简述

本文主要介绍IPv6地址。

含义

IPv6，互联网协议第6版本，英文全称Internet Protocol Version 6，用于替代IPV4的下一代IP协议。IPv6地址是独立接口的标识符，所有的IPv6地址都被分配到接口，而非节点。类别上可分为单播地址、任播地址、组播地址等。

IPv4的地址是32位，地址空间只有4,294,967,296（2的32次方）个地址，减去私有网段、网络ID、广播ID、保留网段、本地环回127.0.0.0网段、组播224.0.0.0网段，大概剩余25亿左右。

IPv6的地址是128位，是IPv4地址长度的4倍，采用十六进制表示。

地址格式

IPv6地址长度为128位，由两个逻辑部分组成：一个64位的网络前缀和一个64位的主机地址。

首选格式：通常表示写成8段，每段为四个十六进制数的形式，用[ :]作为分隔符。如：

fe80:0000:0000:0000:cd04:c16b:9adf:dfe7

前导零压缩法：将每一段的前导零省略，但是每一段都至少应该有一个数字。如

fe80:0:0:0:cd04:c16b:9adf:dfe7

双冒号法：如果连续段位的值都是0,那么这些0就可以简单的以::来表示，每个地址中只能有一个::。如

fe80::cd04:c16b:9adf:dfe7

十六进制数字不区分大小写，但IETF建议使用小写字母。

IPv6+端口号：把IPv6的地址用[]包起来，如：[fe80::cd04:c16b:9adf:dfe7]:45001

地址类型

RFC2373中定义了三种IPv6地址类型，单播地址、任播地址和组播地址。

单播地址（Unicast IPv6 Addresses）

一个地址标识单个接口，发送给单播地址的分组将传输到该地址标识接口。

可聚合全球单播地址（Aggregatable Global Unicast Addresses）：可在全球范围内路由和到达的，相当于IPv4里面的global addresses。前三个bit是001，如

2000::1:2345:6789:abcd

本地链路地址（Link-Local Addresses）：用于同一个链路上的相邻节点之间通信，相当于IPv4里面的169.254.0.0/16地址。Ipv6的路由器不会转发链路本地地址的数据包。前10个bit是1111 1110 10，由于最后是64bit的interface ID，所以它的前缀总是FE80::/64。如

FE80::1

站点本地地址（Site-Local Addresses）：对于无法访问Internet的本地网络，可以使用站点本地地址，这个相当于IPv4里面的private address（10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, and 192.168.0.0/16）。它的前10个bit是1111 1110 11，它最后是16bit的Subnet ID和64bit的interface ID，所以它的前缀是FEC0::/48。

唯一的本地IPv6单播地址（ULA，Unique Local IPv6 Unicast Address）：在RFC4193中标准化了一种用来在本地通信中取代单播站点本地地址的地址。ULA拥有固定前缀FD00::/8，后面跟一个被称为全局ID的40bit随机标识符。

未指定地址（Unspecified address）：0:0:0:0:0:0:0:0 或者::

当一个有效地址还不能确定，一般用未指定地址作为源地址。未指定地址不能作为一个目标地址来使用。

回环地址（Loopback address）：

回环地址::1用于标识一个回环接口，可以使一个节点可以给自己发送数据包。相当于IPv4的回环地址127.0.0.1

兼容IPv4的地址（IPv4-compatible address）：形如::w.x,y.z，这里的w.x.y.z是IPv4公共地址的十进制点号表示法，用于IPv6/IPv4节点们（同时支持）在使用仅支持IPv4的网络上用IPv6的协议进行通信。

IPv4映射地址（IPv4-mapped address）：形如::FFFF:w.x.y.z，这里的w.x.y.z是IPv4公共地址的十进制点号表示法,用于一个仅支持IPv4的节点表现为一个IPv6的节点

6over4地址：[64bit-prefix]:0:0:WWXX:YYZZ,其中的WWXX:YYZZ是w.x.y.z IPv4公共地址的十进制点号表示法，用于一个使用6to4协议的隧道机制的节点。

6to4地址：2002:WWXX:YYZZ:[SLA ID]:[Interface ID],用于表示一个使用6to4协议的隧道机制节点。

任播地址(Anycast Address)

任意点传送地址是一组接口的地址，发送到一个任意点传送地址的信息包只会发送到这组接口中的一个（根据路由协议对距离的测定，该接口距离发送点最近）。

组播地址（Multicast Address）

IPv6组播地址是由固定的8bit地址前缀FF00::/8，4bit的标志位，4bit组播范围和112bit多播组标识符（组ID）组成。

一个多播地址标识位于不同设备上的一组接口，发送给多播地址的分组将传输到该地址标识的所有接口，多播地址不会作为源地址出现。

FF01::到FF0F::的多播地址是保留专用地址；FF01::1 节点本地范围所有节点多播地址；FF02::1 链路本地范围所有节点多播地址；FF01::2 节点本地范围所有路由器多播地址；FF02::2 链路本地范围所有路由器多播地址；FF05::2 站点本地范围所有路由器多播地址；