IPv6 地址类型

unicast

在单播寻址模式下， 一个IPv6 接口(host)在一个网络里是唯一的。 IPv6 报文包含源地址和目的地址。 当一个网关或路由器收到一个unicast IP 报文，目标是一台主机，它把报文从与该主机相连的接口发出去。 如图：

multicast
目的地为多个主机的报文由多播地址发送。 所有对该多播信息感兴趣的主机要事先加入多播组。 所有加入该组的接口接收这个多播报文并处理它， 其它不感兴趣的主机忽略该多播报文。 如图：

anycast
在这种地址模式下，多个接口（主机）被赋予相同的anycast IP地址。 当一个主机希望与配备anycast 的主机联系，它发送一个 unicast 消息。 在复杂的路由机制的帮助下，这个unicast 消息被送到离发送者最近（路由成本最低）的主机上。如图：

address structure
IPv6 地址是128位的，分成8块（block)，每块16位。每块可以表示成四个16进制数，用冒号“：”隔开。 下面是一个128位的IPv6地址，用二进制表示，分成8块，每块16位：

0010000000000001 0000000000000000 0011001000111000 11011111111000010000000001100011 0000000000000000 0000000000000000 1111111011111011

我们把每块表示成16进制数：

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

规则1 去掉前导的0
在第五块，0063 的前两个0可以去掉，成为：

2001:0000:3238:DFE1:63:0000:0000:FEFB

规则2 如果两个以上的块含有连续的0，则省去所有的块并代之以“::” , 如果还有全0的块，它们可以缩写为一个0（比如第二块）：

2001:0:3238:DFE1:63::FEFB

Interface ID
IPv6 有3种不同的unicast 地址体系。地址的第二部分（后64位）总是用来表示 interface ID。 我们注意到，MAC 地址是48位的，并且是全球唯一的。 Interface ID 利用了MAC这种唯一性。 一个主机可以用IEEE 的 Extended Unique Identifier (EUI-64)格式来自动配置它的Interface ID。 首先，主机把它的MAC地址分成各24位的两部分。 然后把16位16进制数0xFFFE 插入这两部分中间：

然后把第7位取反，得到 IPv6 的interface ID:

Global Unicast Address
这种地址类型相当于IPv4 的公共地址。 它是全球可寻址且是唯一的：

Global Routing Prefix的最高3位必须是001，这样，global unicast address 都是这样的形式： 2xxx:xxxx:…. 或 3xxx:xxxx:… 。

Link-Local Address
自动配置的IPv6 地址叫做 Link-Local Address。 这种地址总是以FE80开头， 后面的48位全是0：

Link-local address 只能在链路范围内传播。 这种地址是无法路由的，因此路由器永远不会把这种地址转发到链路之外。Link local address 在使能IPv6的时候就自动配置好了。 这是我的机器上的link local address:

我们可以看到， link local address 是怎样从MAC地址派生出来的。

Unique-Local Address
这种地址是全球唯一的，但它只应该在本地通讯里使用。 地址的第二部分是Interface ID， 第一部分由 Prefix, Local Bit, Global ID 和 Subnet ID组成：

Prefix 总是1111110， L 位设为1表示地址是本地赋值的，到目前为止，L为0 还没有定义。 所以, unique local IPv6 地址总是以FD开头。

这是这三种地址的使用范围：

link-local address 只能在链路范围里使用; unique local address 在一个单位或组织中使用;而 global unicast address 在全球范围内使用。

IPv6 特殊地址

在表中我们可以看到，0:0:0:0:0:0:0:0/128 不指定任何地址，只能作为尚未获得正式地址的主机的源地址，不能作为目的地址，不能分配给真实的网络接口。 在IPv4 中， 掩码为0.0.0.0 的地址0.0.0.0 表示默认路由，在IPv6里也是类似的， ::/0 表示默认路由。 在IPv4里，从127.0.0.1 到127.255.255.255 都可以表示回环地址; 而在IPv6里，只有0:0:0:0:0:0:0:1/128 表示 回环地址，缩写为 ::1/128。

为路由协议保留的多播地址

为路由器/节点保留的多播地址
这些地址用来帮助主机和路由器在还没有配置IPv6地址的时候相互通信。 主机先基于EUI-64 自配置地址一个地址，然后用这些地址来表示网络上的路由器或其它主机。

这是两台配置了IPv6地址的主机间的抓包：

前两条是邻居发现协议(NDP, 取代了IPv4 的ARP），我们看到92条用到了ff02::1 (All nodes in link-local) 向整个链路层广播，问它需要的地址信息。 93条是相关主机的回复。 94、95是ping及其回复，用的都是ffd0 开头的 unique local address。这是我事先设好的。

在第一台主机上：

ifconfig eth0 inet6 add fd00::f21f:afff:fe23:48c/64

在第二台主机上：

ifconfig eth0 inet6 add fd00::20e:cff:fe5e:4606/64

然后在第一台上ping 第二台：

ping6 -c1 fd00::20e:cff:fe5e:4606

抓包，就得到了以上结果。