IPv6 详解

IPv6（RFC 8200）设计于 20 世纪 90 年代，当时人们已经清楚 IPv4 的 43 亿个地址终将耗尽。IPv6 地址有 128 位：2¹²⁸，约 3.4 × 10³⁸ 个地址。关键不在于数字有多大，而在于每个网络都能获得所需的地址空间，每台设备都能重新拥有全球可达的地址——无需 NAT。

IPv6 并不是 IPv4 的升级版；两种协议并行运行（双栈）。如今，访问大型服务的流量中有很大且不断增长的比例使用 IPv6，移动网络尤其如此。

IPv6 地址写成八组、每组四个十六进制数字，用冒号分隔：

2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329

每组 16 位。十六进制数字包括 0–9 和 a–f；不区分大小写，但习惯上用小写。

长串的零很常见，因此有两条缩写规则（RFC 4291），而 RFC 5952 规定了唯一正确的使用方式：

1. 去掉每组的前导零：0db8 → db8，0042 → 42，0000 → 0。
2. 把一段连续的全零组替换为 ::——取最长的一段，长度相同时取第一段，且至少要覆盖两组。:: 只能出现一次，否则地址会产生歧义。

于是 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329 变成 2001:db8::ff00:42:8329。环回地址 0:0:0:0:0:0:0:1 写作 ::1，未指定地址则就是 ::。

在下方的浏览器中试试任意地址——它会并排显示完整形式和规范形式。

IPv6 与 IPv4 一样使用 CIDR 记法。一个典型的全局单播地址分为：

• 路由前缀（通常为 /48 或 /56）——由运营商分配给站点。
• 子网 ID——直到 /64 的各位，用于给站点内的网络编号。一个 /48 可容纳 65,536 个子网。
• 接口标识符（最后 64 位）——标识设备在其网络中的身份。

单个局域网几乎总是 /64。无状态地址自动配置（SLAAC）依赖于此：设备自行选择接口标识符，如今出于隐私考虑会随机生成（RFC 8981），并定期更换。

• 全局单播 2000::/3——公网可路由地址。
• 链路本地 fe80::/10——每个 IPv6 接口都有一个，仅在本地链路上有效，用于邻居发现和路由协议。
• 唯一本地 fc00::/7（实际使用 fd00::/8）——相当于 IPv6 的私有地址（RFC 4193）。
• 组播 ff00::/8——IPv6 没有广播，由组播组取而代之。
• 环回 ::1 与未指定 ::。
• IPv4 映射 ::ffff:0:0/96——IPv6 软件表示 IPv4 对端的方式，例如 ::ffff:192.0.2.1。
• 文档用途 2001:db8::/32 和 3fff::/20——用于本页这样的示例。

以下是保留 IPv6 地址块的完整列表，由本站分类器所使用的 IANA 注册表生成：

浏览器一次只用一种地址族建立连接。两者都可用时，通常优先使用 IPv6（Happy Eyeballs，RFC 8305）。为了同时显示你的两个地址，ipaddress.si 会让浏览器额外访问两个主机名：一个只有 IPv4（A）记录，另一个只有 IPv6（AAAA）记录。各自看到的就是你在该地址族下的地址。如果 IPv6 请求失败，说明你的连接没有可用的 IPv6。