IPv6基礎知識詳解，一分鐘了解下
一、IPv6背景
IPv6 最根本的改變是提供了未來對全球范圍內可確定的地址空間的需求?；谝苿釉O備的應用，如：個人數字設備(PDA), 移動電話,汽車, 家庭網絡和其他的移動數據通信設備都需要全球范圍內可確定的地址。IPv6 將網絡地址位數從 32 位擴展到 128 位, 這代表著可以為地球上的任何需要聯網的設備提供唯一確定的地址。正是因為有了全球范圍內可確定的地址，IPv6 提供了全球范圍內的地址可達，端到端的安全通信，以及對所有對地址有要求的應用和服務的支持。 除此之外，豐富的 IPv6 地址空間消除了網絡中的 NAT(Network Address Translation)瓶頸，提高了網絡效率。
二、 IPv6 地址格式
由于 IPv6 的地址有 128 位長，比 32 位的 IPv4 地址表示起來復雜的多。目前，IPv6 的地址由一串 16 進制的數字表示，每 16 位之間用分號(:)隔開，格式如下： x:x:x:x:x:x:x:x.
下面是兩個 IPv6 地址例子：
- 2001:0DB8:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210
- 1080:0:0:0:8:800:200C:417A
通常情況下 IPv6 地址會包含連續的 0。為避免 IPv6 地址表示的復雜性，連續的 0 可縮寫為兩個冒號表示(::)。able1 lists IPv6 地址的縮寫格式。 兩個冒號可以用在 IPv6 地址的一部分。你可以在一個接口上配置多個地址，但只能一個 link-local 地址。注意兩個冒號(::) 只能在 IPv6 地址中出現一次，只能代表最長的連續的 0。
單播 Unicast 地址
一個 IPv6 單播地址是用來標示一個網絡節點的一個接口。一個數據包的目的地址是一個單播地址時，他將被送到以這個地址標示的網絡接口。一個 IPv6 的路由器應支持下列單播地址類型:
- Global aggregatable address:可匯聚的全球化地址。
- Site-local address:區域內的地址 (proposal to remove by IETF)
- Link-local address: 鏈路接口地址
- IPv4-compatible IPv6 address: 兼容 IPv4 的地址
1、可匯聚的全球地址
一個可匯聚的全球地址是一個帶有全球化的可匯聚的 IPv6 前綴的地址。 這種結構化的全球化的單播地址可以進行嚴格的路由前綴的匯聚，這樣就可以大大減少整個路由表的路由條數，減少路由的復雜度。 可匯聚的全球 地址用來標示鏈路地址，可以進行多級的路由匯聚，一直到頂級的 Internet 服務提供商(ISPs).全球化的可匯聚的IPv6 地址被定義為全球化的路由前綴, 子網絡號,和接口地址。除了以二進制 000 開始的地址, 所有的全球化的IPv6 單播地址都帶有 64 位的接口地址。目前， 全球化的單播地址的分配范圍從以二進制的 001 (2000::/3)開始。
2、Site-Local 地址
一個 site-local 地址是一個帶著前綴 FEC0::/10 和 16 位子網號加上 64 位的 EUI-64 格式的 IPv6 單播地址。Site-local 地址非常像 IPv4 中的私有地址空間 10.0.0.0/8;可以在一個區域內部進行路由的查找，而不需要全球化的唯一的地址前綴。 Site-local 地址可以被認為是私有地址，因為他只能在一個嚴格限制的區域內使用。
3、Link-Local 地址
個 link-local 地址是一個帶有 link-local 前綴 FE80::/10(1111 1110 10)的 IPv6 單播地址，他采用修改的 EUI-64 地址格式自動產生。 Link-local 地址可用于鄰居發現協議(neighbor discovery protocol)和無狀態自動配置進程。 在同一個鏈路上的節點可使用 link-local 地址來通信; 不需要 site-local 地址或全球化的單播地址。
4、與 IPv4 兼容的 IPv6 地址
一個 IPv4 兼容的 IPv6 地址是一個高 96 位全 0 的，低 32 位為 IPv4 地址的 IPv6 單播地址。這種 IPv4 兼容的IPv6 地址可表示為 0:0:0:0:0:0:A.B.C.D 或::A.B.C.D. 整個 128 位的 IPv4 兼容的 IPv6 地址是將網絡節點的 IPv4地址直接植入 IPv6 地址的低 32 位。IPv4 兼容的 IPv6 地址用來在運行 IPv4 和 IPv6 雙棧時使用自動的隧道技術(tunnels)。
5、IPv6 地址類型: Anycast 地址
一個 anycast 地址是一個屬于多個網絡節點的接口的 IPv6 的地址。一個以 anycast 地址為目的地址的數據包將被轉發到最近的網絡接口;接口的遠近由路由的計算結果來確定。Anycast 地址從地址的結構上來說同單播地址是不可分的，因為 anycast 地址存在于單播地址的地址空間。但一個單播地址可以被超過一個網絡接口接收時，他就是一個 anycast 地址。Anycast 地址需要在網絡節點上明確定義：這個地址是一個 anycast 地址。
6、IPv6 地址類型: 組播地址 Multicast
一個前綴 FF00::/8(1111 1111)的 IPv6 地址就代表它是一個 IPv6 組播地址。一個數據包的目的地址為組播地址時，他將被復制轉發到多個網絡的接收者。組播地址前綴的第二個八進制數代表組播地址的范圍。這個八進制數被分為兩部分：前四位為 0000 代表是一個永久性的組播地址，前四位為 0001 代表是暫時的組播 地址;后四位代表組播范圍，目前定義了 1, 2, 5, 8, or E，分別代表不同的組播范圍。如 Figure6 所示。比如：組播地址的前綴為 FF02::/16 代表是一個永久性的組播地址，在鏈路范圍。
