IPv6地址的概述-计算机网络

一般来讲，一个IPv6数据报的目的地址可以是以下3种基本类型地址之一：

（1）单播（Unicast）。单播就是传统的点对点通信。

（2）多播（Multicast）。多播是一点对多点的通信，数据报发送到一组计算机中的每个计算机。IPv6没有采用广播的术语，而是将广播看作多播的一个特例。

（3）任播（Anycast）。这是IPv6增加的一种类型。任播的终点是一组计算机，但数据报只交付其中的一个，通常是距离最近的一个。

IPv6把实现IPv6的主机和路由器均称为结点。由于一个结点可能会使用多条链路与其他一些结点相连，因此一个结点可能有多个与链路相连的接口。这样，IPv6给结点的每个接口指派一个IP地址。一个结点可以有多个单播地址，而其中任何一个地址都可以当作到达该结点的目的地址。

在IPv6中，每个地址占128 bit，地址空间大于34×1038。如果整个地球表面（包括陆地和水面）都覆盖着计算机，那么IPv6允许每平方米拥有7×1023个IP地址。如果地址分配速率是每微秒分配100万个地址，则需要109年的时间才能将所有可能的地址分配完毕。可见在想象到的将来，IPv6的地址空间是不可能用完的。

巨大的地址范围还必须使维护互联网的人易于阅读和操纵这些地址。IPv4所用的点分十进制记法现在也不够方便了。例如，一个用点分十进制记法的128位的地址为

为了使地址再稍简洁些，IPv6使用冒号十六进制记法（Colon Hexadecimal Notation，Colon Hex），它把每个16位的值用十六进制值表示，各值之间用冒号分隔。例如，如果前面所给的点分十进制数记法的值改为冒号十六进制记法，就变成

在十六进制记法中，允许把数字前面的0省略。上面就把0000中的前3个0省略了。冒号十六进制记法还包含两个技术使它尤其有用。首先，冒号十六进制记法可以允许零压缩（Zero Compression），即一连串连续的零可以为一对冒号所取代，例如：

可压缩为

为了保证零压缩有一个不含混的解释，规定在任一地址中只能使用一次零压缩。该技术对已建议的分配策略特别有用，因为会有许多地址包含较长连续的零串。

其次，冒号十六进制记法可结合使用点分十进制记法的后缀。下面会看到这种结合在IPv4向IPv6的转换阶段特别有用。例如，下面的串是一个合法的冒号十六进制记法：

请注意，在这种记法中，虽然为冒号所分隔的每个值是两个字节（16 bit）的量，但每个点分十进制部分的值则指明一个字节（8 bit）的值。再使用零压缩即可得出：

(www.xing528.com)

下面再给出几个使用零压缩的例子。

CIDR的斜线表示法仍然可用。例如，60位的前缀12AB00000000CD3（十六进制表示的15个字符，每个字符代表4位二进制数字）可记为：

但不允许记为：

IPv6的地址分类见表4-14［RFC 4291］。

表4-14　IPv6的地址分类

对表4-14所列举的几种地址简单解释如下：

（1）未指明地址：这是16 Byte的全0地址，可缩写为两个冒号“：：”。这个地址不能用作目的地址，而只能为某台主机当作源地址使用，条件是这台主机还没有配置到一个标准的IP地址。这类地址仅此一个。

（2）环回地址：IPv6的环回地址是0：0：0：0：0：0：0：1，可缩写为：：1。它的作用和IPv4的环回地址一样。这类地址也是仅此一个。

（3）多播地址：功能和IPv4的一样。这类地址占IPv6地址总数的1／256。

（4）本地链路单播地址（Link-Local Unicast Address）：有些单位的网络使用TCP／IP，但并没有连接到互联网上。连接在这样的网络上的主机都可以使用这种本地地址进行通信，但不能和互联网上的其他主机通信。这类地址占IP6地址总数的1／1 024。

（5）全球单播地址：IPv6的这一类单播地址是使用得最多的一类。人们曾提出过多种方案来划分这128 bit的单播地址。根据2006年发布的草案标准RFC 4291的建议，IPv6单播地址的划分方法非常灵活，可以为图4-52所示的任何一种。这就是说，可把整个的128 bit都作为一个结点的地址。也可用n bit作为子网前缀，用剩下的（128-n）bit作为接口标识符（相当于IPv4的主机号）。当然，也可以将其划分为三级，用n bit作为全球路由选择前缀，用m bit作为子网前缀，而用剩下的（128-n-m）bit作为接口标识符。

图4-52　IPv6的单播地址的几种划分方法