一、IPv6背景

IPv6 最根本的改變是提供了未來對全球范圍內(nèi)可確定的地址空間的需求?；谝苿釉O備的應用，如：個人數(shù)字設備（PDA）， 移動電話，汽車， 家庭網(wǎng)絡和其他的移動數(shù)據(jù)通信設備都需要全球范圍內(nèi)可確定的地址。IPv6 將網(wǎng)絡地址位數(shù)從 32 位擴展到 128 位， 這代表著可以為地球上的任何需要聯(lián)網(wǎng)的設備提供唯一確定的地址。正是因為有了全球范圍內(nèi)可確定的地址，IPv6 提供了全球范圍內(nèi)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(wǎng)絡中的 NAT（Network Address Translation）瓶頸，提高了網(wǎng)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(shù)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(xù)的 0。為避免 IPv6 地址表示的復雜性，連續(xù)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(xiàn)一次，只能代表最長的連續(xù)的 0。

單播 Unicast 地址

一個 IPv6 單播地址是用來標示一個網(wǎng)絡節(jié)點的一個接口。一個數(shù)據(jù)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(wǎng)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(qū)域內(nèi)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(shù)，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(wǎng)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(wǎng)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(qū)域內(nèi)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(qū)域內(nèi)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(chǎn)生。 Link-local 地址可用于鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議（neighbor discovery protocol）和無狀態(tài)自動配置進程。 在同一個鏈路上的節(jié)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(wǎng)絡節(jié)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(wǎng)絡節(jié)點的接口的 IPv6 的地址。一個以 anycast 地址為目的地址的數(shù)據(jù)包將被轉(zhuǎn)發(fā)到最近的網(wǎng)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(wǎng)絡接口接收時，他就是一個 anycast 地址。Anycast 地址需要在網(wǎng)絡節(jié)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(shù)據(jù)包的目的地址為組播地址時，他將被復制轉(zhuǎn)發(fā)到多個網(wǎng)絡的接收者。組播地址前綴的第二個八進制數(shù)代表組播地址的范圍。這個八進制數(shù)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。