一. 前言
由于智能时代的到来和物联网的兴起，接入网络的设备越来越多，导致网络规模的不断扩大，IPv4地址空间消耗殆尽，由于针对IPv4地址短缺问题出现了像NAT的临时性的解决方案，但是NAT也有弊端，无法彻底解决IPv4地址短缺问题。所以IETF在20世纪90年代提出了下一代互联网协议-IPv6，IPv6的地址空间巨大，使用了全新的地址配置方式，使配置更简单，并采用全新的报文格式，提高了报文处理的效率，安全性。
二. IPv6特点
1. 地址空间巨大
IPv6采用128位地址，相比IPv4的32位地址空间要大得多。这意味着IPv6可以为世界上的每个物理设备分配唯一的地址，以满足不断增长的互联网设备需求。
2. 精简报文结构
IPv6的报文头部相比IPv4更加简单，减少了一些不常用的字段，使报文处理更高效。这有助于提高网络性能和传输速度。
3. 实现自动配置和重新编址
IPv6支持动态主机配置协议（DHCPv6），使设备能够自动获取IP地址和其他网络配置信息，简化了网络管理和维护。此外，IPv6还支持移动IPv6（MIPv6），允许设备在网络中漫游并保持连接。
4. 支持层次化网络结构
IPv6引入了层次化的地址结构，可以更好地支持多级子网划分和路由聚合，提高了网络的可扩展性和管理效率。
5. 支持端对端安全
IPv6内置了IPSec协议，可以为数据包提供端到端的加密和认证，增强了网络的安全性和隐私保护。
6. 更好的支持QoS
IPv6引入了流量标签（Traffic Class）字段和流标签（Flow Label）字段，可以更好地支持流量分类和服务质量（QoS）的实现，提供更好的网络性能和用户体验。
7. 支持移动特性
IPv6支持移动IPv6（MIPv6）和无线IPv6（Wireless IPv6），能够更好地支持移动设备在网络中的漫游和连接切换，实现了真正的移动互联网。
三. IPv6地址格式
IPv6地址由8个16位的字段组成，每个字段使用4个十六进制数字表示，字段之间使用冒号（:）分隔。IPv6地址的一般格式为：
xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx
其中，每个x表示一个十六进制数字（0-9，A-F）。
IPv6地址的一些特殊格式如下：
1. 零压缩格式
如果连续的字段都是0，可以用两个冒号（::）表示。但每个地址只能使用一次零压缩格式。示例如下：
缩写前：2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1234:5678
缩写后：2001:0DB8::1234:5678
2. 单个字段压缩
如果某个组的前导为0，0可以简写，举例如下：
缩写前：2001:0DB8::1234:0000:5678
缩写后：2001:DB8::1234:0:5678
四. IPv6地址结构
1. 网络前缀
IPv6网络前缀是IPv6地址的一部分，用于唯一标识一个特定的网络。它是一串二进制数字，指示了网络部分的长度和内容。
IPv6网络前缀的长度以位数表示，通常以斜杠后面的数字表示，例如/64、/48等。前缀的长度决定了网络标识的长度，即在同一个网络中具有相同前缀长度的地址都属于同一个网络
2. 接口标识
接口标识可以由手工配置，系统通过软件生成和IEEE EUI-64规范自动生成，接下来详细介绍EUI-64生成IPv6地址方法。
MAC地址如下：
02:42:4c:f8:b4:9c -> 0000 0010 0100 0010 0100 1100 1111 1000 1011 0100 1001 1010
1. 将48位的MAC地址转化为64位接口ID，在MAC地址24位后插入FFFE，如下
0000 0010 0100 0010 0100 1100 1111 1111 1111 1110 1111 1000 1011 0100 1001 1010
2. 将64位的第一个字节的第7位反转
0000 0000 0100 0010 0100 1100 1111 1111 1111 1110 1111 1000 1011 0100 1001 1010
-> 00:42:4c:ff:fe:f8:b4:9c
3. 加上64位前缀的FE80，生成本地链路地址
fe80::42:4cff:fef8:b49c
五. 总结
本文介绍了IPv6的特点和地址格式，以及详细介绍了如何使用EUI-64生成IPv6地址。