什么是IPv4和IPv6？

IPv4和IPv6是不同类型的IP地址。它们的主要用途相同，标记不同的用户，并且让用户能通过IP进行通信。主要区别在于IPv6是最新一代的IP地址。

IPv4地址

IPv4地址的概念是在1980年代初期提出的。即使有新版本的IP地址，IPv4地址仍然是Internet用户使用最广泛的地址。通常，IPv4地址以点分隔十进制表示。每个部分代表一组构成8位地址方案的8位地址。

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IPv6地址

仔细观察，您会发现IPv6地址并不是一种全新的技术。它是Internet协议的最新版本，但它是在1998年开发的，旨在替换IPv4地址。IPv6地址使用以冒号分隔的十六进制数字。它分为八个16位块，构成一个128位地址方案。

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为什么选择IPv6?

IP（Internet Protocol）是TCP/IP协议族中的网络层协议。（网络层协议主要工作是：借助路由表，负责处理IP数据报在网络中的传输。）IPv4协议是目前广泛部署的因特网协议。在因特网发展初期，IPv4以其协议简单、易于实现、互操作性好的优势而得到快速发展。但随着网络的迅猛发展，地址短缺问题的显现，IETF曾提出过IPv6、IPv7、IPv8、IPv9等四个草案，并希望其中的一种协议能够替代IPv4。经过充分的讨论，IETF最终选择IPv6并替代IPv4，而IPv7、IPv8、IPv9也就从此销声匿迹。

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IPv4 分类法

在互联网诞生之初，IP 地址就有一套标准的分类方法，因为当时互联网上的设备还很少，需要用到 IP 的企业和机构也没有那么多。谁知道后来互联网发展的如此迅猛，导致这种分类方式用起来不太合理。

这种分类方式是将 IP 地址分成 A、B、C、D、E 五类，每一类都有固定的前缀和应用场景。

一个 IP 地址占用 32 bit ，用点分十进制表示，例如 192.168.0.188，一个点号分隔一个 8 bit。

• IP 地址可分为 A、B、C、D、E 五类，D类是广播地址，E类是保留地址（未启用），所以重点关注 A、B、C类；
• A、B、C 类地址分为网络地址和主机地址，
  • 网络地址表示一个网络
  • 主机地址分给具体的主机
• 主机地址全为 0 和全为 1 的IP 有特殊用途，主机地址全为 0 ，表示网络号，代表这个网络本身；主机地址全为1，表示广播地址，代表这个网络中的所有主机；
• 每个类别中（除了 D、E类），都有一些地址有特殊的用户，留作私有地址或者回环地址，例如192.168、127.0.0.1；
• 子网掩码全为1的位数就是网络地址的位数；

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A 类

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A 类地址前 8 位为网络地址，后24位为主机地址。

网络地址中第一位固定为0，有从0~127共128个网络，每个网络可容纳$2^{24}-2$ =16,777,214台主机。但其实可用的 IP 地址从 [1.0.0.0]~[126.255.255.255]。

特殊网络地址：

但其中网络地址全0和全1的为特殊地址，不能使用，所以 A 类地址可用的网络数其实是 126个。

127.0.0.1，这个地址我们都非常熟悉，一般我们说这个是本地地址（localhost），其实这个地址准确的名称叫做「回环地址」，

可以理解为一个虚拟网卡，这个网卡只接收来自本机的数据包。

0.0.0.0，这个地址其实才代表本机，假设一台主机上有两个网卡，一个服务监听了 0.0.0.0 这个IP ，则发给这两个网卡的数据都会被监听到。

还有网络地址 10 开头的地址用作内网地址，从10.0.0.0 ~ 10.255.255.255。好多公司的内网 IP 都是10网段的。

特殊主机地址：

每一个网络，主机地址全 0 和 全 1 的都是保留地址，所以每一个网络的主机数都是$2^n-2$ ，n 是主机地址的位数。

B类

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16位网络地址，16位主机地址。网络地址中前两位固定为 10，有$2^{14}$ =16384个网络，每个网络可容纳 $2^{16}-2$=65534台主机。

但其实可用的 IP 地址从128.0.0.0到191.255.255.250。

特殊网络地址：

172.16.0.0~172.31.255.255是私有地址。

10101100.0001000.00000000.00000000 ~ 10101100.00011111.11111111.11111111

169.254.0.0到169.254.255.255是保留地址。

10101001.11111110.00000000.00000000 ~ 10101001.11111110.11111111.11111111

特殊主机地址：

每一个网络，主机地址全 0 和 全 1 的都是保留地址，所以每一个网络的主机数都是 $2^n-2$ ，n 是主机号的位数。

C类

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24位网络地址，8位主机地址。网络地址中前三位固定为110，有 $2^{21}$ 个网络，每个网络可容纳 $2^{8}-2$ =254台主机。

但其实可用的 IP 地址从192.0.0.0~223.255.255.255。

特殊网络地址：

192.168.0.0～192.168.255.255 留作私有地址使用。

D类

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D类地址以 1110 开始，并且不区分网络地址和主机地址，这类地址用作是广播地址，用来接收广播消息

E类

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E类地址以1111开始，保留地址，还未启用。

IPv4 vs IPv6

由于网络迅速发展，IPv4的设计不足也日益明显，IPv6相比IPv4提供了一些新特性和改善措施：

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贡献者

sreio

更新日志

2025/7/7 06:35

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• debfb-update于 2025/7/7