IPv6地址格式
1.說明
IPv6是網際網路協議的第六版,
現有IPv4只支援大概40億個網路地址，
而IPv6支援3.4e38個網路地址。
IPv4的地址長度是32位(bit)，
IPv6的地址長度是128位。
儘管大部分IPv4計算機每個介面只有一個IP地址，
但是IPv6計算機通常會有兩個IP地址：
一個本地鏈路地址和一個全球單播地址。
2.首選格式(冒分十六進位制表示法)
一個128位二進位制數的IPv6地址如下：
一般二進位制數不好閱讀和記憶，
所以推薦使用十六進位制數作為首選格式，
這128位的地址按每16位劃分為一組，
每組轉換成4個十六進位制數，
每組之間用冒號隔開，
稱為冒分十六進位制表示法。
一個典型的IPv6地址為8組4個十六進位制數，如下：
2001:0000:0000:0000:085b:3c51:f5ff:ffdb
3.壓縮格式
基於使用冒分十六進位制表示法的首選格式，
IPv6地址還可以進一步壓縮為兩種短格式。
3.1.省略前導零
可以省去任意組的前導零來壓縮IPv6地址，
085b可以化簡為 85b ，
全0塊 0000 可以化簡為 0 ，
下面的IP地址與前一個IP地址完全相同：
2001:0:0:0:85b:3c51:f5ff:ffdb
3.2.雙冒號::
對於多個連續地址塊為0的情況時，
可以使用雙冒號 :: 壓縮。
下面的IP地址省略了3組全 0 ，
只使用剩下的5組十六進位制數，
實際與前一個IP地址完全相同：
2001::85b:3c51:f5ff:ffdb
為保證地址解析的唯一性，
地址中雙冒號 :: 只能出現一次，
因為IPv6地址始終會有8組4個十六進位制數，
所以可以確定有多少全0組被省略。
如果出現多個連續全0塊時，
雙冒號 :: 要化簡最長的一段，
沒有最長的使用就近原則，
壓縮最靠近左邊的第一段，
雙冒號 :: 可以出現在地址開頭或結尾。
4.內嵌IPv4地址的格式
為了實現IPv4-IPv6互通，
IPv4地址會嵌入IPv6地址中，
此時地址常表示為：
X:X:X:X:X:X:d.d.d.d
地址前96位採用冒分十六進位制表示法，
地址後32位則使用IPv4的點分十進位制表示法，
下面兩個地址是典型的內嵌IPv4地址：
::192.168.0.1 ::FFFF:192.168.0.1
注意在地址前96位中，壓縮格式仍然適用。
4.1.通過IPv4對映的IPv6地址
此型別的地址用於將IPv4節點表示為IPv6地址。
它允許IPv6應用程式直接與IPv4應用程式通訊。
例如：
0:0:0:0:0:ffff:192.1.56.10 ::ffff:192.1.56.10/96
4.2.相容IPv4的IPv6地址
此型別的地址用於隧道傳送。
它允許IPv6節點通過IPv4基礎結構通訊。
例如：
0:0:0:0:0:0:192.1.56.10 ::192.1.56.10/96
5.地址型別
IPv6協議主要定義了三種地址型別：
- 單播地址(Unicast Address)
- 任播地址(Anycast Address)
- 組播地址(Multicast Address)
5.1.單播地址
一個單播地址對應一個介面，
發往單播地址的資料包會被送到對應的介面。
5.1.1 全球單播地址
字首2000::/3，相當於IPv4的公網地址。
這種地址在全球的路由器間可以路由。
5.1.2 鏈路本地地址
字首FE80::/10，
此類地址用於同一鏈路上的節點間的通訊，
主要用於自動配置地址和鄰居節點發現過程。
Windows和Linux支援或開啟IPv6後，
預設會給網絡卡介面自動配置一個鏈路本地地址。
Linux下檢視鏈路本地地址:
Windows下檢視鏈路本地地址:
每個介面必須至少有一個鏈路本地地址，
每個介面可以配置1個以上的單播地址，
例如一個介面可以配置一個鏈路本地地址，
同時也可以配置一個全球單播地址。
5.1.3 唯一本地地址
字首FC00::/7，
相當於IPv4的私網地址（10.0.0.0、172.16.0.0、192.168.0.0），
在RFC4193中新定義的一種解決私網需求的單播地址型別，
用來代替廢棄使用的站點本地地址。
由於預設情況下私網內節點與外界通訊的發起是單向的，
網路訪問僅僅能從私網內發起，
外部發起的請求會被統一閘道器或者防火牆阻隔掉，
這樣的網路架構很好的保護了私網內的節點安全性和私密性。
因此，在安全性和私密性要求下，
IPv6中同樣需要支援私網，並且也需要支援NAT。
5.1.4 站點本地地址
字首FEC9::/48，以前是用來部署私網的，
但RFC3879中已經不建議使用這類地址，
實際上這種地址已經不再使用，
建議使用唯一本地地址。
5.1.5 特殊地址：迴環地址
0:0:0:0:0:0:0:1或::1，
等同於IPv4的127.0.0.1。
5.1.6過渡地址：內嵌IPv4地址的IPv6地址
參考上面的第4章節，
這類地址主要用於IPv6/IPv4的過渡技術中。
5.2.任播地址
一個任播地址對應一組介面，
發往任播地址的資料包會被送到這組介面中最近的一個介面，
最近的一個被標識介面由具體的路由協議確定。
5.3.組播地址
一個組播地址對應一組介面，
發往組播地址的資料包會被送到這組的所有介面。
IPv6中沒有廣播地址，其功能被組播地址取代。