十一网络编程懒人入门：一文读懂什么是IPv6( 二 ) _网络编程

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5、为什么要使用IPv6？最主要的原因，就是地址数量不够用了。
IPv4迄今为止已经使用了30多年。最早期的时候，互联网只是设计给美国军方用的，根本没有考虑到它会变得如此庞大，成为全球网络。
尤其是进入21世纪后，随着计算机和智能手机的迅速普及，互联网开始爆发性发展，越来越多的上网设备出现，越来越多的人开始连接互联网。这就意味着，需要越来越多的IP地址。
IPv4的地址总数是2的32次方，也就是约42.9亿个。而全球的网民总数早已超过这个数目。

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所以说，IPv4地址池接近枯竭，根本无法满足互联网发展的需要。人们迫切需要更高版本的IP协议，更大数量的IP地址池。（有点像固定电话号码升位。）
6、IPv6会带给我们什么？首先，最重要的一点，就是前面所说的地址池扩容。IPv4的地址池是约42.9亿，IPv6能达到多少呢？
数量如下：

340282366920938463463374607431768211456个…

不用数了，太多了… 简单说，是2的128次方。

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这个数量，即使是给地球上每一颗沙子都分配一个IP，也是妥妥够用的。

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▲ 这图你看懂了吗？嗯，我也没看懂，反正就是很多的样子
这个数量值是怎么得来的呢？还是它的地址位长决定的。
如果以二进制来写，IPv6的地址是128位。不过，这样写显然不太方便（一行都写不下）。所以，通常用十六进制来写，也就缩短成32位（32位会分为8组，每组4位）。

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下面就是一个标准、合法的IPv6地址示例：

2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344

注意：IPv6的地址是可以简写的，每项数字前导的0可以省略。
例如，下面这个地址：

2001:0DB8:02de:0000:0000:0000:0000:0e13

粉红的“0”就可以省略，变成：

2001: DB8:2de:0:0:0:0:e13

如果有一组或连续几组都是0，那么可以简写成“::”，也就是：

2001: DB8:2de::e13

注意：一个IPv6地址，只能有一个“::” 。
为什么？很简单，你看下面这四个地址，如果所有0全都缩写，会变成什么样？

2001:0000:0000:0000:0000:25de:0000:cade
2001: 0000: 0000:0000:25de:0000:0000:cade
2001: 0000: 0000:25de:0000:0000:0000:cade
2001: 0000: 25de:0000:0000:0000:0000:cade

是的，都是2001::25de::cade，冲突了。所以，这个地址是非法的，不允许存在的。
关于IPv6还有很多技术细节，因篇幅原因，不再赘述。
除了地址数量之外，IPv6还有很多优点，例如：

1）IPv6使用更小的路由表。使得路由器转发数据包的速度更快；
2）IPv6增加了增强的组播支持以及对流的控制，对多媒体应用很有利，对服务质量（QoS）控制也很有利；
3）IPv6加入了对自动配置的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷；
4）IPv6具有更高的安全性。用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，极大地增强了网络的安全性；
5）IPv6具有更好的扩容能力。如果新的技术或应用需要时，IPV6允许协议进行扩充；
6）IPv6具有更好的头部格式。IPV6使用新的头部格式，就简化和加速了路由选择过程，提高了效率；
……

7、IPv6的优点这么多，为什么之前普及却这么慢？IPv6优点这么多，为什么它问世已经20年了，还是没有完全替代IPv4呢？这里面的水就很深了。。。说白了，主要还是和利益有关。
7.1 NAT这类技术，让IPv4得以续命如果按照本世纪初专家们的预测，我们IPv4的地址早已枯竭几万次了。但是，一直挺到现在，大家仍然还在用IPv4，对老百姓来说，并没有因为地址不够而无法上网。
这是为什么呢？就是因为除了IPv6之外，我们还有一些技术，可以变相地缓解地址不足。
例如NAT（Network Address Translation，网络地址转换）。
NAT是什么意思？当我们在家里或公司上网时，你的电脑肯定有一个类似192.168.0.1的地址，这种地址属于私网地址，不属于公共的互联网地址。