什么是IPv6？

下一代互联网协议地址标准，即IPv6，其目的是与现有协议协同工作。IPv4为了与其他设备进行通信，计算机、智能手机、家庭自动化设备、物联网传感器，或是任何其他连接互联网的设备，都需要一个唯一的IP地址。

由于使用了如此多的联网设备，原本的IP地址方案——即IPv4——已经无法再提供足够的地址了。因此，人们正在采用新的IP地址方案来满足对更多互联网地址的需求。IPv6拥有128位的地址空间，这意味着它可以提供340 undecillion个唯一的地址。理论上，IPv6可以支持340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456个地址。

IPv6的表示方式

IPv6地址由八组，每组包含四个字符组成。十六进制这些数字被“.”分隔开，每个Hex数字代表4位。因此，IPv6的总长度为128位。结构如下所示。

gggg.gggg.gggg.ssss.xxxx.xxxx.xxxx.xxxx

前48位表示全局路由前缀。接下来的16位表示学生ID，而最后的64位则表示主机ID。前64位代表网络部分，最后的64位则代表接口ID。

• 全球路由前缀：全球路由前缀是IPv6地址中的一部分，用于标识在更广泛的IPv6互联网中的某个特定网络或子网。这一前缀是由互联网服务提供商或地区性互联网注册机构来分配的。
• 学生ID号：在组织中，用于标识子网络的地址部分。这部分地址通常位于全局路由前缀之后。
• 主机ID：地址的最后一部分，用于标识网络中的特定主机。

示例：3001:0da8:75a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

IPv6地址的类型

既然我们已经了解了IPv6地址的构成，那么接下来让我们来看看IPv6地址的不同类型吧。

• 单播地址：单播地址只指定了一个接口。当数据包被发送到某个单播地址的目标位置时，该数据包就会从源主机传输到目标主机。
• 多播地址：它代表了一组IP设备，只能被用作数据报的接收端。
• 任意播送地址：多播地址和任意播地址是相同的。不过，任意播地址与其他地址的不同之处在于：它可以将相同的IP地址分配给多个服务器或设备。需要注意的是，主机本身并不会收到这个IP地址。换句话说，多个接口或一组接口会被分配一个任意播地址。

IPv6与IPv4之间的区别

IPv6的诞生是为了克服IPv4的局限性，它提供了更多的地址空间、更简单的头部结构，以及更高的效率。

IPv6

IPv4

优点/好处

• 更快的速度：IPv6支持多播，而不是其他方式。广播在IPv4协议中，这一功能使得那些需要大量带宽的数据包（比如多媒体流）能够同时被发送到多个目的地。
• 更强的安全性：IPSecurity功能能够确保数据的保密性和完整性，这一功能被内置到了IPv6协议中。
• 路由效率
• 可靠性
• 最重要的是，这是在全球网络中扩展节点的最终解决方案。
• 该设备能够自行分配地址。
• 互联网协议安全被用来支持安全性需求。
• 能够简单地对分配给IP网络的前缀进行汇总处理；这样可以通过同时传输大量数据包来节省带宽。

缺点/不利因素

• 转换/换算由于IPv4仍然被广泛使用，因此要完全过渡到IPv6还需要相当长的时间。
• 沟通：IPv4和IPv6的机器无法直接进行通信。
• 不向后兼容：由于IPv4系统无法支持IPv6协议，因此无法在支持IPv4的计算机上运行IPv6。
• 转换时间：IPv6的一个显著缺点在于，它无法为网络上的每个设备提供唯一的标识。因此，将网络转换为IPv4格式的过程非常耗时。
• 由于IPv4和IPv6之间无法相互通信，因此禁止跨协议通信。