IPv6 特性

IPv4 的后续版本不是为了向后兼容而设计的。为了保持 IP 寻址的基本功能，IPv6 被完全重新设计。它具有以下特性：

• 更大的地址空间 - 与 IPv4 相比，IPv6 使用 4 倍多的位来寻址 Internet 上的设备。如此多的额外位可以提供大约3.4×10³⁸ 个不同的地址组合。这个地址可以为这个世界上几乎所有的东西分配地址。据估计，这个地球上每平方米可以分配1564个地址。
• 简化的标题 - 通过将所有不必要的信息和选项（存在于 IPv4 标头中）移动到 IPv6 标头的末尾，简化了 IPv6 的标头。IPv6 标头仅比 IPv4 大两倍，前提是 IPv6 地址长四倍。
• 端到端连接 - 现在每个系统都有唯一的 IP 地址，可以在不使用 NAT 或其他转换组件的情况下在 Internet中传输。IPv6 全面实施后，每台主机都可以直接访问 Internet 上的其他主机，但存在一些限制，如防火墙、组织策略等。
• 自动配置 - IPv6 支持其主机设备的有状态和无状态自动配置模式。这样，没有 DHCP 服务器也不会停止网段间通信。
• 更快的转发/路由 - 简化的标题将所有不必要的信息放在标题的末尾。包含在首部第一部分的信息足以让路由器做出路由决定，从而像查看强制首部一样快速做出路由决定。
• IPSec - 最初决定 IPv6 必须具有 IPSec 安全性，使其比 IPv4 更安全。此功能现已成为可选功能。
• 无广播 - 虽然以太网/令牌环被认为是广播网络，因为它们支持广播，但 IPv6 不再有任何广播支持。它使用多播与多个主机进行通信。
• 任播支持 - 这是 IPv6 的另一个特点。IPv6 引入了数据包路由的 Anycast 模式。在这种模式下，Internet 上的多个接口都分配有相同的 Anycast IP 地址。路由器在路由时将数据包发送到最近的目的地。
• 流动性 - IPv6 的设计考虑到了移动性。此功能使主机（如手机）可以在不同的地理区域漫游，并使用相同的 IP 地址保持连接。IPv6 的移动特性利用了自动 IP 配置和扩展报头。
• 增强的优先支持 - IPv4 使用 6 位 DSCP（差分服务代码点）和 2 位 ECN（显式拥塞通知）来提供服务质量，但它只能在端到端设备（即源设备和目标设备）支持的情况下使用并且底层网络必须支持它。 而在 IPv6 中，Traffic class 和 Flow 标签用于告诉底层路由器如何有效地处理数据包并对其进行路由。
• 平稳过渡 - IPv6 中的大 IP 地址方案可以为设备分配全球唯一的 IP 地址。这种机制节省了 IP 地址，不需要 NAT。因此，设备可以相互发送/接收数据，例如，可以非常有效地使用 VoIP 和/或任何流媒体。 另一个事实是，报头加载较少，因此路由器可以做出转发决定，并在它们到达时尽快转发。
• 可扩展性 - IPv6 报头的主要优点之一是可以在选项部分添加更多信息。IPv4 仅提供 40 字节的选项，而 IPv6 中的选项可以与 IPv6 数据包本身的大小一样多。