IPv6地址格式

1.说明

IPv6是互联网协议的第六版,
现有IPv4只支持大概40亿个网络地址,
而IPv6支持3.4e38个网络地址。
IPv4的地址长度是32位(bit),
IPv6的地址长度是128位。
尽管大部分IPv4计算机每个接口只有一个IP地址,
但是IPv6计算机通常会有两个IP地址:
一个本地链路地址和一个全球单播地址。


2.首选格式(冒分十六进制表示法)

一个128位二进制数的IPv6地址如下:

0010000000000001 0000000000000000 0011001000111000 1101111111100001
0000000001100011 0000000000000000 0000000000000000 1111111011111011 

一般二进制数不好阅读和记忆,
所以推荐使用十六进制数作为首选格式,
这128位的地址按每16位划分为一组,
每组转换成4个十六进制数,
每组之间用冒号隔开,
称为冒分十六进制表示法。
一个典型的IPv6地址为8组4个十六进制数,如下:

2001:0000:0000:0000:085b:3c51:f5ff:ffdb

3.压缩格式

基于使用冒分十六进制表示法的首选格式,
IPv6地址还可以进一步压缩为两种短格式。

3.1.省略前导零

可以省去任意组的前导零来压缩IPv6地址,
085b可以化简为85b
全0块0000可以化简为0
下面的IP地址与前一个IP地址完全相同:

2001:0:0:0:85b:3c51:f5ff:ffdb

3.2.双冒号::

对于多个连续地址块为0的情况时,
可以使用双冒号::压缩。
下面的IP地址省略了3组全0
只使用剩下的5组十六进制数,
实际与前一个IP地址完全相同:

2001::85b:3c51:f5ff:ffdb

为保证地址解析的唯一性,
地址中双冒号::只能出现一次,
因为IPv6地址始终会有8组4个十六进制数,
所以可以确定有多少全0组被省略。
如果出现多个连续全0块时,
双冒号::要化简最长的一段,
没有最长的使用就近原则,
压缩最靠近左边的第一段,
双冒号::可以出现在地址开头或结尾。

4.内嵌IPv4地址的格式

为了实现IPv4-IPv6互通,
IPv4地址会嵌入IPv6地址中,
此时地址常表示为:

X:X:X:X:X:X:d.d.d.d

地址前96位采用冒分十六进制表示法,
地址后32位则使用IPv4的点分十进制表示法,
下面两个地址是典型的内嵌IPv4地址:

::192.168.0.1
::FFFF:192.168.0.1

注意在地址前96位中,压缩格式仍然适用。

4.1.通过IPv4映射的IPv6地址

此类型的地址用于将IPv4节点表示为IPv6地址。
它允许IPv6应用程序直接与IPv4应用程序通信。
例如:

0:0:0:0:0:ffff:192.1.56.10 
::ffff:192.1.56.10/96

4.2.兼容IPv4的IPv6地址

此类型的地址用于隧道传送。
它允许IPv6节点通过IPv4基础结构通信。
例如:

0:0:0:0:0:0:192.1.56.10 
::192.1.56.10/96

5.地址类型

IPv6协议主要定义了三种地址类型:

  • 单播地址(Unicast Address)
  • 任播地址(Anycast Address)
  • 组播地址(Multicast Address)

5.1.单播地址

一个单播地址对应一个接口,
发往单播地址的数据包会被送到对应的接口。

5.1.1 全球单播地址

前缀2000::/3,相当于IPv4的公网地址。
这种地址在全球的路由器间可以路由。

5.1.2 链路本地地址

前缀FE80::/10,
此类地址用于同一链路上的节点间的通信,
主要用于自动配置地址和邻居节点发现过程。
Windows和Linux支持或开启IPv6后,
默认会给网卡接口自动配置一个链路本地地址。
Linux下查看链路本地地址:


Windows下查看链路本地地址:


每个接口必须至少有一个链路本地地址,
每个接口可以配置1个以上的单播地址,
例如一个接口可以配置一个链路本地地址,
同时也可以配置一个全球单播地址。

5.1.3 唯一本地地址

前缀FC00::/7,
相当于IPv4的私网地址(10.0.0.0、172.16.0.0、192.168.0.0),
在RFC4193中新定义的一种解决私网需求的单播地址类型,
用来代替废弃使用的站点本地地址。
由于默认情况下私网内节点与外界通信的发起是单向的,
网络访问仅仅能从私网内发起,
外部发起的请求会被统一网关或者防火墙阻隔掉,
这样的网络架构很好的保护了私网内的节点安全性和私密性。
因此,在安全性和私密性要求下,
IPv6中同样需要支持私网,并且也需要支持NAT。

5.1.4 站点本地地址

前缀FEC9::/48,以前是用来部署私网的,
但RFC3879中已经不建议使用这类地址,
实际上这种地址已经不再使用,
建议使用唯一本地地址。

5.1.5 特殊地址:回环地址

0:0:0:0:0:0:0:1或::1,
等同于IPv4的127.0.0.1。

5.1.6过渡地址:内嵌IPv4地址的IPv6地址

参考上面的第4章节,
这类地址主要用于IPv6/IPv4的过渡技术中。

5.2.任播地址

一个任播地址对应一组接口,
发往任播地址的数据包会被送到这组接口中最近的一个接口,
最近的一个被标识接口由具体的路由协议确定。

5.3.组播地址

一个组播地址对应一组接口,
发往组播地址的数据包会被送到这组的所有接口。
IPv6中没有广播地址,其功能被组播地址取代。

6.参考文章:

IPv6技术详解:基本概念、应用现状、技术实践(上篇)
IPv6技术详解:基本概念、应用现状、技术实践(下篇)

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,047评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,807评论 3 386
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,501评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,839评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,951评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,117评论 1 291
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,188评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,929评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,372评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,679评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,837评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,536评论 4 335
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,168评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,886评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,129评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,665评论 2 362
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,739评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容