14、深入理解 IPv6：概念、实践与部署

深入理解 IPv6：概念、实践与部署

1. IPv6 概述

互联网发展初期，开发者创建了 IPv4 协议，其 32 位地址空间约有 40 亿个地址。然而，由于地址分配的浪费和互联网的迅速普及，IPv4 地址很快面临枯竭。为解决这一问题，互联网工程任务组（IETF）开发了 IPv6 协议。

IPv6 将地址空间扩展到 128 位，可提供约 3.4×10³⁸ 个地址，这几乎是一个无限大的数字。此外，IPv6 还增强了安全性，将 Internet Protocol Security（IPsec）协议支持作为每个 IPv6 栈的标准部分。同时，它采用聚合技术，提供了更高效的路由方案，能显著缩小路由表的大小，实现快速路由。

2. IPv6 基础概念

2.1 IPv6 地址表示法

IPv6 地址由 128 位组成，使用冒号作为分隔符，每个组是 0000 到 FFFF 之间的十六进制数。一个完整的 IPv6 地址有八个组，例如：2001:0000:0000:3210:0800:200C:00CF:1234。

为了简化地址的书写，IPv6 提供了一些快捷方式：
- 可以省略任何组的前导零，如 00CF 可写成 CF，0000 可写成 0。
- 可以使用双冒号（::）表示连续的零组，但每个地址只能使用一次双冒号。例如，2001:0:0:3210:800:200C:CF:1234 可写成 2001::3210:800:200C:CF:1234。

IPv6 还使用“/x”无类别域间路由（CIDR）表示法来表示子网掩码，例如：FEDC::CF:0:BA98:1234/64。