Kopfdaten-Format und Effizienzsteigerung

Im Gegensatz zu IPv4 hat der IP-Kopfdatenbereich bei IPv6 eine feste Länge von 40 Bytes (320 Bits). Optionale Informationen werden in so genannten Erweiterungs-Kopfdaten (engl.: Extension Headers) zwischen dem IPv6-Kopfdatenbereich und der eigentlichen Nutzlast (engl. Payload) eingebettet. Der Kopfdatenbereich eines IPv6-Paketes setzt sich aus den folgenden Feldern zusammen:

Die Fragmentierung überlanger IPv6-Pakete erfolgt nicht mehr durch den Router selbst, der Absender wird stattdessen mit Hilfe von ICMP-Nachrichten aufgefordert, kleinere Pakete zu schicken (siehe in diesem Zusammenhang Maximum Transfer Unit (MTU) und Path MTU). Idealerweise sollte ein IPv6-Host vor dem Versenden einer großen Anzahl von IPv6-Paketen eine Path MTU Discovery gemäß RFC 1981 durchführen, um Pakete mit maximal möglicher Größe verschicken zu können, was eine Leistungssteigerung bewirkt. Weiterhin werden (im Gegensatz zu IPv4) keine Prüfsummen mehr über die IP-Kopfdaten berechnet, es wird nur noch die Fehlerkorrektur in den Schichten 2 und 4 genutzt. Dadurch entfällt die Fehlerbehandlung in Schicht 3 durch den Router. Die meisten Felder der Kopfdatenbereiche sind auf 64-Bit-Grenzen ausgerichtet, um Speicherzugriffe im Router zu beschleunigen.

IPv6 macht intensiv Gebrauch von Multicast, das von jedem Host beherrscht werden muss. Das ARP-Protokoll wurde beispielsweise durch das neue Verfahren „Neighbor Solicitation“ ergänzt: Die MAC-Adresse eines Hosts lässt sich nun auch über eine aus seiner IP gebildeten Multicastgruppe herausfinden.