Phần đầu mở rộng là đặc tớnh mới của thế hệ địa chỉ IPv6. Trong IPv4, thụng tin liờn quan đến những đặc tớnh mở rộng (vớ dụ xỏc thực, mó hoỏ…) được để trong phần Tuỳ chọn của Phần đầu IPv4. Địa chỉ IPv6 đưa những đặc tớnh mở rộng và cỏc dịch vụ thờm vào thành một phần riờng, tỏch biệt khỏi Phần đầu cơ bản của gúi tin, được gọi là Phần đầu mở rộng. Một gúi tin IPv6 cú thể cú một hay nhiều Phần đầu
mở rộng, được đặt sau Phần đầu cơ bản. Cỏc Phần đầu mở rộng được đặt nối tiếp nhau theo thứ tự quy định, mỗi dạng cú cấu trỳc trường riờng.
Phần đầu cơ bản (kớch thước 40 bytes) trong gúi tin IPv6 là phần thụng tin được xử lý tại mọi bộ định tuyến gúi tin đi qua trong khi đú, cỏc Phần đầu mở rộng lại được xử lý tại đớch. Tuy nhiờn, cũng cú dạng Phần đầu mở rộng được xử lý tại mọi bộ định tuyến mà gúi tin đi qua, đú là dạng Phần đầu mở rộng "Từng bước" Trường Phần đầu tiếp theo sẽ xỏc định gúi tin cú tồn tại Phần đầu mở rộng hay khụng. Nếu khụng cú Phần đầu mở rộng, giỏ trị của trường sẽ xỏc định phần Phần đầu của tầng cao hơn (TCP hay UDP, … ), phớa trờn tầng IP. Nếu cú, giỏ trị trường Phần đầu tiếp theo chỉ ra loại Phần đầu mở rộng đầu tiờn theo sau Phần đầu cơ bản. Trường Phần đầu tiếp theo của Phần đầu mở rộng thứ nhất sẽ trỏ tới Phần đầu mở rộng thứ hai, đứng kế tiếp nú. Trường Phần đầu tiếp theo của Phần đầu mở rộng cuối cựng sẽ cú giỏ trị xỏc định Phần đầu tầng cao hơn.
Hỡnh 1.24 Phần đầumở rộng của địa chỉ IPv6
Giỏ trị trường Phần đầu tiếp theo được thể hiện trong bảng
Bảng 1.4 Giỏ trị trường phần đầu tiếp theo trong cỏc phần Phần đầu
Giỏ trị Dạng Phần đầu mở rộng tương ứng
0 Từng bước 43 Định tuyến 44 Phõn mảnh 50 Mó húa 51 Xỏc thực 60 Đớch
Hiện nay, cú 6 dạng Phần đầu mở rộng tương ứng 6 dịch vụ đang được định nghĩa. Đú là: Từng bước (Hop-By-Hop), Đớch (Destination), Định tuyến(Routing), Phõn mảnh (Fragment), Xỏc thực (Authentication Phần đầu - AH), và Mó hoỏ (Encapsulating Security Payload - ESP). Thứ tự cỏc Phần đầu mở rộng trong gúi tin được đặt theo một quy tắc nhất định.
Hỡnh 1.25.Những loại vựng phần đầu mở rộng (Extension phần đầu types)
Cỏc dạng Phần đầumở rộng của IPv6
Từng bước (Hop – by – Hop): là Phần đầu mở rộng được đặt đầu tiờn ngay sau Phần đầu cơ bản. Phần đầu này được sử dụng để xỏc định những tham số nhất định tại mỗi bước (hop) trờn đường truyền dẫn gúi tin từ nguồn tới đớch. Do vậy sẽ được xử lý tại mọi bộ định tuyến (router) trờn đường truyền dẫn gúi tin.
Đớch (Destination): được sử dụng để xỏc định cỏc tham số truyền tải gúi tại đớch tiếp theo hoặc đớch cuối cựng trờn đường đi của gúi tin. Nếu trong gúi tin cú Phần đầu mở rộng "Định tuyến" thỡ Phần đầu mở rộng "Đớch" mang thụng tin tham số xử lý tại mỗi đớch tới tiếp theo. Ngược lại, nếu trong gúi tin khụng cú Phần đầu mở rộng "Định tuyến" thỡ thụng tin trong Phần đầu mở rộng "Đớch" là tham số xử lý tại đớch cuối cựng.
Định tuyến (Routing): đảm nhiệm xỏc định đường dẫn định tuyến của gúi tin. Nếu muốn gúi tin được truyền đi theo một đường xỏc định (khụng lựa chọn đường đi của cỏc thuật toỏn định tuyến), nỳt mạng IPv6 nguồn cú thể sử dụng Phần đầu mở rộng “Định tuyến để xỏc định đường đi, bằng cỏch liệt kờ địa chỉ của cỏc bộ định tuyến (router) mà gúi tin phải đi qua. Cỏc địa chỉ thuộc danh sỏch này sẽ được lần lượt dựng làm địa chỉ đớch của gúi tin IPv6 theo thứ tự được liệt kờ và gúi tin sẽ được gửi từ bộ định tuyến này đến bộ định tuyến khỏc, theo danh sỏch liệt kờ trong Phần đầu mở rộng “Định tuyến”.
Phõn mảnh (Fragment): Phần đầu mở rộng “Phõn mảnh” mang thụng tin hỗ trợ cho quỏ trỡnh phõn mảnh và tỏi tạo gúi tin IPv6, được sử dụng khi nguồn IPv6 gửi đi gúi tin lớn hơn giỏ trị MTU (Maximum Transmission Unit) nhỏ nhất trong toàn bộ đường dẫn từ nguồn tới đớch. Trong hoạt động của địa chỉ IPv4, mọi bộ định tuyến (router) trờn đường dẫn cần tiến hành phõn mảnh gúi tin theo giỏ trị của MTU đặt cho mỗi giao diện, điều này làm giảm hiệu suất của bộ định tuyến. Bởi vậy trong địa chỉ IPv6, bộ định tuyến khụng thực hiện phõn mảnh gúi tin. Việc này được thực hiện tại nguồn gửi gúi tin. Nỳt mạng nguồn IPv6 sẽ thực hiện thuật toỏn tỡm kiếm giỏ trị MTU nhỏ nhất trờn toàn bộ một đường dẫn nhất định từ nguồn tới đớch (gọi là giỏ trị PathMTU) và điều chỉnh kớch thước gúi tin tuỳ theo giỏ trị này trước khi gửi chỳng. Nếu tại nguồn ỏp dụng phương thức này, nú sẽ gửi dữ liệu cú kớch thước tối ưu, và khụng cần thiết xử lý tại tầng IP. Tuy nhiờn, nếu ứng dụng khụng sử dụng phương thức này, nú phải chia nhỏ gúi tin cú kớch thước lớn hơn PathMTU. Trong trường hợp đú, những gúi tin này cần được phõn mảnh tại tầng IP của nỳt mạng nguồn và phần đầu mở rộng “Phõn mảnh” được sử dụng để mang những thụng tin phục vụ cho quỏ trỡnh phõn mảnh và tỏi tạo gúi tin IPv6 tại cỏc đầu cuối đường kết nối.
Mó hoỏ (Encapsulating Security Payload - ESP): trong hoạt động của địa chỉ IPv6, thực thi IPSec được coi là một đặc tớnh bắt buộc. Tựy từng trường hợp mà IPSec được sử dụng. Khi IPSec được sử dụng, gúi tin IPv6 cần cú cỏc dạng phần đầu mở rộng “Xỏc thực và Mó hoỏ". phần đầu mở rộng “Xỏc thực” dựng để xỏc
thực và bảo mật tớnh đồng nhất của dữ liệu . phần đầu mở rộng “Mó hoỏ” dựng để xỏc định những thụng tin liờn quan đến mó hoỏ dữ liệu.
Thứ tự đặt cỏc phần đầu mở rộng: khi sử dụng cựng lỳc nhiều phần đầu mở rộng, cỏc phần đầu mở rộng này được sắp xếp như sau trong gúi tin IPv6.
Địa chỉ IPv6 Từng bước Đớch Đinh tuyến Phõn mảnh Xỏc thực Mó húa Đớch Lớp trờn
Xử lý bởi mọi bộ định tuyến trờn đường
Xử lý bởi bộ định tuyến liệt kờ trong mào đầu “Định tuyến”
Liệt kờ bộ định tuyến sẽ đi qua
Xử lý tại đớch, sau khi tỏi tạo gúi tin Xử lý tại đớch
Mó húa thụng tin
Chỉ được xử lý tại đớch
Hỡnh 1.26 Thứ tự xử lý cỏc phần đầu mở rộng