IPv6数据报格式

IPv6 首部长度固定是 40 字节，没有任何选项，但它可以有扩展头部。

版本(Version) 字段，只占据 4 位即半个字节。它用于标识该数据报的 IP 版本号，对于 IPv6 来说，此值为 6 。通过版本号，路由器能确定如何解释该 IP 数据报的剩余部分。

区分服务(DS) 字段，只占据 6 位。

显式拥塞通知(ECN) 字段，只占据 2 位。

流标签(Flow Label) 字段，占据 20 位。简单来说， IPv6 的“流”指的是互联网络上特定源点到特定终点的一系列数据报，而在这个“流”所经过的路径上的路由器都保证服务质量。所有属于同一个“流”的数据报都有相同的“流”标签。

有效载荷长度(Payload Length) 字段，该字段占据 16 位即两个字节，此字段以字节为单位，该字段用于表示该 IP 数据报的有效载荷长度(不包括基本首部)。因为该字段只占据 16 位，所以 IP 数据报的最大有效载荷长度为 65 535 字节即 64 KB。

下一个首部(Next Header) 字段，占据 8 位即一个字节。下一个首部字段用于说明 IPv6 首部之后其他扩展首部的存在和类型，它们形成一条包括特殊扩展或处理指令的首部链(见下面关于扩展首部的介绍)。也就是说，当 IPv6 没有扩展首部时，该字段相当于 IPv4 的协议字段，指明基本首部后面的数据应该交给 IP 层上面哪个高层协议处理；当 IPv6 有扩展首部时，该字段指明了后面第一个扩展首部的类型。

跳数限制(Hop Limit) 字段，占据 8 位即一个字节。用于设置一个数据报可经过路由器数量的上限，最大跳数为 255 跳，该字段的作用是确保数据报不会永远在网络中循环传输。每经由一台路由器处理数据报时，该字段的值减一。若该字段的值减至 0 ，则该 IP 数据报必须丢弃。

源 IP 地址(Source Address) 字段，该字段表示发送此 IP 数据报的主机接口的 IP 地址。对于 IPv6 来说占据 128 位。

目的 IP 地址(Destination Address) 字段，该字段表示接收此 IP 数据报的主机接口的 IP 地址。对于 IPv6 来说占据 128 位。

扩展首部(Extension Headers) 字段，可以由若干个字段组成，但第一个字段都是 8 位的 下一个首部 字段，该字段指明了在该扩展首部后面是否还有另一个扩展首部，若还有扩展首部，则该字段值为下一个扩展首部的协议值。若没有扩展首部，则该值为 59 ，也就是表示当前首部是这个首部链的结尾。首部链的示例如下图所示。

下表给出了 下一个首部 字段值可能表示的扩展首部或其他协议首部。

首部类型	顺序	值
IPv6 首部	1	41
逐跳选项(HOPOPT)	2	0
目的地址项	3, 8	60
路由	4	43
分片	5	44
封装安全载荷(ESP)	7	50
认证(AH)	6	51
移动(MIPv6)	9	135
(没有下一个首部)	最后	59
ICMPv6	最后	58
UDP	最后	17
TCP	最后	6
各种其他高层协议	最后	-

除了“逐跳选项”的位置之外(它是强制性的)，扩展首部的顺序是建议性的，因此一个 IPv6 实现必须按接收的顺序处理扩展头部。只有“目的地选项”头部可以使用两次，第一次是指出包含在 IPv6 首部中的目的 IPv6 地址，第二次(位置 8 )是关于数据报的最终目的地。在某些情况下(例如使用路由头部)，当数据报被转发到最终目的地时， IPv6 首部中的目的 IP 地址字段将会改变。

在 [RFC8200] 中定义了 逐跳选项(Hop-by-Hop Options) 、 路由选择(Routing) 、 分片(Fragment) 、 鉴别(Authentication) 、 封装安全有效载荷(Encapsulating Security Payload) 、 目的选项(Destination Options) 六种扩展首部。

数据(Data) 字段，该字段存储 IP 数据报的数据。