IPv6 解析

IP协议是整个互联网最核心的协议，而我们现在使用的主流IP协议(IPv4)，是在1981年制定的，从目前互联网规模来看，已经有些力不从心了。主要问题是IPv4的32位地址空间实在有些捉襟见肘。

虽然科学家们通过CIDR技术、NAT技术缓解了这一问题的爆发。从大趋势来看，IPv4终将有一天会耗尽而不得不退出历史舞台。

IPv6

IPv6，孕育于1990年，出生于1998年。实际上，IETF早在1990年就提出指定下一代的IP (IPNG,IP Next Generation)，即现在的IPv6。而在1998年才真正成为因特网草案标准协议。众所周知，更换底层互联网协议并非易事，这真的需要一个非常漫长的过程。

IPv6三大优点

1. IPv6拥有超级大的地址空间，达到了128bit,而IPv4协议只有区区32bit ，IPv6的地址空间增大了2的96次方倍，这样世界上每一粒沙子都可以拥有属于自己的IP地址啦。
2. IPv6拥有更加灵活的协议首部，IPv定义了更多可选的扩展首部，增加了很多额外的功能。而且由于路由器不需要处理扩展首部。所以同时还提升了路由器的处理效率。
3. IPv6允许协议的二次扩充，这让IPv6更加与时俱进，这是IPv4的固定协议所无法做到的。

当然，IPv6还有很多其他优势，例如更方便的多层级管理，更合理的协议选项，即插即用智能配置，资源预分配等。

所以IPv6并不只是扩大了地址空间，而是全方位地提升了IP协议的可用性和可扩展性。

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单播、多播和任播

在IPv6数据报中，目的地址可以分为三种类型。也就是单播，多播，任播。

• 单播：即unicast，就是传统意义上的点到点通信。
• 多播：就是一对多通信，数据报会被传送到多台计算机。
• 任播：这是IPv6协议中新增的一种地址类型，任播指的是将数据报传送到一组计算机中的某一台，具体哪一台，一般情况下会采用"就近策略"来选取。

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读懂IPv6地址

和IPv4协议相比，IPv6的地址格式是最大的变化地方。IPv6中，每个地址都由128bit的二进制数字所组成，如此长的地址，到底应该如何呈现才能便于人们记忆呢?

人们尝试了传统的IPv4协议所采用的十进制点分法，但是发现，如此长的地址，实在让人们挠头，我们体会一下：

经过多个方案的对比，最终人们还是决定采用“冒好十六进制”来呈现IPv6地址，这种方法会将每16bit的数字用一组十六进制数值来表示，其间用冒好间隔，如下：

虽然看上去还是那么不易阅读，但是比起长长的十进制点分法来说，已经算是一种更好的表达了。

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IPv6地址表达中，三个要点

1. 零省略：如果某一位是000C,则可以直接写成C
2. 零压缩：如果一个地址是EF04:0:0:0:0:0:0:B2，那么直接可以写成FE04::B2
3. 四六混搭:在IPv4地址向IPv6地址转换时，完全可以这样写 0:0:0:0:0:0:128.10.3.2，再使用零压缩就变成了::128.10.3.2

当然，这样也会存在使用限制，以避免滥用造成的歧义和混淆，IPv6规定："零压缩"，在一个IPv6地址中只能使用一次。

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用ip命令展示和添加IPv6地址

展示IPv6地址信息：

[root@test ~]# ip -6 addr show dev ens39
3: ens39: mtu 1500 state UP qlen 1000
    inet6 fe80::20c:29ff:febb:9675/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
IPv6地址配置，已经完整的呈现出来了。

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手工为服务器添加一个IPv6地址，和IPv4地址添加方法异曲同工：

[root@test ~]# ip -6 addr add 2002:0cb8:0:f311::1/64 dev ens39

[root@test ~]# ip -6 addr show dev ens39
3: ens39: mtu 1500 state UP qlen 1000
    inet6 2002:cb8:0:f311::1/64 scope global 
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:febb:9675/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

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删除IPv6地址：

[root@test ~]# ip -6 addr del 2002:0cb8:0:f311::1/64 dev ens39
[root@test ~]# ip -6 addr show dev ens39
3: ens39: mtu 1500 state UP qlen 1000
    inet6 fe80::20c:29ff:febb:9675/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

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