1.5 IPv6报文格式

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1.5.1 基本报头

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1.5.1 基本报头

• IPv6数据包由一个IPv6报头、多个扩展报头和一个上层协议数据单元组成。

• IPv6基本报头（IPv6 Header）
  • 每一个IPv6数据包都必须包含报头，其长度固定为40bytes。
  • 基本报头提供报文转发的基本信息，会被转发路径上面的所有路由器解析。

• 在IPv4中，中间节点发现报文超过MTU大小，也会进行分片，但是IPv6只在源进行分片，目的端进行重组；

• 扩展报头（Extension Headers）
  • IPv6扩展报头是可能跟在基本IPv6报头后面的可选报头。IPv6数据包中可以包含一个或多个扩展报头，当然也可以没有扩展报头，这些扩展报头可以具有不同的长度。IPv6报头和扩展报头代替了IPv4报头及其选项。新的扩展报头格式增强了IPv6的功能，使其具有极大的扩展性。与IPv4报头中的选项不同，IPv6扩展报头没有最大长度的限制，因此可以容纳IPv6通信所需要的所有扩展数据。
  • 扩展报头提供报文转发的扩展信息，并不会被路径上所有的路由器解析，一般只会被目的路由器解析处理。
• 上层协议数据单元（Upper Layer Protocol Data Unit）
  • 上层协议数据单元一般由上层协议包头和它的有效载荷构成，有效载荷可以是一个ICMPv6报文、一个TCP报文或一个UDP报文。

IPv6报头格式中主要字段解释如下：

• Version：版本号，长度为4bit。对于IPv6，该值为6。
• Traffic Class：流类别，长度为8bit。等同于IPv4中的TOS字段，表示IPv6数据报的类或优先级，主要应用于QoS。
• Flow Label：流标签，长度为20bit。IPv6中的新增字段，用于区分实时流量，不同的流标签+源地址可以唯一确定一条数据流，中间网络设备可以根据这些信息更加高效率的区分数据流。
• Payload Length：有效载荷长度，长度为16bit。有效载荷是指紧跟IPv6报头的数据报的其它部分（即扩展报头和上层协议数据单元）。该字段只能表示最大长度为65535字节的有效载荷。如果有效载荷的长度超过这个值，该字段会置0，而有效载荷的长度用逐跳选项扩展报头中的超大有效载荷选项来表示。
• Next Header：下一个报头，长度为8bit。该字段定义紧跟在IPv6报头后面的第一个扩展报头（如果存在）的类型，或者上层协议数据单元中的协议类型。
• Hop Limit：跳数限制，长度为8bit。该字段类似于IPv4中的Time to Live字段，它定义了IP数据报所能经过的最大跳数。每经过一个路由器，该数值减去1，当该字段的值为0时，数据报将被丢弃。
• Source Address：源地址，长度为128bit。表示发送方的地址。
• Destination Address：目的地址，长度为128bit。表示接收方的地址。