解读128位IPv6协议地址

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本文主要对IPv6协议地址的具体问题进行了剖析。通过文章的分析和讲解,大家能对IPv6协议地址的具体位数和结构算法都能有一个了解。希望能帮助大家掌握这部分知识。

在IPv4网络IP地址告竭的紧急情况下,我们对IPv6协议的使用变得更加迫切起来。那么到底IPv6如何做到增加IP地址的呢?这还是让我们通过文章来为大家解答这个问题吧。首先让我们来了解一下IPv6协议地址的具体位数。

为什么IPv6协议地址长度是128位?

有些人也许要问,IPv4地址不够用,那我在IPv4上再增加几位地址表示就行了,何必非要是IPv6协议地址的128 位呢?

这种提问是对芯片设计及CPU处理方式不理解造成的,同时也对未来网络的扩展没有充分的预见性。芯片设计中数值的表示我们知道是全用“0”、“1” 代表,CPU处理字长发展到现在分别经历了4位、8位、16位、32位、64位等,我们知道,在计算机中,当数据能用2的指数次幂字长位的二进制数表示时,CPU对数值的处理效率***。IPv4地址对应的是32比特字长就是因为当时的互联网上的主机CPU字长为32位。

现在的64位机已十分普及,128 位机正在成长中。将地址定为64位在网络扩展性上显得不足,定为其它的一个长度在硬件芯片设计、程序编制方面的效率都将下降,因此从处理效率和未来网络扩展性上考虑,将IPv6的地址长度定为128位是十分合适的。

IPv6协议地址的128位是一个什么概念?

IPv6提供128位的地址空间,IPv6所能提供的巨大的地址容量可以从以下几个方面来说明:

共有2128个不同的IPv6地址,也就是全球可分配地址数为340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456个;若按土地面积分配,每平方厘米可获得2.2*1020个地址。

IPv6地址耗尽的机会是很小的。在可预见的很长时期内,IPv6的128位地址长度形成的巨大的地址空间能够为所有可以想象出的网络设备提供一个全球唯一的地址,IPv6充足的地址空间将极大地满足那些伴随着网络智能设备的出现而对地址增长的需求,例如个人数据助理(PDA)、移动电话(Mobile Phone)、家庭网络接入设备(HAN)等。

IPv6协议地址是如何表示的?

IPv4地址表示为点分十进制格式,32位的地址分成4个8位分组,每个8位写成十进制,中间用点号分隔。而IPv6的128位地址则是以16位为一分组,每个16位分组写成4个十六进制数,中间用冒号分隔,称为冒号分十六进制格式。例如:21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C*** 是一个完整的IPv6地址。

IPv6的地址表示有以下几种特殊情形:

IPv6地址中每个16位分组中的前导零位可以去除做简化表示,但每个分组必须至少保留一位数字。如上例中的地址,去除前导零位后可写成:21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C***。

某些地址中可能包含很长的零序列,为进一步简化表示法,还可以将冒号十六进制格式中相邻的连续零位合并,用双冒号“::”表示。“::”符号在一个地址中只能出现一次,该符号也能用来压缩地址中前部和尾部的相邻的连续零位。例如地址1080:0:0:0:8:800:200C:417A,0:0:0:0: 0:0:0:1,0:0:0:0:0:0:0:0分别可表示为压缩格式1080::8:800:200C:417A,::1,:: 。

在IPv4和IPv6混合环境中,有时更适合于采用另一种表示形式:x:x:x:x:x:x:d.d.d.d,其中x是地址中6个高阶16位分组的十六进制值,d是地址中4个低阶8位分组的十进制值(标准IPv4表示)。例如地址0:0:0:0:0:0:13.1.68.3 ,0:0:0:0:0:FFFF:129.144.52.38 写成压缩形式为::13.1.68.3,::FFFF.129.144.52.38 。

要在一个URL中使用文本IPv6地址,文本地址应该用符号“[”和“]”来封闭。例如文本IPv6协议地址FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210写作URL示例为http://[FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210]:80/index.html。

责任编辑:佟健 来源: IT168
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