IPv6的地址长度为128位,是IPv4地址长度的4倍。
1. 冒分十六进制表示法
格式为X:X:X:X:X:X:X:X,其中每个X表示地址中16位,二进制0~ 2的16次方范围,以十六进制表示数的范围0~ffff,例如:
ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789
2. 0位压缩表示法
在某些情况下,一个IPv6地址中间可能包含很长的一段0,可以把连续的一段0压缩为“::”。但为保证地址解析的唯一性,地址中”::”只能出现一次,例如:
- FF01:0:0:0:0:0:0:1101 → FF01::1101
- 0:0:0:0:0:0:0:1 → ::1
- 0:0:0:0:0:0:0:0 → ::
3. 内嵌IPv4地址表示法
为了实现IPv4-IPv6互通,IPv4地址会嵌入IPv6地址中,此时地址常表示为:X:X:X:X:X:X:d.d.d.d,前96b采用冒分十六进制表示,而最后32b地址则使用IPv4的点分十进制表示,例如::192.168.0.1与::FFFF:192.168.0.1就是两个典型的例子,注意在前96b中,压缩0位的方法依旧适用
地址类型
IPv6协议主要定义了三种地址类型:单播地址(Unicast Address)、组播地址(Multicast Address)和任播地址(Anycast Address)。与原来在IPv4地址相比,新增了“任播地址”类型,取消了原来IPv4地址中的广播地址,因为在IPv6中的广播功能是通过组播来完成的
单播地址
单播地址:用来唯一标识一个接口,类似于IPv4中的单播地址。发送到单播地址的数据报文将被传送给此地址所标识的一个接口。单播地址包括四个类型:全局单播地址、本地单播地址、兼容性地址、特殊地址
- 全局单播地址:等同于IPv4中的公网地址,可以在IPv6 Internet上进行全局路由和访问。这种地址类型允许路由前缀的聚合,从而限制了全球路由表项的数量。
- 本地单播地址:链路本地地址和唯一本地地址都属于本地单播地址,在IPv6中,本地单播地址就是指本地网络使用的单播地址,也就是IPV4地址中局域网专用地址。每个接口上至少要有一个链路本地单播地址,另外还可分配任何类型(单播、任播和组播)或范围的IPv6地址
- 链路本地地址(FE80::/10):仅用于单个链路(链路层不能跨VLAN),不能在不同子网中路由。结点使用链路本地地址与同一个链路上的相邻结点进行通信。例如,在没有路由器的单链路IPv6网络上,主机使用链路本地地址与该链路上的其他主机进行通信。
- )唯一本地地址(FC00::/7):唯一本地地址是本地全局的,它应用于本地通信,但不通过Internet路由,将其范围限制为组织的边界。
- 兼容性地址:在IPv6的转换机制中还包括了一种通过IPv4路由接口以隧道方式动态传递IPv6包的技术。这样的IPv6结点会被分配一个在低32位中带有全球IPv4单播地址的IPv6全局单播地址。另有一种嵌入IPv4的IPv6地址,用于局域网内部,这类地址用于把IPv4结点当作IPv6结点。此外,还有一种称为“6to4”的IPv6地址,用于在两个通过Internet同时运行IPv4和IPv6的结点之间进行通信。
- 特殊地址:包括未指定地址和环回地址。未指定地址(0:0:0:0:0:0:0:0或::)仅用于表示某个地址不存在。它等价于IPv4未指定地址0.0.0.0。未指定地址通常被用做尝试验证暂定地址唯一性数据包的源地址,并且永远不会指派给某个接口或被用做目标地址。环回地址(0:0:0:0:0:0:0:1或::1)用于标识环回接口,允许节点将数据包发送给自己。它等价于IPv4环回地址127.0.0.1。发送到环回地址的数据包永远不会发送给某个链接,也永远不会通过IPv6路由器转发
组播地址
IPv6组播地址可识别多个接口,对应于一组接口的地址(通常分属不同节点)。使用适当的组播路由拓扑,向组播地址发送的数据包发送给该地址识别的所有接口。任意位置的IPv6节点可以侦听任意IPv6组播地址上的组播通信。IPv6节点可以同时侦听多个组播地址,也可以随时加入或离开组播组。
IPv6组播地址的最明显特征就是最高的8位固定为1111 1111。IPv6地址很容易区分组播地址,因为它总是以FF开始的
任播地址
一个IPv6任播地址与组播地址一样也可以识别多个接口,对应一组接口的地址。大多数情况下,这些接口属于不同的节点。但是,与组播地址不同的是,发送到任播地址的数据包被送到由该地址标识的其中一个接口。组播是一对多,任播是一对一。
通过合适的路由拓扑,目的地址为任播地址的数据包将被发送到单个接口(该地址识别的最近接口,最近接口定义的根据是因为路由距离最近)。一个任播地址必须不能用作IPv6数据包的源地址;也不能分配给IPv6主机,仅可以分配给IPv6路由器
使用协议
地址配置协议
- 无状态地址自动配置(SLAAC):无状态地址自动配置的核心是不需要额外的服务器管理地址状态,主机直接根据网络中的路由器通告信息与本机MAC地址结合计算出本机IPv6地址,包括4个基本步骤:
- 链路本地地址配置。主机计算本地地址。
- 重复地址检测,确定当前地址唯一。
- 全局前缀获取,主机计算全局地址。
- 前缀重新编址,主机改变全局地址 。
- IPv6动态主机配置协议(DHCPv6):IPv6动态主机配置协议DHCPv6是由IPv4场景下的DHCP发展而来。客户端通过向DHCP服务器发出申请来获取本机IP地址并进行自动配置,DHCP服务器负责管理并维护地址池以及地址与客户端的映射信息。
路由协议
与IPv4相同,IPv6路由协议同样分成内部网关协议(IGP)与外部网关协议(EGP)
如果你家宽带是光纤到户,恭喜你等于有公网ip了,因为各个宽带运营商现在基本都支持ipv6,如果你发现你电脑、手机没有,那极大可能是你的路由器不支持ipv6,换一个或者桥接就能解决;
另外可以采用frp内网穿透,需要买服务器,一般有流量或者带宽限制,有的甚至是流量+带宽双限制,一年几百大洋算便宜了;
还有一种不花钱搞虚拟组网,比如zerotier one以及nas伴侣,采用p2p打洞穿透,打洞成功是直接点对点连接,不经过第三方服务器,外网速度是你群晖宽带的上行限值;
但是需要查看网络NAT类型,对称型NAT基本很难打洞成功。