一、固定的一刀：64 加 64

IPv4 的「网络部分多长」由掩码决定，可以随便切。 IPv6 把它固定了：前 64 位是前缀，后 64 位是接口标识。

「固定」带来的好处是「不用协商」： 任何一台设备看到地址，就知道「前 64 位是网、后 64 位是机器」。 不用像 IPv4 那样先问「掩码是多少」。 代价是「灵活性下降」： IPv4 可以用 /30 只给两个地址，IPv6 最小也是 /64（一台机器也有 2 的 64 次方个地址）。 这种「浪费」在 IPv6 里是被允许的——因为地址本来就多。

二、三类地址

IPv6 只有三种地址类型：

第三行「任播」是 IPv4 也有但很少用的东西： 同一个地址配在多台机器上，路由会把它送到「最近」的那台。 DNS 根服务器就用这个——全球几十个节点共用一个地址，你在哪儿就被送到最近的那个。 注意没有「广播」这一行：IPv6 把广播彻底删了，需要「通知所有人」时用多播组 ff02::1。

三、特殊地址一览

几个必须记住的前缀：

第一行和第四行最容易混： :: 是「我还没有地址」（比如 DHCP 请求时用），::1 是「我自己」（回环）。 少写一个 1，含义完全变了。 第三行的 fe80 是「每块网卡都有」的地址：它只在同一链路上有效，路由器不转发。 所以「邻居发现」全靠它——不需要配置就能先通上话。

四、为什么是 64 这个数

因为「接口标识」最常用的生成方式是 EUI-64，正好 64 位。 而且 64 位足够让「同一张网里的设备永不被猜中」—— 2 的 64 次方是个天文数字，随机取值几乎不会撞。 另一个原因是「子网划分方便」： 16 位一段（十六进制的四位一组），前 64 位正好是四段，肉眼就能看出「第几段是子网」。 所以 64 这个数不是随便定的：它同时满足了「够长、好算、能自动生成」三个要求。

五、动手 Demo：一个 IPv6 地址，前后两半各管什么

拿一个 /64 的地址，把它拆成前缀和接口标识，再算「一个 /32 能切多少张网」。 注意最后一行：/64 只对应 1 个 /64，因为自己就是。

import ipaddress
for p in (32, 48, 56, 64):
    print('/%d' % p, 2 ** (64 - p), '%.2e' % (2 ** (128 - p)))

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
一个 IPv6 地址，前后两半各管什么
--------------------------------------------------------------------
**IPv6 地址按 64 位切成两半**：**前半是「哪张网」，后半是「网里的哪台机器」。**
**这个划分是固定的，不像 IPv4 那样靠掩码临时定。**

**拿 2001:db8:1234:5678::/64 举例**：
  部分                     这一半的值              谁决定
  ----------------------------------------------------------------
  前 64 位（网络前缀）     2001:0db8:1234:5678     由运营商分配
  后 64 位（接口标识）     0000:0000:0000:0000     由主机自己生成

**「主机自己生成」是 IPv6 的一个重要变化**：**地址可以自动配（SLAAC），不需要 DHCP 服务器。**

**再算一下「运营商给的一段能切多少张网」**：
  拿到的前缀     能切几个 /64     合计地址数
  -------------------------------------------
  /32            4294967296       7.92e+28
  /48            65536            1.21e+24
  /56            256              4.72e+21
  /64            1                1.84e+19

**第一行那个就是「一个 /32 切出 42.9 亿张网」**。
**所以运营商给每个家庭一个 /56，成本几乎为零。**
**第二行的 /48 是「企业级」的常见分配**，能切 65536 个 /64。

**「一台机器一个 /64」听起来浪费，但账不是这么算的**：**一个 /64 里有 1.84e+19 个地址**，
**全球的 /64 有 2.31e+18 个**——**地址空间大到「按网段分」都不心疼。**
**这一点和 IPv4 的「省着用」是完全不同的思路。**

「42.9 亿张网」这个数说明运营商给 /32 是「非常宽」的分配：一个 /32 能切出四十多亿个 /64， 而全球运营商只有几千家——所以「地址不够」在 IPv6 的分配体系里根本不是问题。 第二行的 /48 是「企业常见档位」：65536 个 /64，够一个有几万人的公司每个部门一个子网。 家用一般是 /56（256 个 /64），也绰绰有余。 「一台机器一个 /64」听着浪费，但这是有意的设计： 因为「按地址数省」这件事在 IPv6 里没有意义， 而「按 /64 对齐」能让自动配置、邻居发现、隐私扩展全部简化。 省地址省出复杂度，是 IPv4 的老毛病，IPv6 不想再犯。

30 秒实验

1. 算一下：一个 /48 能切多少个 /64？
2. 想一下：为什么 IPv6 不再需要「掩码」这个概念？
3. 想一下：任播和「负载均衡」有什么相似之处？

常见误区

1. 以为「IPv6 也能用 /30 这种小掩码」。 技术上可以，但破坏自动配置，规范要求 /64。
2. 以为「IPv6 有广播地址」。 没有广播，全部改成多播。
3. 以为「::」和「::1」是一回事。 前者是未指定，后者是回环，差一个 1，含义完全不同。

下一节讲「全球唯一的地址」是怎么一层层分下来的。

• ☐ （本节完，下一节 4.6.5 全局单播地址）

相关笔记

• IP地址由网络和主机两部分标识组成
• 全局单播地址
• 📚 图解TCP／IP · 索引