什么是IPv6? 给你介绍下IPv6!

什么是IPv6？

IPv6，意思是“互联网协议第六版”，是用来给每台连入互联网的设备分配地址的一种新标准。就像我们每个家庭都有自己的门牌号，计算机、手机等设备连上网络也需要一个独特的“地址”，这个地址就是IP地址。IPv6是继IPv4之后的新一代IP地址协议。

为什么要用IPv6？

在IPv4时代，IP地址长度只有32位，意味着最多只能容纳大约43亿个独立的设备，而随着互联网设备的爆炸式增长（比如智能手机、智能家居等），IPv4的地址已经不够用了。IPv6解决了这个问题，它使用128位地址，理论上可以提供3.4 x 10^38个IP地址——足够给地球上每一粒沙子都分配一个独特的地址！

IPv4 vs IPv6 的区别

• IP地址的长度：

  • IPv4地址的格式是像这样：192.168.1.1，总共只有四组数字。
  • IPv6地址的格式像这样：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334，由八组16位的十六进制数字组成，地址更长、更复杂，但也更强大。
• 设备连接更多：
  IPv6让每台设备可以拥有独立的IP地址。比如，你家里的每一个智能设备（如智能灯泡、电视、冰箱）都可以有一个自己的IPv6地址，这样设备之间就可以直接通信，而不需要通过路由器的复杂转换。
• 速度更快:
  IPv6去掉了一些IPv4中的冗余步骤，比如不再需要网络地址转换（NAT），这让网络通信更加高效、直接，数据包的传输速度也更快。

生活中的IPv6例子

1. 家庭网络：
   你的家里可能有多个设备连上Wi-Fi，比如手机、电脑、平板、智能音箱等。如果你的路由器支持IPv6，那么这些设备都可以获得一个独立的IPv6地址，通信更顺畅，不需要争夺有限的IPv4地址。
2. 智能家居：
   假设你有一套智能家居设备，比如智能门锁、温控器、摄像头等。如果这些设备都支持IPv6，它们可以直接连入网络，你可以通过手机App轻松控制这些设备。IPv6让这些设备能无缝互联，操作流畅。
3. 手机上网：
   现在很多移动运营商已经开始支持IPv6了。假如你正在使用4G/5G网络上网，可能就已经在使用IPv6了，这不仅让你的上网体验更流畅，也为未来物联网设备的普及做了铺垫。
4. 在线游戏：
   在多人在线游戏中，服务器与玩家之间需要频繁的通信。如果服务器和玩家的设备都支持IPv6，网络延迟会减少，游戏体验也会更顺畅。
5. 智能城市：
   随着越来越多的城市设备智能化，比如交通信号灯、监控摄像头、公共Wi-Fi热点等，IPv6可以为这些大量设备提供足够的IP地址资源，让城市的管理和运作更加智能化、高效化。

如何使用IPv6？

大多数情况下，你不需要手动配置IPv6。只要你的路由器、运营商和设备支持IPv6，它们会自动切换并使用IPv6地址。如果你想知道自己是否在使用IPv6，可以打开IPv6测试网站检查。如果显示了一个ipv6地址，就证明你有ipv6，如果没有显示或者根本打不开，就证明你没有ipv6地址，当然，也可以多去几个网站检测下：ipw.cn检测 ipv6检测(部分地区打不开) ip138检测

IPv6地址分类

IPv6地址根据用途和作用范围，可以分为以下几类：

1. 单播地址 (Unicast Address)
   单播地址用于指向单个接口，常见的类型有：

   • 全球单播地址 (Global Unicast Address)：类似IPv4的公有地址，唯一且可全球路由，例如：2001:0db8::/32。
   • 链路本地地址 (Link-Local Address)：用于同一链路上的通信，不会跨越路由器，格式类似于 fe80::/10。
   • 本地唯一地址 (Unique Local Address)：用于本地网络，不用于全球路由，类似于IPv4的私有地址。格式如：fc00::/7。
2. 组播地址 (Multicast Address)
   组播地址用于同时向多个接口发送数据。IPv6中的组播替代了IPv4中的广播功能。
3. 任播地址 (Anycast Address)
   任播地址分配给多个接口，数据包将被传递到离发送者最近的一个接口。

IPv6地址缩写

IPv6地址经常包含许多连续的零，为了简化表示，可以使用缩写规则：

• 去掉前导零：
  比如，2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:1可以简化为2001:db8::1。
• 连续的零用双冒号表示：
  连续的一组零可以简化为双冒号::，但只能使用一次。
  例如，2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:1简化为2001:db8::1。

IPv4和IPv6的区别

特性	IPv4	IPv6
地址长度	32位	128位
地址格式	点分十进制 (如192.168.1.1)	十六进制 (如2001:db8::1)
地址数量	约43亿	几乎无限 (约3.4 x 10^38)
地址配置	手动或DHCP分配	自动配置 (无状态地址自动配置)
路由复杂度	更复杂	更简单，路由汇总能力更强
网络地址转换 (NAT)	需要	不需要
广播支持	支持	不支持 (用组播代替)

IPv6报文头的区别

IPv6与IPv4的报文头格式也有所不同。IPv6的报文头比IPv4更简单，以提高数据传输效率。以下是两者的主要区别：

IPv4报文头：

字段	位数
版本	4位
头长度	4位
服务类型	8位
总长度	16位
标识	16位
标志	3位 + 片偏移 13位
生存时间	8位
协议	8位
头校验和	16位
源地址	32位
目标地址	32位
选项（可选）	可变长度

IPv6报文头：

字段	位数
版本	4位
流量类型	8位
流标签	20位
负载长度	16位
下一个头部	8位
跳数限制	8位
源地址	128位
目标地址	128位

IPv6的报文头移除了不常用的字段（如片段字段和校验和字段），简化了处理过程。