2.2 IPv6报头
IPv6技术精要
IPv6报头定义在RFC 2460（Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification）中，图2-2给出了IPv6报头的基本结构，有时也称为IPv6基本报头，IPv6基本报头可以包含一个或多个扩展报头，有关扩展报头的内容将在本章后面进行讨论。
IPv6报头及其各个字段如图2-2所示。
版本（Version，4比特）：版本（Version）字段包含了IP报头的版本号，其值始终为6。
流量类别（Traffic Class，8比特）：流量类别字段的功能与IPv4报头中的ToS字段相似，并且长度与IPv4的ToS字段相同，只是名称发生的变化，流量类别字段用于识别并区分不同类别或优先级的IPv6数据包，IPv6利用RFC 2647（Definition of the Differentiated Services Field (DS Field) in the IPv4 and IPv6 Headers）中定义的差分服务技术，使用6个比特作为DSCP，从而能够提供64种可能的标记值，与最初的IPv4优先级（IPv4 Precedence）只有3比特（只有8种可选标记值）相比，这样就能实现更加精细化的优先级选择能力。
注：
有关DSCP和IP优先级的内容已经超出了本书范围。一个有趣的事实是IP优先级的值实际上就是DSCP值的前3个比特（如图2-3所示），因此无法同时使用这两种值，如果使用了带有其余3个比特的DSCP，那就意味着取代了IP优先级。
流标签（Flow Label，20比特）：流标签字段用来标记从源节点发送给一个或多个目的节点的一串IPv6数据包序列或IPv6数据包流，源节点可以利用该字段来标记那些请求IPv6路由器进行特殊处理（如实时业务）的数据包序列，流标签字段可以标识同一个流中的所有数据包，从而保证所有数据包都能得到IPv6路由器的相同处理。有关流标签的详细使用信息定义在RFC 6437“IPv6 Flow Label Specification”中，路由器会记录这些数据包流，由于路由器无需独立地处理每个数据包的报头，因而对于拥有多个数据包的流来说，处理效率更高。截至本书写作之时，该字段的使用方式仍处于试验阶段。
净荷长度（Payload Length，16比特）：净荷长度字段表示IPv6基本报头后的净荷（也就是数据包的数据部分）长度，以八位组为单位。如果IPv6包有一个或多个扩展报头，那么该净荷长度字段的字节数也包含这些扩展报头，扩展报头被认为是净荷的一部分。IPv6净荷长度字段与IPv4报头中的数据包总长字段相似，但两者之间存在一个非常重要的差异，IPv4的数据包总长字段包含IPv4报头和数据，而IPv6净荷长度字段仅指示数据部分的字节数，而不包含IPv6基本报头。由于IPv4报头有填充和选项字段，因而IPv4报头长度是可变的，而IPv6报头固定为40字节。
由于净荷长度字段为16比特，因而最大净荷尺寸是65 535字节，如果需要支持更大的数据包，那么就可以使用IPv6提供的巨包（Jumbogram）扩展报头，RFC 2675“IPv6 Jumbograms”指定了一个额外的32比特字段，用于传输净荷在65 535～4 294 967 295之间的IPv6包。有关扩展报头以及巨包净荷选项的详细内容将在本章后面讨论。
下一报头（Next Header，8比特）：下一报头字段有两个作用，如果只有IPv6基本报头而无扩展报头，那么下一报头字段指示的是IPv6包的数据部分所承载的协议，这一点类似于IPv4报头中的协议字段，而且与IPv4报头的协议字段使用相同的协议值，并有所增加，表2-1列出了常见的IPv6下一报头值，完整列表可参见www.iana.org/assignments/protocol-numbers/protocol-numbers.xml。这些值看起来可能比较眼熟，因为大部分值都与IPv4协议字段相同，如UDP为6，TCP为17。图2-4给出了一些包含下一报头字段的示例，表明该IPv6包是TCP报文段的数据部分。
注：
虽然有关隧道的内容将在第10章进行讨论，不过现在需要说明的是，IP包可以封装其他IP包。如果下一报头是IPv4报头，那么下一报头字段的值为4，如果下一报头是另一个IPv6报头，那么下一报头字段的值为41。
跳数限制（Hop Limit，8比特）：跳数限制字段与IPv4报头中的TTL字段相同，不过名字更能真实地反映路由器处理该字段的方式，即对跳数限制字段进行递减1操作。与IPv4的TTL字段一样，如果路由器将跳数限制字段的值从1递减到0，那么就会丢弃该数据包，对IPv6来说，此时会发送一条ICMPv6超时消息，以通知数据包的源端“已丢弃该数据包”。有关ICMPv6的详细内容将在第5章进行讨论。
源地址（Source Address，128比特）：源地址字段是IPv6包发起方的128比特IP地址，与IPv4一样，该地址是最初发送该数据包的节点地址，源地址必须是单播地址。
目的地址（Destination Address，128比特）：目的地址字段是IPv6包最终目的节点或接收方的128比特IP地址，该字段表示最终目的地，可以是单播地址或多播地址。与IPv4不同，IPv6无广播地址，但是有一个全部节点多播地址。有关IPv6地址的详细内容将在第3章与第4章进行讨论。