十六进制数系统

在介绍IPv6地址格式之前，我们将研究十六进制数字系统。十六进制是一种位置数系统，使用的基数(基数)为16。为了以可读格式表示值，该系统使用0-9符号表示从0到9的值，而AF表示从10到15的值。十六进制中的每个数字都可以表示0到15之间的值。

地址结构

IPv6地址由128位组成，分为八个16位块。然后将每个块转换为用冒号分隔的4位十六进制数字。

例如，下面给出的是以二进制格式表示的128位IPv6地址，分为8个16位块：

0010000000000001 0000000000000000 0011001000111000 1101111111100001 0000000001100011 0000000000000000 0000000000000000 1111111011111011

然后将每个块转换为十六进制并用’：’符号分隔：

2001：0000：3238：DFE1：0063：0000：0000：FEFB

即使转换为十六进制格式，IPv6地址仍然很长。 IPv6提供了一些缩短地址的规则。规则如下：

规则1：舍弃前导零：

在0063的块5中，可以省略前两个0，例如(第5个块)：

2001：0000：3238：DFE1：63：0000：0000：FEFB

规则2：如果两个以上的块包含连续的零，则将其全部省略，并用双冒号::代替，例如(第6和第7个块)：

2001：0000：3238：DFE1：63 :: FEFB

连续的零块只能用::替换一次，因此，如果地址中仍然有零块，则可以将其缩小为单个零，例如(2nd block)：

2001：0：3238：DFE1：63 :: FEFB

接口编号

IPv6具有三种不同类型的单播地址方案。地址的后半部分(最后64位)始终用作接口ID。系统的MAC地址由48位组成，以十六进制表示。 MAC地址被认为是在全球范围内唯一分配的。接口ID利用了MAC地址的唯一性。主机可以使用IEEE的扩展唯一标识符(EUI-64)格式自动配置其接口ID。首先，主机将自己的MAC地址分为两个24位。然后，将16位十六进制值0xFFFE夹在这两个MAC地址中，得到EUI-64接口ID。

将EUI-64 ID转换为IPv6接口标识符

要将EUI-64 ID转换为IPv6接口标识符，将对EUI-64 ID的最高7位进行补充。例如：

全球单播地址

此地址类型等效于IPv4的公共地址。 IPv6中的全局单播地址是全局可识别且唯一可寻址的。

全局路由前缀：最高有效的48位被指定为“全局路由前缀”，分配给特定的自治系统。全局路由前缀的三个最高有效位始终设置为001。

链接本地地址

自动配置的IPv6地址称为本地链接地址。该地址始终以FE80开头。链接本地地址的前16位始终设置为1111 1110 1000 0000(FE80)。接下来的48位设置为0，因此：

链路本地地址仅用于链路(广播段)上的IPv6主机之间的通信。这些地址不可路由，因此路由器绝不会在链接外转发这些地址。

唯一本地地址

这种类型的IPv6地址是全局唯一的，但应在本地通信中使用。该地址的后半部分包含接口ID，前半部分分为前缀，本地位，全局ID和子网ID。

前缀始终设置为1111110。如果地址是本地分配的，则L位设置为1。到目前为止，L位为0的含义尚未定义。因此，唯一本地IPv6地址始终以“ FD”开头。

IPv6单播地址范围：

链接本地地址的范围限于该段。唯一本地地址在本地是全局的，但不通过Internet进行路由，从而将其范围限制为组织的边界。全球单播地址是全球唯一且可识别的。它们将成为Internet v2寻址的实质。