IPv6 的地址空间介绍

IPv6早期被称为IPng (next generation)目前是IP协议的最新版本。 IP协议是一种网络层协议，采用IP协议构建的数据通信网络可提供高效的数据、语音和图像的传输服务。目前，在Internet上广泛采用的IP协议是IPv4版。随着Internet的迅猛发展，在充分享用了IPv4协议的简单高效的同时，人们也就意识到了IPv4的32位地址空间是不够的；因此，必须建立新的IP标准。 IPv6（Internet Protocol version 6）是互联网协议的最新版本，旨在解决IPv4地址空间不足的问题。IPv4的地址空间由32位组成，而IPv6则将其扩展至128位，极大地增加了可用地址数量，能够满足全球范围内每一个设备都能拥有唯一地址的需求。这一巨大的地址空间对于物联网、移动设备、家庭网络等应用尤为重要，因为它们需要全球可识别的地址进行通信。 IPv6的地址格式由8个16位的字段组成，每个字段用16进制表示，并用冒号分隔，如：2001:0DB8:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210。为了简化书写，连续的零可以被压缩为两个冒号表示，如：1080::8:800:200C:417A。但需要注意的是，两个冒号只能在一个地址中出现一次，且仅能代表最长的连续零序列。 IPv6地址类型包括： 1. **单播地址（Unicast Address）**：标识网络中的一个接口。数据包发送到单播地址时，将被送达指定接口。单播地址包括： - **全局聚合地址（Global Aggregatable Address）**：用于全球路由，可被网络层次结构中的路由器聚合，减少路由表的大小。 - **链路本地地址（Link-Local Address）**：仅在本地网络段内有效，无需通过路由器，常用于邻居发现协议。 - **兼容IPv4的IPv6地址（IPv4-Compatible IPv6 Address）**：用于与IPv4网络通信，已不再推荐使用。 2. **多播地址（Multicast Address）**：用于同时向一组接口发送数据包，FF01::101是一个多播地址的例子。 3. **回环地址（Loopback Address）**：用于节点向自身发送数据包，类似于IPv4的127.0.0.1，但IPv6的回环地址是::1，不能配置在物理接口上，且不能出现在网络链路上。 4. **未定义地址（Unspecified Address）**：表示没有特定地址，如::，用于初始化阶段或作为源地址的占位符，但不能用作接口地址或数据包的目的地址。 此外，IPv6还支持前缀/前缀长度表示法（ipv6-prefix/prefix-length），其中ipv6-prefix是16进制表示的地址前缀，prefix-length指明前缀的位数，用于表示连续的地址空间。例如，1080:6809:8086:6502::/64就是一个合法的前缀。 IPv6通过其海量的地址空间、简化的地址表示和多样化的地址类型，为互联网的扩展和未来的发展奠定了坚实的基础。然而，IPv6的全面部署还需要克服与IPv4共存、设备和软件兼容性等问题。