解讀128位IPv6協(xié)議地址
在IPv4網(wǎng)絡IP地址告竭的緊急情況下,我們對IPv6協(xié)議的使用變得更加迫切起來。那么到底IPv6如何做到增加IP地址的呢?這還是讓我們通過文章來為大家解答這個問題吧。首先讓我們來了解一下IPv6協(xié)議地址的具體位數(shù)。
為什么IPv6協(xié)議地址長度是128位?
有些人也許要問,IPv4地址不夠用,那我在IPv4上再增加幾位地址表示就行了,何必非要是IPv6協(xié)議地址的128 位呢?
這種提問是對芯片設計及CPU處理方式不理解造成的,同時也對未來網(wǎng)絡的擴展沒有充分的預見性。芯片設計中數(shù)值的表示我們知道是全用“0”、“1” 代表,CPU處理字長發(fā)展到現(xiàn)在分別經(jīng)歷了4位、8位、16位、32位、64位等,我們知道,在計算機中,當數(shù)據(jù)能用2的指數(shù)次冪字長位的二進制數(shù)表示時,CPU對數(shù)值的處理效率***。IPv4地址對應的是32比特字長就是因為當時的互聯(lián)網(wǎng)上的主機CPU字長為32位。
現(xiàn)在的64位機已十分普及,128 位機正在成長中。將地址定為64位在網(wǎng)絡擴展性上顯得不足,定為其它的一個長度在硬件芯片設計、程序編制方面的效率都將下降,因此從處理效率和未來網(wǎng)絡擴展性上考慮,將IPv6的地址長度定為128位是十分合適的。
IPv6協(xié)議地址的128位是一個什么概念?
IPv6提供128位的地址空間,IPv6所能提供的巨大的地址容量可以從以下幾個方面來說明:
共有2128個不同的IPv6地址,也就是全球可分配地址數(shù)為340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456個;若按土地面積分配,每平方厘米可獲得2.2*1020個地址。
IPv6地址耗盡的機會是很小的。在可預見的很長時期內(nèi),IPv6的128位地址長度形成的巨大的地址空間能夠為所有可以想象出的網(wǎng)絡設備提供一個全球唯一的地址,IPv6充足的地址空間將極大地滿足那些伴隨著網(wǎng)絡智能設備的出現(xiàn)而對地址增長的需求,例如個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、移動電話(Mobile Phone)、家庭網(wǎng)絡接入設備(HAN)等。
IPv6協(xié)議地址是如何表示的?
IPv4地址表示為點分十進制格式,32位的地址分成4個8位分組,每個8位寫成十進制,中間用點號分隔。而IPv6的128位地址則是以16位為一分組,每個16位分組寫成4個十六進制數(shù),中間用冒號分隔,稱為冒號分十六進制格式。例如:21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C*** 是一個完整的IPv6地址。
IPv6的地址表示有以下幾種特殊情形:
IPv6地址中每個16位分組中的前導零位可以去除做簡化表示,但每個分組必須至少保留一位數(shù)字。如上例中的地址,去除前導零位后可寫成:21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C***。
某些地址中可能包含很長的零序列,為進一步簡化表示法,還可以將冒號十六進制格式中相鄰的連續(xù)零位合并,用雙冒號“::”表示。“::”符號在一個地址中只能出現(xiàn)一次,該符號也能用來壓縮地址中前部和尾部的相鄰的連續(xù)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分別可表示為壓縮格式1080::8:800:200C:417A,::1,:: 。
在IPv4和IPv6混合環(huán)境中,有時更適合于采用另一種表示形式:x:x:x:x:x:x:d.d.d.d,其中x是地址中6個高階16位分組的十六進制值,d是地址中4個低階8位分組的十進制值(標準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 寫成壓縮形式為::13.1.68.3,::FFFF.129.144.52.38 。
要在一個URL中使用文本IPv6地址,文本地址應該用符號“[”和“]”來封閉。例如文本IPv6協(xié)議地址FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210寫作URL示例為http://[FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210]:80/index.html。