IPv6地址的表示方法
IPv6地址总长度为128比特,通常分为8组,每组为4个十六进制数的形式,每组十六进制数间用冒号分隔。例如:FC00:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B,这是IPv6地址的首选格式。
为了书写方便,IPv6还提供了压缩格式,以上述IPv6地址为例,具体压缩规则为:
IPv6地址的结构
一个IPv6地址可以分为如下两部分:
接口标识可通过三种方法生成:手工配置、系统通过软件自动生成或IEEE EUI-64规范生成。其中,EUI-64规范自动生成最为常用。
IEEE EUI-64规范是将接口的MAC地址转换为IPv6接口标识的过程。如图1所示,MAC地址的前24位(用c表示的部分)为公司标识,后24位(用m表示的部分)为扩展标识符。从高位数,第7位是0表示了MAC地址全球唯一。转换的第一步将FFFE插入MAC地址的公司标识和扩展标识符之间,第二步将从高位数,第7位的0改为1表示此接口标识本地唯一。
图1 EUI-64规范示意图

例如:MAC地址:000E-0C82-C4D4;转换后:020E:0CFF:FE82:C4D4。
这种由MAC地址产生IPv6地址接口标识的方法可以减少配置的工作量,尤其是当采用无状态地址自动配置时,只需要获取一个IPv6前缀就可以与接口标识形成IPv6地址。但是使用这种方式最大的缺点是任何人都可以通过二层MAC地址推算出三层IPv6地址。
IPv6的地址分类
IPv6地址分为单播地址、任播地址(Anycast Address)、组播地址三种类型。和IPv4相比,取消了广播地址类型,以更丰富的组播地址代替,同时增加了任播地址类型。
IPv6单播地址
IPv6单播地址标识了一个接口,由于每个接口属于一个节点,因此每个节点的任何接口上的单播地址都可以标识这个节点。发往单播地址的报文,由此地址标识的接口接收。
IPv6定义了多种单播地址,目前常用的单播地址有:未指定地址、环回地址、全球单播地址、链路本地地址、唯一本地地址ULA(Unique Local Address)。
图3 链路本地地址格式

·图4 唯一本地地址格式

Prefix:前缀;固定为FC00::/7。
L:L标志位;值为1代表该地址为在本地网络范围内使用的地址;值为0被保留,用于以后扩展。
Global ID:全球唯一前缀;通过伪随机方式产生。
Subnet ID:子网ID;划分子网使用。
Interface ID:接口标识。
唯一本地地址具有如下特点:
IPv6组播地址
IPv6的组播与IPv4相同,用来标识一组接口,一般这些接口属于不同的节点。一个节点可能属于0到多个组播组。发往组播地址的报文被组播地址标识的所有接口接收。例如组播地址FF02::1表示链路本地范围的所有节点,组播地址FF02::2表示链路本地范围的所有路由器。
一个IPv6组播地址由前缀,标志(Flag)字段、范围(Scope)字段以及组播组ID(Global ID)4个部分组成:
IPv6组播地址格式如图5所示:
图5 IPv6组播地址格式

IPv6任播地址
