一、IPv6簡介

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)計的一套規(guī)范，是IPv4 的升級版本。IPv6 和IPv4 之間最顯著的區(qū)別為：IP

地址的長度從32 比特增加到128 比特。

二、IPv6 協(xié)議特點

1、簡化的報文頭格式

通過將IPv4 報文頭中的某些字段裁減或移入到擴(kuò)展報文頭，減小了IPv6 基本報文頭的長度。IPv6

使用固定長度的基本報文頭，從而簡化了轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備對IPv6 報文的處理，提高了轉(zhuǎn)發(fā)效率。盡管IPv6

地址長度是IPv4 地址長度的四倍，但I(xiàn)Pv6 基本報文頭的長度只有40 字節(jié)，為IPv4 報文頭長度（不

包括選項字段）的兩倍。

A、IPv4頭部

B、Pv6 報頭

2. 充足的地址空間

IPv6 的源地址與目的地址長度都是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. 地址自動配置

為了簡化主機(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

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)布的前綴信息自動配置IPv6 地址

及相關(guān)信息。

同時，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 報文頭的流標(biāo)簽（Flow Label）字段實現(xiàn)流量的標(biāo)識，允許設(shè)備對某一流中的報文進(jìn)行識別并

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)控制報文協(xié)議）消息實現(xiàn)的，管理著鄰居節(jié)點間（即同一鏈路上的節(jié)點）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)展報文頭

IPv6 取消了IPv4 報文頭中的選項字段，并引入了多種擴(kuò)展報文頭，在提高處理效率的同時還大大

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 報文頭中的選項字段最多只有40

字節(jié)，而IPv6 擴(kuò)展報文頭的大小只受到IPv6 報文大小的限制。

三、IPv6地址格式

1. IPv6 地址表示方式

IPv6 地址被表示為以冒號（:）分隔的一連串16 比特的十六進(jìn)制數(shù)。每個IPv6 地址被分為8 組，

每組的16 比特用4 個十六進(jìn)制數(shù)來表示， 組和組之間用冒號隔開， 比如：

2001:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B。

為了簡化IPv6 地址的表示，對于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“::”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

其中，地址前綴相當(dāng)于IPv4 地址中的網(wǎng)絡(luò)號碼字段部分，接口標(biāo)識相當(dāng)于IPv4 地址中的主機(jī)號碼部

分。

地址前綴的表示方式為：IPv6 地址/前綴長度。其中，前綴長度是一個十進(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。