什么是 IPv6？IPv6 有哪些优势？

IP 地址在计算机领域中绝对是个鼻祖，可以说，没有 IP 地址，就没有网络世界，今天我们来谈谈 IP 地址的新生代：IPV6.

什么是 IPV6

IPv6 是 IPv4 的升级，是一种网络层协议，允许数据通信通过网络传递数据包， 于 1998 制定了 IPv6 的标准。

IPv6 是一个 128 位地址，地址空间为 2^128，比 IPv4 大得多，使用 Colon-Hexa 表示，有 8 组，每组代表 2 个字节。

如图，IPv6 地址由 8 组（用冒号分隔）组成，每个冒号中有 4 位数字，每个数字可以用 4 位创建，因此，地址变为 8 x 4 x 4 位 = 128 位。

IPV6 发展情况

根据谷歌官方统计平台的统计：2015 年前 IPV6 的使用率不到 5%，不过从 2015 年到 2022 年这 7 年时间内，IPV6 的使用越来越多，到 2022 年 6 月，直逼 40%。

IPV6 便捷表示

可以删除前导零

IPv6 中的前导零通常可以省略，比如1234:0546:AB45:0000:0000:0435:2341:b321，可以缩短为1234:546:AB45:0000:0000:435:2341:b321，其中0546和0435前导 0 倍删除。

对整个零组使用零

还是上面的例子1234:0546:AB45:0000:0000:0435:2341:b321，经过删除前导 0 后为1234:546:AB45:0000:0000:435:2341:b321，我们看到有0000:0000，这个就是零组，我们可以简写为0:0，所以整体就被缩短为1234:546:AB45:0:0:435:2341:b321

连续零的双冒号

当 IPv6 地址表示法中有连续的零 (0) 时，将它们替换为 ::

比如上面的例子1234:546:AB45:0:0:435:2341:b321，可以进一步缩短为1234:546:AB45::435:2341:b321。

可以看到0:0被缩短为了::。

注意‼ :: 只能在 IPv6 地址中出现一次，如果在 IPv6 Address 中将一系列连续的十六进制零字段压缩两次，则无法确定每个双冒号 (::) 中压缩了多少个零。

前缀长度

在 IPv4 中，地址的网络部分写为点分十进制网络掩码，例如 255.255.255.0，称为子网掩码。它也可以表示为无类别域间路由 (CIDR) 符号，例如 /24，表示 IP 地址的前 24 位是网络部分。

在 IPv6 中，没有点分十进制表示，只有 CIDR 表示法，例如 /126，因此，编写 IPv6 前缀只有一种方法：

ipv6 地址/前缀长度

比如：3241:4a0:4bc0::8866/32，在这里我们可以计算出一些子网参数：

• 第一个 IP 地址：3241:04A0:4BC0:0000:0000:0000:0000:8866
  

• 最后一个 IP：3241:04A0:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
  

• 主机总数：79,228,162,514,264,337,593,543,950,336

IPV6 地址类型

一共有三类：

单播

标识网络上的唯一节点，通常指单个发送者或单个接收者。

组播

代表一组 IP 设备，只能用作数据报的目的地。

任播

分配给通常属于不同节点的一组接口。

IPV6 特殊地址

• ::/0：默认路由

• ::/128：未指定

• ::1/128：环回地址

• ::/96：兼容 IPV4

• ::FFFF:0:0/96：匹配 IPV4

• 2001:DB8::/32：文档

• 2002::/16：6to4

• FC00::/7：本地唯一

• FE80::/10：本地链路单播

• FEC0::/10：本地站点单播

• FF00::/8：组播

IPV6 优势

1. 支持长 128 位（16 字节）源地址和目标地址

2. IPv6 支持多播而不是 IPv4 中的广播，此功能允许将带宽密集型数据包流（如多媒体流）一次发送到多个目的地，所以速度更快

3. 自动配置意味着 IP 地址分配和设备编号等配置任务可以自动进行

4. 路由表中的分层排列可以减少通过互联网服务提供商的空间

5. 提供数据完整性、身份验证和机密性的安全功能

总结

IPV6 是 Internet 协议的第六次迭代，IPv6 也称为 IPng，即下一代互联网协议，它的创建是因为世界处于 IPv4 地址耗尽的危险之中，IPv6 的工作方式与 IPv4 大致相同。

本文主要介绍了：

• 什么是 IPV6

• IPV6 发展情况

• IPV6 便捷表示

• 可以删除前导零

• 对整个零组使用零

• 连续零的双冒号

• 前缀长度

• IPV6 地址类型

• 单播

• 组播

• 任播

• IPV6 特殊地址

• IPV6 优势

本文到此结束，下期见！