Ein IP-Paket besteht zunächst wieder aus IPv6-Header und IPv6-Payload (wie IPv4), außerdem kann es noch aus optionalen IPv6-Headern bestehen.
Aufgrund der Vergrößerung der Adressen wurde der IPv6-Header im Vergleich zum IPv4-Header von 20 Byte auf 40 Byte angehoben. Die Gesamtzahl der Funktionsfelder wurde jedoch von 12 auf 8 minimiert. Die Reduzierung der Felder hat den Vorteil der einfacheren Verarbeitung. Außerdem ist die Bearbeitungszeit eines IP-Pakets im Router maßgeblich von der Anzahl der Funktionsfelder abhängig, die Header-Vergrößerung auf 40 Byte fällt dabei nicht so stark ins Gewicht. Deshalb war bei der Neuentwicklung von IPv6 eine Verkleinerung dieser Felder von großer Bedeutung um eine Beschleunigung der Datenübertragung zu ermöglichen. Außerdem wurde beim IPv6 im Vergleich zum IPv4 auf eine Checksumme verzichtet, um den Routern die aufwendige Überprüfung- und damit Rechenzeit- zu ersparen. Ein Übertragungsfehler muss deshalb in den oberen Schichten erkannt werden.

Der elementare IPv6-Header

Der IPv6-Header steuert mit seinen Feldern die Funktion des Protokolls.
Der elementare IPv6-Header auch IPv6-Basis-Header genannt ist in RFC 2460 definiert.
Der IPv6-Basis-Header besteht aus folgenden Feldern:

1. Version

Gibt die IP-Versionsnummer an. Bei IPv6 steht hier eine "6".
Hierfür sind 4-Bit reserviert.

2. Class

Hier kann vom Absender angegeben werden , mit welcher Priorität die Pakete auf dem Weg zum Empfänger behandelt werden sollen. Dabei haben die Router des Transportweges die Möglichkeit, je nach Netzauslastung und Belegung des Class Feldes, Pakete auf unterschiedlichen Wegen zum Empfänger zu senden, zu verwerfen oder bei Bedarf die Werte des Class-Feldes zu verändern. Hierfür stehen 8-Bit zur Verfügung.

3. Flow Lab

Der Wert in diesem Feld wird benutzt, um Pakete zu kennzeichnen, für die eine besondere Behandlung durch IPv6 Router gewünscht wird, z.B. Echtzeitanwendungen. In diesem Fall wird eine Zufallszahl abgelegt, welche für jeden Absender eindeutig sein muss.
Dieses Feld soll die Router vor allem beim Verarbeiten von Video- und Audiodaten unterstützten, in dem das Feld als Hash-Code verwendet wird.

4. Payload Length

Enthält die Anzahl der Nutzdaten-Bytes, die in diesem IP-Paket transportiert werden (Die Anzahl der Bytes hinter diesem IP-Header bis zum Ende des gesamten Pakets). Hier sind 16 Bit reserviert.

5. Next Header

Dieser Wert enthält den Code des in diesem Paket folgenden Headers.

6. Hop Limit

Dieser Wert gibt die maximale Anzahl von Routern an, die das IP-Paket während des "routen" durchlaufen darf. Dabei dekrementiert jeder Router der das Paket weiterleitet. Hat der Wert 0 erreicht, wird das Paket verworfen. Der Router der das Paket verworfen hat, sendet an den Absender eine Fehlermeldung. Das Hop Limit ist dazu da, das IP-Pakete die nicht zugestellt werden können nicht beliebig lange im Netz kreisen sondern nach einer eingestellten Anzahl von Routern verworfen werden.

7. Source Address

Dieser Wert enthält den Code des in diesem Paket folgenden Headers.

8. Destination Address

Dieses Feld gibt die 128 Bit lange IPv6-Ziel-Adresse an.

Durch die optionalen Header, die bei IPv6 erstmalig verwendet werden, wird Rechenzeit gespart, da beim „routen“ der IP-Pakete nur der Basis-Header von den Routern überprüft wird. Bei Verwendung mehrerer optionaler Header werden sie einfach aneinandergefügt. Allerdings ist dabei auf die Reihenfolge zu achten, da jeder Header die Identifikation des nachfolgenden Headers enthält. Optionale Header stehen zwischen dem Basis-Header und der Nutzlast.

1. Hop-by-Hop Header

Dieser Header ist der einzigste der von den Routern überprüft werden muss.
Dieser Header wird verwendet, um Optionen zu transportieren, welche bei jedem Transportschritt ausgewertet werden müssen. Länge des Headers 8-Byte.
 

 

2. Routing Header

Mit Hilfe dieses Headers kann bestimmt werden, welche Router, das IP-Paket von der Quelle von der es gesendet wird bis zum Ziel, es passieren soll. Dieses Header darf 8-Byte lang sein.

3. Fragment Header

Dieser Header wird zur Fragmentierung von IP-Paketen verwendet. Falls die Nutzdaten für ein IPv6-Paket zu groß sind teilt dieser Header das Paket in mehrere kleinere Einheiten und fügt sie nach der Übermittlung wieder zusammen.

4. Destination Header

Er dient als so genannter Erweiterungs-Header, d. h. bei Erweiterung von IPv6 können neue Optionen hinzugefügt werden.