一、IPv6地址的概述
IPv6是IP（Internet Protocol）的第六版，它被设计为IPV4（Internet Protocol Version 4）的后继者。IPv6采用128位地址长度，相对于IPv4的32位地址长度，IPv6能够支持更多的地址，IPv6地址不仅包含本地网络的地址，而且包含了全球惟一的地址。
二、IPv6地址的组成
IPv6地址由8组16进制数构成，每组之间用冒号“:”分隔。<br>例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
1. 简化地址表示
IPv6的地址长度为128位，如果每组都写满16位，则会非常冗长，不便于人类阅读和记忆。为了简化IPv6的地址，有两种方式可以使用：
（1）用一组双冒号“::”代替多个连续的0，这种方法只能使用一次，例如：
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 可以简写成： 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334
（2）将每组地址前导的0省略掉，例如：
2001:0db8:0123:0045:5678:09ab:cdef:0123 可以简写成： 2001:db8:123:45:5678:9ab:cdef:123
2. 地址的类型
IPv6地址有几种类型，包括：
（1）单播地址：只有一个接口需要接收该地址。
（2）组播地址：多个接口需要接收该地址，组播地址的范围根据地址的第一字节定义。
（3）任播地址：多个接口都可以接收该地址，数据报将被路由转发到距离最近的接收端口。
数据包中的源地址可以是任何地址，但只能指定一个目标地址。
三、IPv6地址规划的注意事项
规划IPv6地址需要注意以下几点：
1. 子网划分
IPv6子网划分采用了类似于CIDR（无类型域间路由）的方式，即将前缀或者后缀用斜杠“/”分成两个部分，前者为消息中地址的的位数，后者则表示组ID的位数。
例如，将一个组ID为16位的前缀（48位）分为两个部分，每个部分各为24位，则可表示成“/24/24”。
2. 路由协议
IPv6路由协议包括：
（1）RIPng协议：基于距离向量的路由协议。
（2）OSPFv3协议：构建在OSPFv2的基础上，适用于IPv6的OSPF协议。
（3）BGP4+协议：IPv6版本的BGP协议。
3. 安全性
IPv6提供了以下安全性策略：
（1）IPSec：对IPv6数据包进行加密和身份验证。
（2）防火墙：对传入和传出的IPv6数据包进行控制。
（3）访问控制列表（ACL）：对特定接口或地址执行ACL。
四、示例代码
1. IPv6地址的简化表示
// 完整IPv6地址示例 const char* ipv6 = "2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334"; // IPv6地址的简化表示 const char* ipv6_simple = "2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334";
2. IPv6地址的类型
// 设定IPv6单播地址 struct in6_addr myaddr; inet_pton(AF_INET6, "2001:db8:85a3::8a2e:370:7334", &myaddr); // 设定IPv6组播地址 struct sockaddr_in6 mAddr; inet_pton(AF_INET6, "ff02::1:ff00:1234", &mAddr.sin6_addr); mAddr.sin6_family = AF_INET6; mAddr.sin6_port = 8080; // 设定IPv6任播地址 struct sockaddr_in6 anycastAddr; in6_addr addr; inet_pton(AF_INET6, "2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344", &addr); memcpy(&anycastAddr.sin6_addr, &addr, sizeof(addr)); anycastAddr.sin6_family = AF_INET6; anycastAddr.sin6_port = htons(80); anycastAddr.sin6_scope_id = 2;
3. IPv6子网划分
为了将前缀48位的地址分成两个24位的前缀，需要使用位运算（需要注意网络字节序）：
uint16_t sitesid = 0x1020;
uint32_t site1 = BE32(nc_get_ipv4_addr("192.168.100.1"));
uint32_t site2 = BE32(nc_get_ipv4_addr("192.168.101.1"));
in6_addr prefix;
inet_pton(AF_INET6, "2001:db8:85a3::", &prefix);
uint64_t net1 = ((uint64_t)prefix.s6_addr32[0] << 32) | site1;
uint64_t net2 = ((uint64_t)prefix.s6_addr32[0] << 32) | site2;
prefix.s6_addr16[4] = htons(sitesid);
prefix.s6_addr32[1] = htonl(net1);
prefix.s6_addr32[2] = htonl(net2);
// 将前缀48位地址划分成两个24位的前缀
char buf[256];
inet_ntop(AF_INET6, &prefix, buf, sizeof(buf));
printf("%s/n", buf);
4. IPv6的安全性
使用IPSec来保护数据包的安全性和身份验证：
// 使用IPSec来保护数据包
ipsec_policy_t ipsec_policy;
ipsec_policy.apply_to = NET_IF_IN;
ipsec_policy.pkt_len = 0;
ipsec_policy.input = true;
ipsec_policy.output = true;
ipsec_policy.tunnel_mode = false;
// IPSec密钥
ipsec_key_t ipsec_key = {0};
memcpy(&ipsec_key.key_octet, "12345", 5);
ipsec_key.key_len = 5;
int rc = ipsec_apply_policy(&ipsec_key, &ipsec_policy);
if (rc) {
printf("Failed to apply IPSec policy (%d)/n", rc);
}
