1. 定义
IPv6（Internet Protocol version 6）是互联网协议的第六版，设计用于替代现有的 IPv4 协议。IPv6 提供了更大的地址空间、增强的路由效率、更好的安全性以及自动配置功能，以满足现代网络的需求。
1.1 地址空间
IPv6 地址长度为 128 位，相比 IPv4 的 32 位，大大增加了可用的地址数量，可以满足未来互联网发展的需求。IPv6 地址表示为 8 组 16 位十六进制数，
IPv4 地址数量
地址长度：32 位二进制
理论总数：
232=4,294,967,296232=4,294,967,296 个（约 42.9 亿）实际可用：
因保留地址（如私有地址、组播、回环等），实际可用约 37 亿。
现状：2011 年已耗尽（由 IANA 分配完毕），依赖 NAT 和 CIDR 技术延展。
IPv6 地址数量
地址长度：128 位二进制
理论总数：2128=340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,4562128=340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 个（约 3.4×10³⁸）
直观比喻：
地球每平方米面积可分到 10281028 个 IPv6 地址。
足够为宇宙中每个原子分配多个 IP。
实际分配：
当前全球仅分配了不到 240240 个，利用率不足万亿分之一。
IPv6分类
IPv6数据报的目的地址有三种基本类型：
- 单播地址 (unicast address)：传统的点对点通信。
- 多播地址 (multicast address)：一点对多点的通信。数据报发送到一组计算机中的每一个。IPv6没有采用广播的术语，而将广播看作多播的一个特例。
- 任播地址 (anycast address)：这是 IPv6 增加的一种类型。任播的目的站是一组计算机，但数据报在交付时只交付离发送方最近（由路由协议度量）的一个计算机。
1.4 从IPv4向IPv6过渡--双栈
因特网上使用IPv4的路由器的数量太大，要让所有路由器都改用IPv6并不能一蹴而就。因此，从IPv4转变到IPv6只能采用逐步演进的办法。
另外，新部署的IPv6系统必须能够向后兼容，也就是IPv6系统必须能够接收和转发IPv4数据报，并且能够为IPv4数据报选择路由。
使用双协议栈
- 双协议栈（Dual Stack）是指在完全过渡到IPv6之前，使一部分主机或路由器装有IPv4和IPv6两套协议栈。
- 双协议栈主机或路由器既可以和IPv6系统通信，又可以和IPv4系统通信。
- 双协议栈主机或路由器记为IPv6/IPv4，表明它具有一个IPv6地址和一个IPv4地址。
- 双协议栈主机在与IPv6主机通信时采用IPv6地址，而与IPv4主机通信时采用IPv4地址。
- 双协议栈主机在与IPv6主机通信时采用IPv6地址，而与IPv4主机通信时采用IPv4地址。
- 若DNS返回的是IPv4地址，则双协议栈的源主机就使用IPv4地址；
- 若DNS返回的是IPv6地址，则双协议栈的源主机就使用IPv6地址。
思科IPv6配置
R1(config)#ipv6 unicast-routing
华为IPv6配置
dhcpv6 pool vlan23
address prefix 2403:6A00:300:11:172:16:17:0/120
excluded-address 2403:6A00:300:11:172:16:17:1 to 2403:6A00:300:11:172:16:17:10
dns-server 2403:6A00::1
interface Vlanif23
description To:L1-L2-Desktop
ipv6 enable
ip address 172.16.23.254 255.255.255.0
ipv6 address 2403:6A00:300:11:172:16:17:1/120
ipv6 nd ra prefix default no-advertise
undo ipv6 nd ra halt
ipv6 nd autoconfig managed-address-flag
ipv6 nd autoconfig other-flag
dhcpv6 server vlan23目前IPv6地址的分配方法有以下几种：
手动配置。
手动配置IPv6地址/前缀及其他网络配置参数（DNS、NIS、SNTP服务器地址等参数）。
无状态自动地址分配。
由接口ID生成链路本地地址，再根据路由通告报文RA（Router Advertisement）包含的前缀信息自动配置本机地址。
有状态自动地址分配，
即DHCPv6方式。DHCPv6又分为如下两种:
1、DHCPv6有状态自动分配。DHCPv6服务器自动分配IPv6地址/PD前缀及其他网络配置参数 （DNS、NIS、SNTP服务器地址等参数）。
2、DHCPv6无状态自动分配。主机IPv6地址仍然通过路由通告方式自动生成，DHCPv6服务器只分配 除IPv6地址以外的配置参数，包括DNS、NIS、SNTP服务器等参数—无状态前面已经介绍过，不 在此赘述。