

状态压缩（IETF RFC 6282）已取代无状态压缩（IETF RFC 4944）。状态压缩也被称为基于上下文的压缩，它能压缩设备生成的数据流中数据报的公共参数。例如在传感器与外部应用的会话中，设备发送的所有数据报都携带相同的单播全局IPv6地址，若双方将目的地址分配给特定上下文，就可实现压缩，数据报只需携带上下文标识符，其编码所需位数远少于单播地址。

共享上下文协商未在RFC 6282中规定，可通过ND等机制达成。设备的6LoWPAN栈进行基于上下文的流量压缩时，需确保目的6LoWPAN栈的上下文信息与发送方同步。为防止因连接性和电源循环限制导致的上下文同步问题，上下文信息被分成多个可独立修改的槽。高层协议（如UDP或TCP）可通过基于伪头计算校验和来检测和防止基于上下文的同步问题，若校验和不正确，TCP传输的数据报将被丢弃并重新传输。

状态压缩包括IPHC和可选的NHC头压缩方案。在状态压缩下，8位调度值仅用3位表示IPHC头的存在，其余5位用于编码实际头部字段。
- IPHC头格式 ：
- TF字段（2位）：编码流量类别和流标签。若编码为11，流量类别和流标签假定为全零；其他值用于编码显式拥塞通知（ECN）、差异化服务代码点（DSCP）和流标签的组合。
- N标志（1位）：指示是否包含NHC头。若未设置，IPHC头后紧跟8位的IPv6下一个头字段。
- 跳数限制字段（2位）：通过可变长度编码指定原始IPv6头的跳数限制，边界路由器和网关可将特定范围的跳数限制映射为固定值以提高压缩率。
- S标志（1位）：指示后