随着互联网的高速发展，IPv4地址越来越不满足未来的发展，特别是近年来 5G、物联网的高速发展，大力提倡使用 IPv6 地址就提上了日程。下来，我们来说说IPv6地址的格式、类型。
IPv4 一共 32 位，地址总数共计 2 的 32 次方，大约 43 亿个地址。格式采用点分十进制，比如 211.91.76.1 这样的。地址分为 A、B、C、D、E 五类地址，一般企业使用 C 类地址，比如运营商开展 CDN 业务，给客户分配地址，通常说法就是分配几个 C 的地址给客户使用，一个 C 类地址就是 256 个 IP 地址。
IPv6 地址格式
而 IPv6 地址有 128 位，地址总数共计 2 的 128 次方，几乎可以为地球上每一粒沙子都配置上 IPv6 地址。与 IPv4 地址不同的是，IPv6 的格式采用点分 16 进制的 形式，分为 8 段，每段 16 位，一共 128 位。
格式是这样的：1002:003B:456C:678D:890E:0012:234F:56G7，相对 IPv4 的简明扼要，IPv6 看起来有点费解，有点类似 MAC 地址。
IPv6 地址非常长，经常会出现多个连续出现多个 0，因此，每一段中开始的 0 是可以省略的，例如：1002:003B:456C:678D:890E:0012:234F:56G7，
可以表示为：1002:3B:456C:678D:890E:12:234F:56G7。
如果这一段中全是 0 的话，可以直接用一个 0 代替。
例如：1002:003B:456C:678D:890E:0000:0000:56G7，
也可以表示为：1002:003B:456C:678D:890E:0:0:56G7。
如果有一段或连续几段都是 0，那么这些段可以用一个::来标识。
例如：1002:003B:456C:678D:890E:0000:0000:56G7，
可以表示为：1002:003B:456C:678D:890E::56G7。
但是要注意，::这个标识只能出现一次。在使用 IPv6 简洁标识方式的时候，展开的地址要是唯一的，如果有多种展开地址，那简洁的标识方式肯定是有错误的。
如同 IPv4 的 CIDR 表示形式，IPv6 也可以采用地址/长度这种表示形式，例如：12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/60，
地址总数是 2 的 68（128-60）次方，也可以简写成 12AB:0000:0000:CD30::/60。在 CDN 业务中，给客户分配 IPv6 地址经常要用到，值得注意的是，如果是 12AB:0000:0000:CD30::/64，那地址总数就是 2 的 64 次方个地址。不过不用担心，地址肯定用不完，区别不大，但一定要知道是怎么回事。
IPv6 地址分类
IPv6 地址分为单播地址、组播地址、任播地址。先说下后面两个地址。IPv6 组播地址格式的前缀是 1111 1111 ，换算成十六进制就是 FF，前缀共计占了 8 位，所以可以简写成 FF00::/8 。任播地址只能做目标地址，不能做源地址，且只能分配给路由器使用。
我们平常使用较多的是 IPv6 单播地址，单播地址又可以分为可聚合全球单播地址（公网地址）、链路本地地址、站点本地地址（私网地址）。IPv6 公网地址格式前缀是 001，例如 2408:8752:0400:3500::/64 就是一个公网 IP 段，前面的 64 位一般与运营商有关，由运营商来分配。
当然有公网地址，就有私网地址。IPv6 私网地址的前缀是 1111 1110 11，换算成十六进制就是 FEC0 ，可以简写 FEC0::/10 ，网规教材上的写法是 FEC0::/48，地址总数是 2 的 16 次方，个人感觉不是太准确。
在 IPv4 中，如果电脑使用自动获取 IP 地址的话，当 DHCP 服务器故障，导致电脑获取不到 IP 地址的时候，就会自动配置 169.254 这样的地址段 IP，这叫做自动专用 IP 地址。IPv6 也有这样的地址，叫做链路本地地址，地址前缀是 1111 1110 10，换算成十六进制就是 FE80::/48。
IPv4 还有一种特别的地址，就是环回地址，通常电脑 ping 自己，就是 ping 的环回地址。在个人电脑架设 PHP 服务器的时候，当没有指向公网 IP 的时候，通常也是使用环回地址来进行调测，对了，这个地址就是 127.0.0.1，IPv6 的标识方法是::1 。
IPv6 地址配置方式
但我们要使用 IPv6 地址的时候，有两种方式。一种类似 IPv4 DHCP 分配方式，叫做全状态自动配置，第二种是无状态自动配置。无状态自动配置首先获得链路本地地址，再获得 IPv6 公网 IP。首先，主机需要把 MAC 地址添加到链路本地地址前缀（11111110 10）之后，产生链路本地地址，然后通过 ICMPv6 报文，通过路由器获取 IPv6 公网 IP，这种方式容易出现混乱，所以通常采用的是第一种方式。
在 PC 上看下，因为没有获取 IPv6 公网地址，自动配置了 FE80 开头的链路本地地址，后面的%11 指的是网络接口标识符，标识是什么网络。
在 PC 上，可以输入 route print 命令查询，如图显示：
说到这里，大家应该对 IPv6 地址应该有了比较全面的认识了。其实和 IPv4 类似，只不过是位数变多，采用十六进制，有空可以自己多熟悉下。
#网络工程师#
#专栏作家#
本文首发微信公众号：软考网络规划设计师（ID：ruankaowg）。