什么是网络中的 IPv6 地址？

IPv6 代表 Internet Protocol Version 6。它是 IPv4 的高级版本，由 IETF（Internet Engineering Task Force）推出。 随着越来越多的物联网设备的出现，IP 地址耗尽，IPv6 应运而生。 IPv6 值得称道的特性之一是它们生成的地址空间量。 在本文中，您将了解什么是网络中的 IPv6、IPv6 地址是什么样的以及 IPv6 的优缺点。

什么是网络中的 IPv6 地址？

IPv6 是一个128 位字母数字地址，可在 Internet 上唯一标识设备。 据估计，它会产生超过 340 个 undecillion IP 地址。 IPv6 使用的地址空间是 IPv4 使用的地址空间的四倍。 IPv6 地址由数字组成，字母表分为一组 8 个数字，称为十六进制。 每个十六进制表示 16 位，并用冒号 (:) 分隔。 使用的数字范围为 0-9，字母为 AF。 这些表示从 000000000000 到 11111111111111 的二进制数。这是 IPv6 地址看起来像AC08:EB00:0000:0AED:5261:13BC:0012:352D 的示例。

IPv6 地址的一部分

由于 IPv6 是 128 位地址，因此分为两部分：

• 网络部分：网络部分是地址的前 64 位。 它用于路由的目的。
• 节点部分：节点部分是地址的低 64 位。 它用于识别接口的地址部分。

这些是网络中 IPv6 的组成部分。 现在让我们了解计算机如何读取 IPv6 地址。

IPv6 地址到二进制代码的转换

IPv6 地址中的每个字符代表4 位。 正如我们之前所读到的，IPv6 地址由0-9范围内的数字和AF中的字母组成。 这些字母表用于表示从 10 到 15 的两位数。4 位十六进制图表用于将 IPv6 地址转换为二进制语言。

该图表由代表每个位值的数字组成。 这是 IP 地址 – AC08:EB00:0000:0AED:5261:13BC:0012:352D，我们将使用图表将其转换为二进制语言。 十六进制中的每个位都表示为 1 或 0。第一个十六进制是 AC08。 我们知道 A 的值为 10，C 的值为 12。现在我们必须找出十六进制图中的哪些数字加起来是 10、12、0 和 8。加起来的数字是 8+2、8+4 , 0 和 8 分别代表他们自己。 同样，所有相加的数字用 1 表示，而其余的数字用 0 表示。

让我们使用上面提到的 IPv6 地址转换第一个十六进制。

因此，AC08 的二进制数是 1010110000001000。同样，这个过程是对所有的十六进制数进行的。

Therefore, this is the binary conversion of what does an IPv6 address look like 1010110000001000:1110101100000000:0000000000000000:0000101011101101:0101010001100001:0001001110111100:0000000000010010:001101010010101

IPv6 地址的类型

以下是网络中 IPv6 的类型：

• 单播地址：它是识别网络唯一接口的地址类型。 它通常表示单个接收者或发送者。
• 多播地址：它指的是一些仅用于从数据包中接收信息的 IP 设备。
• Anycast地址：属于不同节点的设备称为Anycast地址。

另请阅读：如何修复 DNS 服务器不响应错误

IPv6 数据包结构

IPv6 数据包由三部分组成：报头、一个或多个扩展报头和上层协议数据单元 (PDU) 。 上层PDU包括上层协议头及其有效载荷，可以是ICMPv6包、TCP包或UDP包。

IPv6 的数据包标头

IPv6 标头由以下组件组成：

• 版本：这是一个4位的字段，它的值设置为6。这个字段决定了数据包的版本。
• 流量类别：这是一个 8 位字段。 它负责通过中间设备处理数据包。 它由两部分组成，如 IPv4。 前 6 位和后 2 位分别称为 DSCP 和 ECN。
• 流标签：流标签是一个 20 位的字段。 流是在源和目标之间交换的数据包的排列。 它还阐明了中间路由器应如何处理数据包。
• 有效载荷长度：这是一个 16 位的字段。 它最多可以携带 65,535 个字节的长度。 此有效负载长度会影响扩展标头的长度。
• 下一个标头：此标头是一个 8 位字段。 该字段识别伴随基本 IPv6 头或协议类型上层 PDU 的第一个扩展头的类型。
• 跳数限制：该字段为 8 位长。 它是与每个数据包一起发送的一组值，目的是避免包围数据包。 附加到每个 IP 数据包的数值在经过其路由上的每个路由器后都会减少 1。 一旦跃点值达到 1，IP 数据包就会被废弃。
• 源地址：它是一个 128 位长的字段。 这意味着数据包的发送者的地址。
• 目的地址：它是 128 位长的字段。 这意味着数据包的接收者的地址。
• 扩展头：这是 IPv6 数据包结构中的一个新概念。 这由很少使用的选项组成，例如逐跳选项标头、路由标头、片段标头、目标选项标头、身份验证标头和封装安全有效负载标头。

IPv6的特点

如您所知，IPv6 地址是什么样的。 下面提到的是IPv6的特点：

• IPv6 有更大的地址空间。
• 它由最新和最简化的标题格式组成。
• 它的自动配置属性可以在没有服务器的情况下实现相互通信。
• 由于在网络层实施了 Internet 协议安全，它比 IPv4更安全。
• 它的端到端连接，每个设备都有自己唯一的地址，不需要任何翻译支持。
• IPv6 是一种简化的标头，可以快速做出路由决策。
• 移动功能使您能够与移动设备保持连接。
• IPv6 标头是可扩展的。

由于 IPv6 的特性在可预见的未来被证明是一种资产，在本文中我们将进一步了解 IPv6 的优点和缺点。

IPv6的优缺点

正如我们在上面的部分中解释的那样，IPv6 地址是什么样的。 现在，让我们来看看 IPv6 的优势。

• 它有更好的互联网连接。
• 一次传输巨大的多个数据包是足够有效的。
• IPv6 具有Internet Protocol Security 的安全支持。
• 它允许通过多播和任播类型的地址进行多路路由。
• IPv6 支持移动性。
• 它具有出色的网络配置。
• 它在多媒体平台之间提供了值得称道的数据流。

以下是 IPv6 的缺点：

• 围绕标头操作、双重堆叠、流量和移动性的安全问题。
• 配置 DNS 服务器是一个复杂的过程。
• 从 IPv4 到 IPv6 的转变被证明是非常昂贵的。
• 手动输入长IP地址很困难。

因此，这些是 IPv6 的优点和缺点。

另请阅读：修复 IPv6 连接在 Windows 10 上无法访问 Internet

IPv6 相对于 IPv4 的优势

现在，您了解了网络中的 IPv6 是什么，IPv6 地址是什么样的以及 IPv6 的优点和缺点。 在这里，以下是 IPv6 相对于 IPv4 的优势：

• 它在 ISP 的帮助下提供高效的 Internet 路由。
• IPv6 通过确保更高的安全性和更好的性能来提供端到端的透明度。
• 与需要校验和来纠正错误的 IPv4 相比，IPv6 标头将数据包直接连接到控制错误的传输层。 这反过来又节省了时间并实现了快速的数据包处理。
• 尽管 Internet 协议安全套件支持 IPv4 和 IPv6，这确保了数据包的高安全性。 但是 IPv6 具有更好的防火墙和身份验证模式，例如站点到站点，以实现更高的安全性和机密性。
• 与使用广播的 IPv4 不同，使用多播的 IPv6 中的数据流更快。

IPv4 和 IPv6 一起使用

两种 IP 版本各有优缺点。 一起使用它们也有好处。 在这种方法中，计算机和路由器运行这两种协议。 主要网络供应商支持这种方法。 它被称为双栈网络。 隧道和网络地址转换是其他方法，其中使用两个 IP 地址已被证明是有益的。

谁使用 IPv6？

正如谷歌所说，IPv4 的全球实施率为 34%。 在美国，据说是 46%。 互联网服务提供商和运营商网络是 IPv6 的首批用户之一。 Google、Yahoo、Amazon、Telcom 和 Comcast等大公司已转向双栈实施，而Microsoft、CERNET 和 T-Mobile已转向使用 IPv6。 在决定迁移之前，预算、复杂性和时间是您应该考虑的几个因素。

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尽管 IPv6 有优点和缺点，但向 IPv6 的过渡证明了 IPv6 优于 IPv4。 我们希望我们的文档能够很好地指导您了解什么是网络中的 IPv6。 在下面的评论部分留下您的疑问或建议（如果有）。