ipv6报文格式简述

### IPv6 报文格式介绍

#### 基本报头结构
IPv6基本报头具有固定的40字节长度，包含8个字段[^3]。这种固定长度的设计简化了路由器处理过程，提高了转发效率。

- **版本 (Version)**: 占4位，表示IP协议的版本号，在这里恒定为`6`。
- **流量类别 (Traffic Class)**: 占8位，用于区分不同优先级的数据流，有助于QoS（服务质量）管理。
- **流标签 (Flow Label)**: 占20位，用来标记特定数据流以便于中间节点快速识别并提供特殊服务。
- **有效载荷长度 (Payload Length)**: 占16位，指示紧跟在其后的上层协议数据单元(Payload)的总长度(不包括基本报头)，单位为字节。
- **下一个头部 (Next Header)**: 占8位，指明紧随其后的部分是什么类型的头部——可以是指向上层协议的应用程序数据或者是某种形式的扩展头部。
- **跳限 (Hop Limit)**: 占8位，定义了一个数据包在网络上传输的最大跳跃次数；每当它经过一个路由设备时此计数值减一，当达到零则丢弃该数据包。
- **源地址 (Source Address)**: 占128位，记录发送方的完整IPv6地址。
- **目的地址 (Destination Address)**: 同样占用128位空间存储接收端完整的IPv6地址信息。

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|Version| Traffic Class |           Flow Label                  |
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| Payload Length | Next Header | Hop Limit                       |
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|                                                               |
+                                                               +
|                           Source Address                      |
+                                                               +
|                                                               |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                                                               |
+                                                               +
|                         Destination Address                   |
+                                                               +
|                                                               |
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#### 扩展头部支持
除了上述的基础报头外，IPv6还引入了一种灵活多变的扩展头部机制来满足各种复杂需求而不必修改核心报头本身。这些可选的附加组件能够按需串联在一起形成链表式的结构，并通过“下一个头部”字段链接起来。常见的几种类型包括但不限于：

- 路由选择头部(Routing Header): 支持基于显式路径或多播传输模式下的逐跳指令集；
- 分段头部(Fragment Header): 当原始消息尺寸超过沿途最小MTU限制时启用分片功能；
- 认证头部(Authentication Header, AH): 提供数据完整性验证与抗重放攻击保护措施；
- 封装安全净荷(Encapsulating Security Payload, ESP): 实现加密通信保障隐私性和机密性。

每类扩展头部都有各自独特的内部布局和语义含义，它们共同构成了丰富的功能性补充体系，使得IPv6不仅具备更强的安全防护能力而且更加适应未来互联网发展的趋势。