擴充套件頭部
在ipv6中，那些由ipv4選項提供的特殊功能，通過在ipv6頭部之後增加擴充套件頭部實現。路由、時間戳、分片和超大分組等功能都在ipv6擴充套件頭部中實現。基於這種設計，ipv6頭部固定為40位元組，不再處理ip分段的相關資訊，去掉了檢驗和字段等等，
擴充套件頭在ipv6中是可選的，乙個ipv6包中可以包含0個或多個擴充套件頭，擴充套件頭緊隨ipv6基本頭後面，
擴充套件頭部和更高層協議(例如tcp/udp) 頭部與ipv6頭部鏈結起來，形成級聯的頭部。如下圖：
擴充套件頭算作ipv6淨荷的一部分，計算在ipv6基本頭「有效淨荷長度」的範圍內，目前已經定義和使用的擴充套件頭有以下幾種：
逐跳選項頭（hop-by-hop options header）
目的選項頭（destination options header）
路由頭（routing header）
分片頭（fragment header）
認證頭（authentication header）
封裝安全有效載荷頭（esp）
注：1，除加密頭以外，其他擴充套件頭的長度必須是8位元組的整數倍，其中「擴充套件頭長度」欄位以8位元組為單位指明了該擴充套件頭的長度（不包括第一組8位元組），如果值是2，16位元組，實際計算要加1，即24位元組。因為會有0值。
2，ipv6基本頭以及擴充套件頭的「下乙個頭」字段指明緊跟其後的擴充套件頭的型別，
64bit64bit
| 下乙個頭 | 逐跳頭長度 | 選項【tlv1,tlv2,...tlvn,】 |
| 選項【tlvn+1,tlvn+2,...】 |
tlv選項的格式如圖4所示。
8bit 8bit
| 選項型別 | 選項資料長度 | 選項資料 |
目的選項頭的格式和逐跳頭完全相同，區別在於前者針對的是目的節點，而後者針對的是傳送路徑中的每個節點。
路由頭前，這是此選項頭被目的節點和路由頭中指定的結點處理；
上層頭前（任何的esp頭後），此時只能被目的結點處理。
移動ipv6中使用了目的選項頭，稱為家鄉位址選項。家鄉位址選項由目的選項頭攜帶，用以移動結點離開「家鄉」後通知接受節點此移動結點對應的家鄉位址。接受節點收到帶有家鄉位址選項的報文後，會把家鄉位址選項中的源位址（移動節點的家鄉位址）和報文中源位址（移動節點的轉交位址）交換，這樣上層協議始終認為是在和移動節點的家鄉位址通訊，實現了移動漫遊功能。
路由頭（routing header）
本擴充套件報頭型別值為43，用於源路由選項和移動ipv6。
為傳送方提供了一種ipv6資料報控制機制，以控制（至少部分控制）資料報通過網路的路徑。
注意的是包含了路由頭的ipv6包在路由過程中是需要不斷修改ipv6基本頭中的目的位址的，比如源節點s給目的節點d傳送乙個包，要求這個包經過中間節點l1,l2和l3.那麼在從s到l1的這段路徑中，ipv6頭中的目的位址應該是l1而不是d。
分片頭（fragment header）
本擴充套件報頭型別值為44，用於標識資料報的分段，在ipv4中就有對應的字段。當源節點傳送的報文超過傳輸鏈路mtu（源節點和目的節點之間傳輸路徑的mtu）時，需要對報文進行分段時使用。
分段頭的大小為固定的8位元組(64bit),因此，「擴充套件頭長度」這一字段（圖中「保留」部分）就沒有意義了，傳輸時初始化為零。
res：2bit，保留字段
m：標記位，m=1 表示還有分段，m=0表示該分段是最後乙個分段，
分段標識：32bit，同乙個包的所有分段必須具有相同的分段標示，每個分段單獨傳送，並且在接受者處進行重組。
ipv6的原包稱為「原始資料報」，可以分為兩部分：「不可分片部分」+「可分片部分」，不可分片部分包括ipv6基本頭部，以及那些必須由路由中的節點處理的擴充套件首部（逐跳和路由頭），不可分段部分必須被包含在包的每個分段中。
前者包括ipv6頭部和任何在到達目的地之前需由中間節點處理的擴充套件頭部（即包括路由頭部之前的所有頭部，如果有逐條選項擴充套件頭部，則是該頭部之前的所有頭部）。後者包括資料報的其餘部分（即目的位址選項頭部、上層頭部和有效載荷資料）。
ipv6的分段和重組：
當目的節點收到包的第n個分段（指最後乙個分段，即m=0）的時候，
計算原包的有效負載長度,
計算公式：包的有效負載長度=l+8*pn+dn,
其中l為不可分段的擴充套件頭長度，
pn為第n個分段的偏移量，dn為第n個分段的資料部分長度。
數值l通常在收到第乙個分段的時候就被計算出來了，計算公式：l=第乙個分段的有效載荷長度-第乙個分段包中分段頭後面的資料長度-8。
認證頭（authentication header）
目的是用來增加ip資料報的安全性，ah協議提供無連線的完整性，資料來源認證和抗重放保護服務。
下乙個頭域：是乙個8bit的域，他標識ah頭之後的下乙個載荷的型別，
有效長度：這個8位元的域指示ah長度（單位是4個位元組），減去「2」。
「零」認證演算法只凱能被用於除錯目的，它在ipv6為「2」。
演算法公式 長度=（有效長度+2）*2.
保留區域：16位的域為未來擴充使用而保留。
spi：是乙個任意的32位元的數值，它與目的ip位址和安全協議（ah）組合，唯一的標識本資料報的sa。
序列號：這個是32位無符號數域，包含乙個單調增加的計數器值。
驗證資料：這是乙個包含包的完整性檢驗值的可變長度域。該區域的長度必須是32位元的整數倍。
封裝安全有效載荷頭（esp）
本擴充套件頭型別值為50，用於ipsec，提供報文驗證、完整性檢查差和加密。
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