什么是 IPv6 地址

IPv6 地址是一个 128 位字母数字值，用于标识 Internet 协议版本 6 ( IPv6 ) 网络中的端点设备。IPv6 是先前寻址基础设施IPv4的继承者，IPv4具有 IPv6 旨在克服的限制。值得注意的是，与 IPv4 相比，IPv6 大大增加了地址空间。

互联网协议 ( IP ) 是一种通过互联网将数据发送到不同计算机的方法。Internet 上的每个网络接口或计算机都至少有一个 IP 地址，用于唯一标识该计算机。每个连接到 Internet 的设备都分配有一个 IP 地址。这就是为什么要关注 IPv4 中 IP 地址的数量，以及为什么互联网工程任务组 ( IETF ) 定义了新的 IPv6 标准。

Windows 10、macOS 和 Ubuntu 等操作系统 (OS) 支持 IPv6。目前，地址类型的使用是混合的。现在使用的设备将使用 IPv6 或 IPv4。自 2008 年以来，域名系统 ( DNS ) 就支持 IPv6。

一段时间以来，人们一直担心 IPv4 寻址方案的潜在地址即将用完。借助物联网( IoT ) ，创建 IPv6 格式的目的是使数以万亿计的新 IP 地址能够连接越来越多的计算设备和快速增长的嵌入式连接项目。经计算，潜在 IPv6 地址的数量超过 340 个十亿（或 340 万亿）。根据计算机历史博物馆的讲解员 Dick Guertin 的说法，这个数字允许为地球表面上的每个原子提供一个 IPv6 地址，还有足够多的剩余空间供 100 多个类似的行星使用。

IPv6 地址的格式

准确地说，IPv6 地址长 128 位，分为八组，每组 16 位。每个组都表示为四个十六进制数字，组之间用冒号分隔。

完整 IPv6 地址的示例可能是：

 FE80:CD00:0000:0CDE:1257:0000:211E:729C

IPv6 地址分为两部分：网络和节点组件。网络组件是地址的前 64 位，用于路由。节点组件是后面的 64 位，用于标识接口的地址。它源自物理地址或MAC 地址，使用由电气和电子工程师协会 ( IEEE )定义的 64 位扩展唯一标识符 (EUI-64) 格式。

网络节点甚至可以进一步拆分为一个 48 位的块和一个 16 位的块。高 48 位部分用于全局网络地址。低 16 位部分由网络管理员控制，用于内部网络上的子网。

此外，可以缩短示例地址，因为寻址方案允许省略任何前导零以及仅由零组成的任何序列。缩短的版本看起来像：

FE80:CD00:0:CDE:1257:0:211E:729C

IPv6 地址的特定布局可能会有所不同，具体取决于其格式。构成地址的三个基本部分是路由前缀、子网 ID 和接口 ID。

路由前缀和子网 ID 都代表构建地址的两个主要级别——全局或特定于站点。路由前缀是可以细分的位数 - 通常由 Internet 注册管理机构和 Internet 服务提供商 ( ISP ) 决定。如果您查看 IPv6 地址，最左边的一组数字（前 48 位）称为站点前缀。子网 ID 是接下来的 16 位。子网 ID 列出站点拓扑。最后 64 位称为接口 ID，可以自动或手动配置。

IPv6地址的优缺点

• IPv6 地址可以带来多种好处，包括：

• 使用更小的路由表和前缀聚合更高效的路由。

• 由于更精简的数据包标头，因此简化了数据包处理。

• 支持组播数据包流。

• 主机可以生成自己的 IP 地址。

• 无需网络地址转换 (NAT)。

• 更容易实施服务，如对等 ( P2P ) 网络、IP 语音 ( VoIP ) 和更强的安全性。

• IPv6 仍然使用相同的两个路由协议家族——内部网关协议 (IGP) 和外部网关协议 (EGP)。