IPv6前言
IP以其简单、方便操作，迅速占领了网络通信的领域，最终实现了网络通信的统一，可惜设计者并未预料到IP膨胀速度如此之快，因此设计了IPv6，作为第二代IP协议横空出世。虽然IPv6技术理念十分优秀，但是IPv6推进的进度十分缓慢，目前仍处于IPv6过渡阶段，这个阶段是最蛋痛的部分，比纯IPv4/v6都要麻烦，甚至让网络变得更加麻烦。期望未来能够实现IPv6-only的环境，路漫漫其修远兮，吾将上下而求索~
IPv6篇参考如下《TCP/IP路由技术卷一》、《RFC 2460》、曹氏宏的博客等
IPv6优势
突出优势 / 刚需 ：更大的地址空间，128位地址长度，足以满足未来长时间不用为IP地址不足担忧。
原因：
目前已经满足60多亿人的使用需求，
的地址长度可以自我感受一下。
其他优势
IPv6 | IPv4 |
简单为美，报头定长。IPv6报头固定长度位40 Byte，格式简单，路由器开销小。 | 报头变长。Option选项加入，IPv4报头长度在20~60 Byte之间，路由过程中，要求中途所有路由器读取 Option内容，开销变大。 |
扩展报头，未来可期。其他功能移到扩展报头，且遵守TLV原则。 | 难以扩展。额外功能放入Option选项中，让IP报头十分 臃肿，难以扩展。 |
即插即用，配置简洁。配合DHCP、ICMP等协议，配置方便。 | 配置因素过多。手动和DHCP自动配置，但是地址数量 有限，要考虑地址冲突问题。 |
安全可靠，贴身使用。原生理念，天然自带IPSec，保证主机到主机的通信安全（原生理念哈） | 尽力而为，有条件可靠。后期发展，IPv4也可以使用 IPSec。 |
服务保障，流标签出现。增加了20bit的Flow Label提供更好服务。 | DSCP设计。服务质量也有保证，只是位数不多。 |
IPv6设计理念，就是为了解决IPv4瓶颈，以及IPv4在现实应用中遇到的问题。比如：曹的博客中写出来的MIP的问题。IPv6的设计是具有前瞻性和完美的，但是，要撼动IPv4筑好的基石更加困难，因为人们总是可以用加法（其他技术），来解决问题。
IPv6
IPv6地址
IPv6地址书写格式
- 128位，二进制，机器读取
- 32位，16进制，冒号分十六进制，人/机器读取
标准IPv6地址
2001:0410:0000:1234:FB00:1400:5000:45FF
3ffe:0000:0000:0000:1010:2a2a:0000:0001
fe80:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0009
IPv6地址格式并不复杂，问题是太长，也容易出错，因此本着简单的活交给机器原则，出现了以下三种地址压缩格式。
- 出现连续多段0时，利用"::"，仅能使用一次
fe80:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0009
压缩后：fe80::0009
3ffe:0000:0000:0000:1010:0000:0000:0001
错误压缩：3ffe::1010::0001，原因：“::”的使用，隐藏了0的位数，多个符号出现就有多种可能。
正确压缩：3ffe::1010:0000:0000:0001 或 3ffe:0000:0000:0000:1010::0001
2. 省略每一段中前导（非0数字）前的0，中间的0不可省略
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000（这个特殊一点）
压缩后：0:0:0:0:0:0:0:0，也可以（::）
3ffe:0000:0000:0000:1010:0000:0000:0001
压缩后：3ffe:0:0:0:1010:0:0:1
3. 结合1和2压缩
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001（相当于IPv4的127.0.0.1）
首先按照1：::0001
接下来，按照2：::1
IPv6三种地址
IPv6地址定义了三种地址：单播、组播、任播。取消了广播地址，增加了任播地址。
任播在IPv4也有体现，就是访问同一个IP地址，会访问最近的IP节点，比如：8.8.8.8谷歌的DNS服务器，全球分布，在中国访问会找中国内地址为8.8.8.8的服务器。
广播被组播替代，具体原因如下：
广播：消耗CPU资源，占用带宽。对于不想接收广播报文的主机，需要读取报文全部内容才会丢弃，可操作性差。
组播：可操作性强，可定义接收成员组。对于未订阅组播消息的主机，接收到组播信息，网卡根据IP头部就可以直接丢弃。比如：接口OSPF功能未开启，收到hello包直接丢弃。
IPv6也如同IPv4一般，对地址有所规划，规划表如下《TCP/IP路由卷一》
IPv6地址类型的高位数字组合
地址类型 | 高位数字（二进制） | 高位数字（十六进制） |
未指定 | 00....0 | ::/128 |
环回地址 | 00....1 | ::1/128 |
组播地址 | 11111111 | FF00::/8 |
链路本地单播地址 | 111111101000 | FE80::/10 |
地区本地单播地址 （存在争议） | 111111101100 | FEC0::/10 |
全球单播地址 （当前分配） | 001 | 2xxx::/4 或者 3xxx::/4 |
保留的类型 （未来全球单播地址的分配） | 其他所有的 |
简要说一下，几个单播地址的作用，组播不展开描述，一个是目前不会，二是IPv4组播应用也不广泛，更何况IPv6.
链路本地单播地址：通用前缀 + 主机ID（EUI 6-4），作用范围仅链路本地，意思是，路由器一条链路两个对端；组网中处于同一个二层环境（vlan）的所有交换机端口。作用则是天然为各种协议做准备，且不担心地址冲突。
全球单播地址：相当于公网地址，由于IPv6地址十分充足，目前2xxx::/4还没分配完，3的话可能要过很久才会使用。
IPv6报头格式
IPv6报头格式简单、方便，固定长度，功能基本和v4报头没有太大差别，但是还有几个注意点
- Flow Label：在IPv4的八位DSCP的基础上，增加这个字段，为了更加提供更精细服务（可以根据源目IP、端口，进行精细服务）。用处：通过精细标签，CPU不用识别到TCP报文，仅根据标签提供精细服务，降低CPU开销。
- 有效载荷：IPv6报头所承载的数据，除v6报头外，包括扩展报头也包含在有效载荷中。
- 跳数限制：就是TTL。
总结
第一篇以简单为美为主，介绍IPv6的地址和简单性，下一篇讲述即插即用特性。
