ipv6地址格式怎么看，一文读懂IPv6地址的格式以及分类

ipv6地址格式怎么看，一文读懂IPv6地址的格式以及分类

IPv4协议是目前广泛部署的因特网协议，在因特网发展初期，IPv4以其协议简单、易于实现、互操作性好的优势而得到快速发展。但是众所周知目前使用的IPv4地址长度为32位，2的32次方大约43亿个IP地址，已无法满足互联网发展的需要，于是需要更高版本的IP协议更多数量的IP地址。IPv6地址扩充为128位，能产生2的128次方个IP地址，其资源几乎是无穷的，号称可以为每一粒沙子分配一个地址。那么这海量的IPv6地址空间是如何进行运用的呢，本篇先详细介绍一下IPv6地址的格式以及它的分类。

IPv6地址表示方法

IPv6地址由网络前缀和接口标识两个部分组成。网络前缀有n位，相当于IPv4地址中的网络ID；接口标识有（128-n）比特，相当于IPv4地址中的主机ID。

IPv6地址长度为128位，表示为"X:X:X:X:X:X:X:X", 每个X代表4个十六进制值字符，以冒号分隔，一共被分为8组。为了书写方便，IPV6地址支持地址压缩格式，压缩规则如下：

1. 每段的前面的0可以省略。比如：FE80:0210:1100:0006:0030:A4FF:000C:0097/64压缩后的书写格式为FE80:210:1100:6:30:A4FF:C:97/64。

2. 地址中一个或多个全0字段0000可以用双冒号“::”来代替。比如：FF02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001/64压缩后的书写格式为FF02::1/64。

注意：在一个IPv6地址中只能使用一次双冒号“::”，否则当计算机将压缩后的地址恢复成128位时，无法确定每个“::”代表0的个数。

IPv6地址分类

IPv6地址分为单播地址、任播地址、组播地址三种类型。和IPv4相比，取消了广播地址类型，同时增加了任播地址类型。

1. IPv6单播地址（Unicast）

IPv6定义了多种单播地址，目前常用的单播地址有：

（1）全球单播地址：全球单播地址是带有全球单播前缀的IPv6地址，其作用类似于IPv4中的公网地址。其格式如下图所示：

全球单播地址由全球路由前缀（Global routing prefix）、 子网ID（Subnet ID）和接口标识（Interface ID）组成：

• 全球路由前缀：由提供商指定给一个组织机构，通常全球路由前缀至少为48位。目前已经分配的全球路由前缀的前3bit均为001。

• 子网ID：组织机构可以用子网ID来构建本地网络（Site）。子网ID通常最多分配到第64位。子网ID和IPv4中的子网号作用相似。

• 接口标识：用来标识一个设备（Host），与IPv4中的主机ID作用相似。

举例：IPv6地址2001:1111:2222:ABCD::1/64，全球路由前缀为2001:1111:2222，子网ID为ABCD，接口ID为::1，网络前缀为2001:1111:2222:ABCD

（2）链路本地地址：链路本地地址是IPv6中的应用范围受限制的地址类型， 只能在连接到同一本地链路的节点之间使用，它相当于IPv4里面的169.254.0.0/16地址。它使用了特定的本地链路前缀FE80::/10（最高10位值为1111111010），默认情况下从11bit到64bit设置为0，而剩下的64bit，使用接口的MAC地址扩展为64位进行填充标识。链路本地地址的格式如下图所示：

接口MAC地址原本是48位，如何将48位的MAC地址扩展为64位进行填充呢？

IPv6基于EUI-64地址接口标识符的配置如下：

MAC地址的前24位代表厂商ID，后24位代表制造商分配的唯一扩展标识。MAC地址的第七高位叫G/L位（Global/Local），值为0时表示MAC地址全局唯一，值为1时表示MAC地址本地唯一。在MAC地址向EUI-64格式的转换过程中，MAC地址的前24位和后24位之间插入了16比特的FFFE，并将G/L位的值从0变成了1，这样就生成了一个64比特的接口ID，且接口ID的值全局唯一。这样网络前缀和接口ID一起组成接口地址。

举例：路由器某接口启动了IPV6协议栈之后，只配置全球单播地址前缀，该接口的全球单播地址和链路本地地址可以根据EUI-64自动生成，假设该接口MAC地址为：707b-e83e-5007，全球单播前缀配置2021:: /64，通过EUI-64生成的全球单播地址为：2021::727b:e8ff:fe3e:5007，链路本地地址为：FE80::727b:e8ff:fe3e:5007 。

（3）站点本地地址：站点本地地址是另一种应用范围受限的地址，它仅能在一个站点内使用。类似IPv4中的私网地址，IPv6公网地址虽多，但是部分企业或机构不想让自己部分内网设备被外网访问（该设备也无需访问外网），此时可以使用站点本地地址组建自己的内网，站点本地地址只能用于内网，不能在公网被路由。站点本地地址是由固定10bit地址前缀FEC0::/10、54bit子网标识以及64bit的扩展MAC地址组成。其格式如下图所示：

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