IPv4地址和IPv6地址的比較，IPv6地址及其表示

TCP/IP協議是互聯網發展的基石，其中IP是網絡層協議，規范互聯網中分組信息的交換和選路。目前采用的IPv4協議地址長度為32位，總數約43億個IPv4地址已分配殆盡。

IPv6是IP地址的第六版協議，誕生于1999年，其最大的優點就是設計地址長度達128bit，可以提供2的128次方個IP地址，即使將地球上所有沙子都變成晶體管，依然會有足夠的IP地址給電子設備使用。近乎無窮的IP地址讓IPv6能容得下海量設備，這將與5G等技術一起，支撐移動互聯網、物聯網、工業互聯網、云計算、大數據、人工智能等新興業態的快速發展。

IPv4地址

IPv4地址和IPv6地址的比較，IPv6地址及其表示

無論你是使用智能手機上網還是使用PC機上網，你的手機或PC機都會被分配一個IP地址，手機或PC機使用這個IP地址與互聯網上的其它網元通信。IP地址現在有IPv4和IPv6 兩大類，現在使用的絕大多數的IP地址是其中的IPv4地址。

IPv4是 Internet Protocol version 4 的縮寫，表示IP協議的第四個版本。現在互聯網上絕大多數的通信流量都是以IPv4數據包的格式封裝的。IPv4在 IETF publication RFC 791有詳細的描述。

IPv4使用32位2進制位的地址，因此IPv4的地址空間是 2^32= 4294967296。最初每一個連接入互聯網的用戶都要分配使用一個IPv4 地址，因此未分配的IPv4地址越來越少，由此產生了IPv4地址耗盡的問題。為了根本解決IPv4地址耗盡的問題，IPv6應運而生。

IPv4通常用點分十進制記法書寫，例如192.168.0.1，其中的數字都是十進制的數字，中間用實心圓點分隔。

一個IPv4地址可以分為網絡地址和主機地址兩部分，其中網絡地址可以使用如下形式描述：192.168.0.0/16，其中斜線后的數字表示網絡地址部分的長度是16位，這對應2個字節，即網絡地址部分是192.168.0.0。

為了便于對IP地址進行管理， 根據IPv4地址的第一個字節，IPv4地址可以分為以下五類。

A類：0~127

B類：128~191

C類：192~223

D類：224~239，組播地址

E類：240~254，保留為研究測試使用

IPv4地址中有一些地址段有特殊用途，這些地址段及用途的說明如表1所示。

IPv4地址和IPv6地址的比較，IPv6地址及其表示

IPv4特殊用途地址

IPv6 地址及其表示

IPv4地址和IPv6地址的比較，IPv6地址及其表示

Pv6 提供的地址空間非常大，即地址很長–比IPv4 長4 倍。IPv6 地址長128 位。IPv6 沒有廣播的概念，它使用組播。IPv6 還支持另外兩種通信:單播和任意播，其中單播與IPv4 中相同，而任意播是新增的。任意播可將同一個地址分配給多臺設備，而向該地址發送數據流時，它會被路由到共享該地址的最近主機。

理解IPv4 地址的結構和用法至關重要，對IPv6 地址來說亦如此。你知道， IPv6 地址長128 位，這比IPv4 地址長得多，因此除了要以新方式使用IPv6地址外， IPv6 地址管理起來也更復雜。但不用擔心，這里將解釋IPv6 地址的組成部分、如何書寫及其眾多常見的用法。

IPv6地址示例

IPv6地址示例

IPv6 地址確實長得多，但除此之外，還有什么不同呢?首先，注意到它包含8組(而不是4 組)數字，且用冒號而不是句點分隔。看，地址中還有字母!與MAC 地址一樣，IPv6地址是用十六進制表示的，因此可以這樣說:IPV6地址包含8 個用冒號分隔的編組，每組16 位，并用十六進制表示。

注意：使用Web 瀏覽器連接到IPv6 設備的HTTP 連接時，必須將IPv6 地址用方括號括起。為什么呢?因為冒號已被瀏覽器用來指定端口號。如果不用方括號將地址括起，瀏覽器將無法識別地址。

所以必須這樣：

http://[2001:0db8:3c4d:0012:0000:0000:1234:S6ab]/index.html

顯然，在可能的情況下，你更愿意使用名稱來指定目的地(如www.toutiao.com)，但必須接受這樣的事實:有時候，不得不咬緊牙關，輸入地址，雖然這樣做無疑很痛苦。顯然，實現IPv6 時， DNS也極其重要。

IPv6簡化表示

好消息是，書寫這些大型地址時，有很多簡寫方式。其中之一是可省略地址的某些部分，但必須遵守一些規則。首先，可省略各個字段中的前導零。這樣做后，前面的示例地址將變成下面這樣:

2001:db8:3c4d:12:0:0:1234:56ab

這顯然要好得多,至少無需書寫所有多余的零了!但對于只包含零的字段，該如何辦呢?也可將它們省略,至少是其中的一部分。還是以前面的地址為例，可省略兩個只包含零的相鄰字段，并用兩個冒號替代它們，如下所示:

2001:db8:3c4d:12::1234:56ab

使用兩個冒號替代了相連的全零字段。這樣做時必須遵守如下規則:只能替換相連的全零字段一次。因此，如果地址中有4 個全零的字段，但它們彼此不相鄰，則不能全部替換它們;請記住，這里的規則是只能替換相連的全零字段一次。請看下面的地址:

2001:0000:0000:0012:0000:0000:1234: 56ab

不能將其簡化成下面這樣:

2001: :12::1234:56ab

相反，最多只能將其簡化成這樣:

2001::12:0:0:1234:56ab

因為如果替換兩次，設備見到該地址后，將無法判斷每對冒號代表多少個字段。路由器見到這個錯誤的地址后，將發出這樣的疑問:我是將每對冒號都替換為兩個全零字段呢，還是將第一對冒號替換為3 個全零字段，并將第二對冒號替換為1 個全零字段?路由器無法回答這個問題，因為它沒有所需的信息。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的IPv4地址和IPv6地址的比较，IPv6地址及其表示的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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