一、IPv6簡(jiǎn)介
IPv6（Internet Protocol Version 6，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本6）是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的第二代標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，也被稱
為IPng（IP Next Generation，下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議），它是IETF（Internet Engineering Task Force，
互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）設(shè)計(jì)的一套規(guī)范，是IPv4 的升級(jí)版本。IPv6 和IPv4 之間最顯著的區(qū)別為：IP
地址的長(zhǎng)度從32 比特增加到128 比特。
二、IPv6 協(xié)議特點(diǎn)
1、簡(jiǎn)化的報(bào)文頭格式
通過將IPv4 報(bào)文頭中的某些字段裁減或移入到擴(kuò)展報(bào)文頭，減小了IPv6 基本報(bào)文頭的長(zhǎng)度。IPv6
使用固定長(zhǎng)度的基本報(bào)文頭，從而簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備對(duì)IPv6 報(bào)文的處理，提高了轉(zhuǎn)發(fā)效率。盡管IPv6
地址長(zhǎng)度是IPv4 地址長(zhǎng)度的四倍，但I(xiàn)Pv6 基本報(bào)文頭的長(zhǎng)度只有40 字節(jié)，為IPv4 報(bào)文頭長(zhǎng)度（不
包括選項(xiàng)字段）的兩倍。
A、IPv4頭部
B、Pv6 報(bào)頭
2. 充足的地址空間
IPv6 的源地址與目的地址長(zhǎng)度都是128 比特（16 字節(jié)）。它可以提供超過3.4×1038 種可能的地址空
間，完全可以滿足多層次的地址劃分需要，以及公有網(wǎng)絡(luò)和機(jī)構(gòu)內(nèi)部私有網(wǎng)絡(luò)的地址分配。
3. 層次化的地址結(jié)構(gòu)
IPv6 的地址空間采用了層次化的地址結(jié)構(gòu)，有利于路由快速查找，同時(shí)可以借助路由聚合，有效減
少IPv6 路由表占用的系統(tǒng)資源。
4. 地址自動(dòng)配置
為了簡(jiǎn)化主機(jī)配置，IPv6 支持有狀態(tài)地址配置和無狀態(tài)地址配置：
A、有狀態(tài)地址配置是指從服務(wù)器（如DHCPv6 服務(wù)器）獲取IPv6 地址及相關(guān)信息，詳細(xì)介紹請(qǐng)
B、無狀態(tài)地址配置是指主機(jī)根據(jù)自己的鏈路層地址及路由器發(fā)布的前綴信息自動(dòng)配置IPv6 地址
及相關(guān)信息。
同時(shí)，主機(jī)也可根據(jù)自己的鏈路層地址及默認(rèn)前綴（FE80::/10）形成鏈路本地地址，實(shí)現(xiàn)與本鏈路
上其他主機(jī)的通信。
5. 內(nèi)置安全性
IPv6 將IPsec 作為它的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展頭，可以提供端到端的安全特性。這一特性也為解決網(wǎng)絡(luò)安全問題
提供了標(biāo)準(zhǔn)，并提高了不同IPv6 應(yīng)用之間的互操作性。
6. 支持QoS
IPv6 報(bào)文頭的流標(biāo)簽（Flow Label）字段實(shí)現(xiàn)流量的標(biāo)識(shí)，允許設(shè)備對(duì)某一流中的報(bào)文進(jìn)行識(shí)別并
提供特殊處理。
7. 增強(qiáng)的鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制
IPv6 的鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議是通過一組ICMPv6（Internet Control Message Protocol for IPv6，IPv6 的互
聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議）消息實(shí)現(xiàn)的，管理著鄰居節(jié)點(diǎn)間（即同一鏈路上的節(jié)點(diǎn)）信息的交互。它代替
了ARP（Address Resolution Protocol，地址解析協(xié)議）、ICMPv4 路由器發(fā)現(xiàn)和ICMPv4 重定向消
息，并提供了一系列其他功能。
8. 靈活的擴(kuò)展報(bào)文頭
IPv6 取消了IPv4 報(bào)文頭中的選項(xiàng)字段，并引入了多種擴(kuò)展報(bào)文頭，在提高處理效率的同時(shí)還大大
增強(qiáng)了IPv6 的靈活性，為IP 協(xié)議提供了良好的擴(kuò)展能力。IPv4 報(bào)文頭中的選項(xiàng)字段最多只有40
字節(jié)，而IPv6 擴(kuò)展報(bào)文頭的大小只受到IPv6 報(bào)文大小的限制。
三、IPv6地址格式
1. IPv6 地址表示方式
IPv6 地址被表示為以冒號(hào)（:）分隔的一連串16 比特的十六進(jìn)制數(shù)。每個(gè)IPv6 地址被分為8 組，
每組的16 比特用4 個(gè)十六進(jìn)制數(shù)來表示， 組和組之間用冒號(hào)隔開， 比如：
2001:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B。
為了簡(jiǎn)化IPv6 地址的表示，對(duì)于IPv6 地址中的“0”可以有下面的處理方式：
? 每組中的前導(dǎo)“0”可以省略，即上述地址可寫為
2001:0:130F:0:0:9C0:876A:130B。
如果地址中包含一組或連續(xù)多組均為0 的組，則可以用雙冒號(hào)“::”來代替，即上述地址可寫
為
2001:0:130F::9C0:876A:130B。
2、IPv6 地址由兩部分組成：地址前綴與接口標(biāo)識(shí)
其中，地址前綴相當(dāng)于IPv4 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼字段部分，接口標(biāo)識(shí)相當(dāng)于IPv4 地址中的主機(jī)號(hào)碼部
分。
地址前綴的表示方式為：IPv6 地址/前綴長(zhǎng)度。其中，前綴長(zhǎng)度是一個(gè)十進(jìn)制數(shù)，表示IPv6 地址最
左邊多少位為地址前綴。
3、 IPv6 的地址分類
IPv6 主要有三種類型的地址：單播地址、組播地址和任播地址。