一、IPv6簡介
IPv6（Internet Protocol Version 6，網際網路協議版本 6）是網絡層協議的第二代標準協議，也被稱
為 IPng（IP Next Generation，下一代網際網路協議），它是 IETF（Internet Engineering Task Force，
網際網路工程任務組）設計的一套規範，是 IPv4 的升級版本。IPv6 和 IPv4 之間最顯著的區別為：IP
地址的長度從 32 比特增加到 128 比特。
二、IPv6 協議特點
1. 簡化的報文頭格式
通過將 IPv4 報文頭中的某些欄位裁減或移入到擴展報文頭，減小了 IPv6 基本報文頭的長度。IPv6
使用固定長度的基本報文頭，從而簡化了轉發設備對 IPv6 報文的處理，提高了轉發效率。儘管 IPv6
地址長度是 IPv4 地址長度的四倍，但 IPv6 基本報文頭的長度只有 40 字節，為 IPv4 報文頭長度（不
包括選項欄位）的兩倍。
IPv4 報文頭和 IPv6 基本報文頭格式比較
2. 充足的地址空間
IPv6 的源地址與目的地址長度都是 128 比特（16 字節）。它可以提供超過 3.4×10 38 種可能的地址空
間，完全可以滿足多層次的地址劃分需要，以及公有網絡和機構內部私有網絡的地址分配。
3. 層次化的地址結構
IPv6 的地址空間採用了層次化的地址結構，有利於路由快速查找，同時可以藉助路由聚合，有效減
少 IPv6 路由表占用的系統資源。
4. 地址自動配置
為了簡化主機配置，IPv6 支持有狀態地址配置和無狀態地址配置：
有狀態地址配置是指從伺服器（如 DHCPv6 伺服器）獲取 IPv6 地址及相關信息，詳細介紹請
參見「三層技術-IP 業務配置指導」中的「DHCPv6」；
無狀態地址配置是指主機根據自己的鏈路層地址及路由器發布的前綴信息自動配置 IPv6 地址
及相關信息。
同時，主機也可根據自己的鏈路層地址及默認前綴（FE80::/10）形成鏈路本地地址，實現與本鏈路
上其他主機的通信。
5. 內置安全性
IPv6 將 IPsec 作為它的標準擴展頭，可以提供端到端的安全特性。這一特性也為解決網絡安全問題
提供了標準，並提高了不同 IPv6 應用之間的互操作性。
6. 支持QoS
IPv6 報文頭的流標籤（Flow Label）欄位實現流量的標識，允許設備對某一流中的報文進行識別並
提供特殊處理。
7. 增強的鄰居發現機制
IPv6 的鄰居發現協議是通過一組 ICMPv6（Internet Control Message Protocol for IPv6，IPv6 的互
聯網控制報文協議）消息實現的，管理著鄰居節點間（即同一鏈路上的節點）信息的交互。它代替
了 ARP（Address Resolution Protocol，地址解析協議）、ICMPv4 路由器發現和 ICMPv4 重定向消
息，並提供了一系列其他功能。
8. 靈活的擴展報文頭
IPv6 取消了 IPv4 報文頭中的選項欄位，並引入了多種擴展報文頭，在提高處理效率的同時還大大
增強了 IPv6 的靈活性，為 IP 協議提供了良好的擴展能力。IPv4 報文頭中的選項欄位最多只有 40
字節，而 IPv6 擴展報文頭的大小隻受到 IPv6 報文大小的限制。
二、IPv6地址
1. IPv6 地址表示方式
IPv6 地址被表示為以冒號（:）分隔的一連串 16 比特的十六進位數。每個 IPv6 地址被分為 8 組，
每 組 的 16 比 特 用 4 個 十 六 進 制 數 來 表 示 ， 組 和 組 之 間 用 冒 號 隔 開 ， 比 如 ：
2001:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B。
為了簡化 IPv6 地址的表示，對於 IPv6 地址中的「0」可以有下面的處理方式：
每組中的前導「0」可以省略，即上述地址可寫為 2001:0:130F:0:0:9C0:876A:130B。
如果地址中包含一組或連續多組均為 0 的組，則可以用雙冒號「::」來代替，即上述地址可寫
為 2001:0:130F::9C0:876A:130B。
【在一個 IPv6 地址中只能使用一次雙冒號「::」，否則當設備將「::」轉變為 0 以恢復 128 位地址時，
將無法確定「::」所代表的 0 的個數。】
2. IPv6 的地址分類
IPv6 主要有三種類型的地址：單播地址、組播地址和任播地址。
1、單播地址：用來唯一標識一個接口，類似於 IPv4 的單播地址。發送到單播地址的數據報文將
被傳送給此地址所標識的接口。
2、組播地址：用來標識一組接口（通常這組接口屬於不同的節點），類似於 IPv4 的組播地址。發
送到組播地址的數據報文被傳送給此地址所標識的所有接口。
3、任播地址：用來標識一組接口（通常這組接口屬於不同的節點）。發送到任播地址的數據報文
被傳送給此地址所標識的一組接口中距離源節點最近（根據使用的路由協議進行度量）的一
個接口。
IPv6 中沒有廣播地址，廣播地址的功能通過組播地址來實現。