互联网协议版本6（IPv6） IPv6是互联网协议的第六个修订版，也是继IPv4之后下一代互联网的核心协议。它的主要作用是给联网设备分配唯一的网络地址，确保数据能够准确传输。由于IPv4地址资源枯竭，IPv6通过更长的地址长度解决了这一问题。 IPv6地址长度为128位，是IPv4（32位）的4倍。地址数量从IPv4的约43亿个扩展到IPv6的3.4×10³⁸个，相当于地球每平方米面积可分配数千亿个地址。这种规模彻底解决了设备增长带来的地址不足问题，同时支持物联网、5G等技术的发展。 IPv6地址采用十六进制表示，以冒号分隔8组字符（例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334）。为简化书写，可省略前导零（如"0db8"写作"db8"），连续零组可用双冒号"::"替代（但整个地址仅能使用一次）。 IPv6报文头结构经过优化，固定长度为40字节（IPv4为20-60字节），包含版本号、流量类别、流标签、载荷长度、下一个头、跳数限制、源地址和目的地址8个字段。这种简化设计提高了路由器处理效率。 IPv6取消了广播通信模式，全面采用单播（点对点）、组播（一组设备）和任播（多个接口响应同一地址）三种传输方式。任播特性特别适用于内容分发网络（CDN），用户自动连接至最近的服务节点。 IPv6原生支持IPSec安全协议，提供端到端加密和身份验证功能。虽然IPv4也可部署IPSec，但IPv6将其作为标准配置，从协议层面强化了网络安全基础。 IPv6地址分配遵循分层结构：前3位固定为001，随后45位为全球路由前缀（分配给运营商），16位为子网ID（用于内部网络划分），最后64位作为接口标识符（通常由设备MAC地址生成）。这种结构有利于路由聚合，提升路由效率。 过渡阶段主要采用双栈技术（设备同时运行IPv4/IPv6）、隧道技术（通过IPv4网络封装IPv6数据）和协议转换（NAT64）三种机制。当前全球互联网正稳步向IPv6迁移，截至2023年，主要国家IPv6部署率已超过40%。