什麼是網絡中的 IPv6 地址？

IPv6 代表 Internet Protocol Version 6。它是 IPv4 的高級版本，由 IETF（Internet Engineering Task Force）推出。 隨著越來越多的物聯網設備的出現，IP 地址耗盡，IPv6 應運而生。 IPv6 值得稱道的特性之一是它們生成的地址空間量。 在本文中，您將了解什麼是網絡中的 IPv6、IPv6 地址是什麼樣的以及 IPv6 的優缺點。

什麼是網絡中的 IPv6 地址？

IPv6 是一個128 位字母數字地址，可在 Internet 上唯一標識設備。 據估計，它會產生超過 340 個 undecillion IP 地址。 IPv6 使用的地址空間是 IPv4 使用的地址空間的四倍。 IPv6 地址由數字組成，字母表分為一組 8 個數字，稱為十六進制。 每個十六進製表示 16 位，並用冒號 (:) 分隔。 使用的數字範圍為 0-9，字母為 AF。 這些表示從 000000000000 到 11111111111111 的二進制數。這是 IPv6 地址看起來像AC08:EB00:0000:0AED:5261:13BC:0012:352D 的示例。

IPv6 地址的一部分

由於 IPv6 是 128 位地址，因此分為兩部分：

• 網絡部分：網絡部分是地址的前 64 位。 它用於路由的目的。
• 節點部分：節點部分是地址的低 64 位。 它用於識別接口的地址部分。

這些是網絡中 IPv6 的組成部分。 現在讓我們了解計算機如何讀取 IPv6 地址。

IPv6 地址到二進制代碼的轉換

IPv6 地址中的每個字符代表4 位。 正如我們之前所讀到的，IPv6 地址由0-9範圍內的數字和AF中的字母組成。 這些字母表用於表示從 10 到 15 的兩位數。4 位十六進製圖表用於將 IPv6 地址轉換為二進制語言。

該圖表由代表每個位值的數字組成。 這是 IP 地址 – AC08:EB00:0000:0AED:5261:13BC:0012:352D，我們將使用圖表將其轉換為二進制語言。 十六進制中的每個位都表示為 1 或 0。第一個十六進制是 AC08。 我們知道 A 的值為 10，C 的值為 12。現在我們必須找出十六進製圖中的哪些數字加起來是 10、12、0 和 8。加起來的數字是 8+2、8+4 , 0 和 8 分別代表他們自己。 同樣，所有相加的數字用 1 表示，而其餘的數字用 0 表示。

讓我們使用上面提到的 IPv6 地址轉換第一個十六進制。

因此，AC08 的二進制數是 1010110000001000。同樣，這個過程是對所有的十六進制數進行的。

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

IPv6 地址的類型

以下是網絡中 IPv6 的類型：

• 單播地址：它是識別網絡唯一接口的地址類型。 它通常表示單個接收者或發送者。
• 多播地址：它指的是一些僅用於從數據包中接收信息的 IP 設備。
• Anycast地址：屬於不同節點的設備稱為Anycast地址。

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IPv6 數據包結構

IPv6 數據包由三部分組成：報頭、一個或多個擴展報頭和上層協議數據單元 (PDU) 。 上層PDU包括上層協議頭及其有效載荷，可以是ICMPv6包、TCP包或UDP包。

IPv6 的數據包標頭

IPv6 標頭由以下組件組成：

• 版本：這是一個4位的字段，它的值設置為6。這個字段決定了數據包的版本。
• 流量類別：這是一個 8 位字段。 它負責通過中間設備處理數據包。 它由兩部分組成，如 IPv4。 前 6 位和後 2 位分別稱為 DSCP 和 ECN。
• 流標籤：流標籤是一個 20 位的字段。 流是在源和目標之間交換的數據包的排列。 它還闡明了中間路由器應如何處理數據包。
• 有效載荷長度：這是一個 16 位的字段。 它最多可以攜帶 65,535 個字節的長度。 此有效負載長度會影響擴展標頭的長度。
• 下一個標頭：此標頭是一個 8 位字段。 該字段識別伴隨基本 IPv6 頭或協議類型上層 PDU 的第一個擴展頭的類型。
• 跳數限制：該字段為 8 位長。 它是與每個數據包一起發送的一組值，目的是避免包圍數據包。 附加到每個 IP 數據包的數值在經過其路由上的每個路由器後都會減少 1。 一旦躍點值達到 1，IP 數據包就會被廢棄。
• 源地址：它是一個 128 位長的字段。 這意味著數據包的發送者的地址。
• 目的地址：它是 128 位長的字段。 這意味著數據包的接收者的地址。
• 擴展頭：這是 IPv6 數據包結構中的一個新概念。 這由很少使用的選項組成，例如逐跳選項標頭、路由標頭、片段標頭、目標選項標頭、身份驗證標頭和封裝安全有效負載標頭。

IPv6的特點

如您所知，IPv6 地址是什麼樣的。 下面提到的是IPv6的特點：

• IPv6 有更大的地址空間。
• 它由最新和最簡化的標題格式組成。
• 它的自動配置屬性可以在沒有服務器的情況下實現相互通信。
• 由於在網絡層實施了 Internet 協議安全，它比 IPv4更安全。
• 它的端到端連接，每個設備都有自己唯一的地址，不需要任何翻譯支持。
• IPv6 是一種簡化的標頭，可以快速做出路由決策。
• 移動功能使您能夠與移動設備保持連接。
• IPv6 標頭是可擴展的。

由於 IPv6 的特性在可預見的未來被證明是一種資產，在本文中我們將進一步了解 IPv6 的優點和缺點。

IPv6的優缺點

正如我們在上面的部分中解釋的那樣，IPv6 地址是什麼樣的。 現在，讓我們來看看 IPv6 的優勢。

• 它有更好的互聯網連接。
• 一次傳輸巨大的多個數據包是足夠有效的。
• IPv6 具有Internet Protocol Security 的安全支持。
• 它允許通過多播和任播類型的地址進行多路路由。
• IPv6 支持移動性。
• 它具有出色的網絡配置。
• 它在多媒體平台之間提供了值得稱道的數據流。

以下是 IPv6 的缺點：

• 圍繞標頭操作、雙重堆疊、流量和移動性的安全問題。
• 配置 DNS 服務器是一個複雜的過程。
• 從 IPv4 到 IPv6 的轉變被證明是非常昂貴的。
• 手動輸入長IP地址很困難。

因此，這些是 IPv6 的優點和缺點。

另請閱讀：修復 IPv6 連接在 Windows 10 上無法訪問 Internet

IPv6 相對於 IPv4 的優勢

現在，您了解了網絡中的 IPv6 是什麼，IPv6 地址是什麼樣的以及 IPv6 的優點和缺點。 在這裡，以下是 IPv6 相對於 IPv4 的優勢：

• 它在 ISP 的幫助下提供高效的 Internet 路由。
• IPv6 通過確保更高的安全性和更好的性能來提供端到端的透明度。
• 與需要校驗和來糾正錯誤的 IPv4 相比，IPv6 標頭將數據包直接連接到控制錯誤的傳輸層。 這反過來又節省了時間並實現了快速的數據包處理。
• 儘管 Internet 協議安全套件支持 IPv4 和 IPv6，這確保了數據包的高安全性。 但是 IPv6 具有更好的防火牆和身份驗證模式，例如站點到站點，以實現更高的安全性和機密性。
• 與使用廣播的 IPv4 不同，使用多播的 IPv6 中的數據流更快。

IPv4 和 IPv6 一起使用

兩種 IP 版本各有優缺點。 一起使用它們也有好處。 在這種方法中，計算機和路由器運行這兩種協議。 主要網絡供應商支持這種方法。 它被稱為雙棧網絡。 隧道和網絡地址轉換是其他方法，其中使用兩個 IP 地址已被證明是有益的。

誰使用 IPv6？

正如穀歌所說，IPv4 的全球實施率為 34%。 在美國，據說是 46%。 互聯網服務提供商和運營商網絡是 IPv6 的首批用戶之一。 Google、Yahoo、Amazon、Telcom 和 Comcast等大公司已轉向雙棧實施，而Microsoft、CERNET 和 T-Mobile已轉向使用 IPv6。 在決定遷移之前，預算、複雜性和時間是您應該考慮的幾個因素。

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儘管 IPv6 有優點和缺點，但向 IPv6 的過渡證明了 IPv6 優於 IPv4。 我們希望我們的文檔能夠很好地指導您了解什麼是網絡中的 IPv6。 在下面的評論部分留下您的疑問或建議（如果有）。