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一个32位的IPv4地址以8个位为一段分成4段，每段之间用点（.）分开。而IPv6地址的128位是以16位为一段，共分为8段，每段的16位转换为一个4位的十六进制数字，每段之间用冒号（：）分开。
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如RFC 2373所定义，有3种格式表示IPv6地址。首选格式是最长的表示方法，由所有的32个十六进制字符组成。例如，下面这个128位的IPv6地址用二进制表示为：
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00100000000000010000110110101000110100000000000100000000000000010000000000000000000000000000000000000000000000001100111011001101
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00100000000000010000110110101000110100000000000100000000000000010000000000000000000000000000000000000000000000001100111011001101
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把每16位一段转换为4个字符表示的十六进制，然后以冒号隔开，可以得到如下表示形式：
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2001：0da8：d001：0001：0000：0000：0000：0001
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上面这个地址就是首选格式，是一个适合于计算机“思维”的表示法。
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在IPv6中，常见到使用包含一长串0的地址，为了方便书写，对于每一段中的前导0可以进行省略。如前面的首选格式地址经过一次压缩，可以得到：
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对于连续两段以上都为0的字段，可以使用“：：”（两个冒号）来表示，这样再次压缩，变成：
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这就是IPv6地址的压缩表示法。注意，每个IPv6地址只允许有一个“：：”。
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还有一种表示法就是在IPv6地址中使用内嵌的IPv4地址。这种表示法的地址的第一部分使用十六进制表示，而IPv4部分采用十进制。这是过渡机制所用的IPv6地址特有的表示法。例如，fe80::200:5efe:58.20.27.60，这个IPv6地址的后半部分就是一个IPv4地址。
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IPv6前缀是地址中具有固定值的位数部分或表示网络标识的位数部分。IPv6的子网标识、路由器和地址范围前缀表示法与IPv4采用的CIDR标记法相同，其前缀可书写为：地址／前缀长度。例如21DB:D3::/48是一个路由器前缀，而21DB:D3:0:2F3B::/64是一个子网前缀。具体解释如下表所示。
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IPv4有单播、广播和组播地址类型，在IPv6里面，广播已经不再使用了，这对网络管理员来说，应该是个好消息，因为在传统的IP网络中，出现的很多问题都是由于广播引起的。IPv6仍有3种地址类型，分别是单播、多播（也称作组播）、泛播（也称作任意播）。
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（1）单播IPv6地址：单播地址唯一标识一个IPv6节点的接口。发送往单播地址的数据包最终传递给这个地址所标识的接口。为适应负载均衡，IPv6协议允许多个接口使用相同的IPv6地址，只要它们对于主机上的IPv6协议表现为一个接口。
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（2）多播IPv6地址：多播地址标识一组IPv6节点的接口。发送往多播地址的数据包会被该多播组所有的成员处理。
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（3）泛播IPv6地址：泛播地址指派给多个节点的接口。发送往泛播地址的数据包只会传递给其中的一个接口，一般是隔得最近的一个接口。
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