什么是 IPv6?IPv6有哪些优势?
IP地址在计算机领域中绝对是个鼻祖,可以说,没有IP地址,就没有网络世界,今天我们来谈谈IP地址的新生代:IPV6.
什么是IPV6
IPv6 是 IPv4 的升级,是一种网络层协议,允许数据通信通过网络传递数据包, 于 1998 制定了 IPv6 的标准。
IPv6 是一个 128 位地址,地址空间为 2^128,比 IPv4 大得多,使用 Colon-Hexa 表示,有 8 组,每组代表 2 个字节。
如图,IPv6 地址由8 组(用冒号分隔)组成,每个冒号中有4 位数字,每个数字可以用4 位创建,因此,地址变为8 x 4 x 4 位 = 128 位。
IPV6发展情况
根据谷歌官方统计平台的统计:2015年前IPV6的使用率不到5%,不过从2015年到2022年这7年时间内,IPV6的使用越来越多,到2022年6月,直逼40%。
IPV6便捷表示
可以删除前导零
IPv6 中的前导零通常可以省略,比如1234:0546:AB45:0000:0000:0435:2341:b321
,可以缩短为1234:546:AB45:0000:0000:435:2341:b321
,其中0546
和0435
前导0倍删除。
对整个零组使用零
还是上面的例子1234:0546:AB45:0000:0000:0435:2341:b321
,经过删除前导0后为1234:546:AB45:0000:0000:435:2341:b321
,我们看到有0000:0000
,这个就是零组,我们可以简写为0:0
,所以整体就被缩短为1234:546:AB45:0:0:435:2341:b321
连续零的双冒号
当 IPv6 地址表示法中有连续的零 (0) 时,将它们替换为 ::
比如上面的例子1234:546:AB45:0:0:435:2341:b321
,可以进一步缩短为1234:546:AB45::435:2341:b321
。
可以看到0:0
被缩短为了::
。
注意‼
::
只能在 IPv6 地址中出现一次,如果在IPv6 Address中将一系列连续的十六进制零字段压缩两次,则无法确定每个双冒号 (::) 中压缩了多少个零。
前缀长度
在 IPv4 中,地址的网络部分写为点分十进制网络掩码,例如 255.255.255.0,称为子网掩码。它也可以表示为无类别域间路由 (CIDR) 符号,例如 /24,表示 IP 地址的前 24 位是网络部分。
在 IPv6 中,没有点分十进制表示,只有 CIDR 表示法,例如 /126,因此,编写 IPv6 前缀只有一种方法:
ipv6 地址/前缀长度
比如:3241:4a0:4bc0::8866/32
,在这里我们可以计算出一些子网参数:
- 第一个IP地址:
3241:04A0:4BC0:0000:0000:0000:0000:8866
- 最后一个 IP:
3241:04A0:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
- 主机总数:79,228,162,514,264,337,593,543,950,336
IPV6地址类型
一共有三类:
单播
标识网络上的唯一节点,通常指单个发送者或单个接收者。
组播
代表一组 IP 设备,只能用作数据报的目的地。
任播
分配给通常属于不同节点的一组接口。
IPV6特殊地址
::/0
:默认路由::/128
:未指定::1/128
:环回地址::/96
:兼容IPV4::FFFF:0:0/96
:匹配IPV42001:DB8::/32
:文档2002::/16
:6to4FC00::/7
:本地唯一FE80::/10
:本地链路单播FEC0::/10
:本地站点单播FF00::/8
:组播
IPV6优势
- 支持长 128 位(16 字节)源地址和目标地址
- IPv6 支持多播而不是 IPv4 中的广播,此功能允许将带宽密集型数据包流(如多媒体流)一次发送到多个目的地,所以速度更快
- 自动配置意味着 IP 地址分配和设备编号等配置任务可以自动进行
- 路由表中的分层排列可以减少通过互联网服务提供商的空间
- 提供数据完整性、身份验证和机密性的安全功能
总结
IPV6 是 Internet 协议的第六次迭代,IPv6 也称为 IPng,即下一代互联网协议,它的创建是因为世界处于 IPv4 地址耗尽的危险之中,IPv6 的工作方式与 IPv4 大致相同。
本文主要介绍了:
- 什么是IPV6
- IPV6发展情况
- IPV6便捷表示
- 可以删除前导零
- 对整个零组使用零
- 连续零的双冒号
- 前缀长度
- IPV6地址类型
- 单播
- 组播
- 任播
- IPV6特殊地址
- IPV6优势
本文到此结束,下期见
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