2.5 IP地址（IPv6）

IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，其中Internet Protocol譯為“互聯網協議”。IPv6是IETF（互聯網工程任務組，Internet Engineering Task Force）設計的用于替代現行版本IP（IPv4）的下一代IP。

IPv6的出現一方面是隨著電子技術及網絡技術的發展，計算機網絡將進入人們的日常生活，甚至人們身邊的每樣東西都可能需要連入到全球因特網。由于IPv4下IP地址資源數量的限制，已遠不能滿足這個要求。另一方面是IPv4在參考模型低層對安全性沒有考慮，在協議安全性選項上不多，缺乏安全性，協議配置復雜，也需要從根本上改變。

IPv6特點

① IPv6地址長度為128比特，地址空間增大了296倍。

單從數字上來說，IPv6所擁有的地址容量是IPv4的約8×1028倍，達到2128-1個。這不但解決了網絡地址資源數量不足的問題，同時也為除電腦外的設備連入互聯網在數量限制上掃清了障礙。但是與IPv4一樣，IPv6一樣會造成大量的IP地址浪費。嚴格地說，使用IPv6的網絡并沒有2128-1個能充分利用的地址。首先，要實現IP地址的自動配置，網絡所使用的子網前綴必須等于64，但是很少有一個局域網能容納264個網絡終端。其次，由于IPv6的地址分配必須遵循聚類的原則，地址的浪費在所難免。

② 靈活的IP報文頭部格式。使用一系列固定格式的擴展頭部取代了IPv4中可變長度的選項字段。IPv6中選項部分的出現方式也有所變化，使路由器可以簡單跳過選項而不做任何處理，加快了報文處理速度。

③ 簡化了報文頭部格式，字段只有7個，加快報文轉發，提高了吞吐量。

④ 安全性得到提高，身份認證和隱私權是IPv6的關鍵特性。

⑤ 支持更多的服務類型。

⑥ 允許協議繼續演變，增加新的功能，使之適應未來技術的發展。

IPv6編址

從IPv4到IPv6最顯著的變化就是網絡地址長度的變化。RFC 2373和RFC 2374定義的IPv6地址，有128位長，表達形式一般采用32個十六進制數，可能的地址有3.4×1038個。在很多場合，IPv6地址由兩個邏輯部分組成，一個64位的網絡前綴和一個64位的主機地址，主機地址通常根據物理地址自動生成，叫做EUI-64（或者64-位擴展唯一標志）。

在表示方法上，通常將IP地址寫成8組，每組為4個十六進制數形式。如2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344就是一個合法的IPv6地址。如果4個數字都是零，可以被省略。如2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344等價于2001:0db8:85a3::1319:8a2e:0370:7344。遵從這些規則，如果因為省略而出現了兩個以上的冒號，可以壓縮為一個，但這種零壓縮在地址中只能出現一次。

2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab

2001:0DB8:0000:0000:0000::1428:57ab

2001:0DB8:0:0:0:0:1428:57ab

2001:0DB8:0::0:1428:57ab

2001:0DB8::1428:57ab

上述5個IPv6地址都是合法的地址，并且它們是等價的。但若寫成2001::25de::cade則是非法的（因為這樣會使得搞不清楚每個壓縮中有幾個全零的分組）。另外，前導的零也可以省略，如2001:0DB8:02de::0e13等價于2001:DB8:2de::e13。

IPv4地址可以很容易地轉化為IPv6格式。舉例來說，如果IPv4的一個地址為135.75.43.52（十六進制為0x874B2B34），它可以被轉化為0000:0000:0000:0000:0000:0000:874B:2B34或者::874B:2B34。同時，還可以使用混合符號（IPv4-compatible address），則地址可以表示為::135.75.43.52。

IPv4與IPv6的比較

IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規定IP地址長度為32，即有232-1個地址，而IPv6中IP地址的長度為128，即有2128-1個地址。

IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類（Aggregation）的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄（Entry）表示一片子網，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉發數據包的速度。

IPv6增加了增強的組播（Multicast）支持以及對流的支持（Flow Control），這使得網絡上的多媒體應用有了長足發展的機會，為服務質量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的網絡平臺。

IPv6加入了對自動配置（Auto Configuration）的支持。這是對DHCP的改進和擴展，使得網絡（尤其是局域網）的管理更加方便和快捷。

IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網絡中用戶可以對網絡層的數據進行加密并對IP報文進行校驗，極大地增強了網絡的安全性。

如果IPv4實現的是人機對話，那么IPv6則擴展到任意事物之間的對話，它不僅可以為人類服務，還將服務于眾多硬件設備，如家用電器、傳感器、遠程照相機、汽車等，它將無時不在、無處不在地深入到社會每個角落，形成真正的寬帶網。

當然，IPv6并非十全十美、一勞永逸，不可能解決所有問題。IPv6只能在發展中不斷完善，仍然需要時間和成本過渡。但從長遠來看，IPv6肯定是有利于互聯網的持續和長久發展的一種新技術、新協議。