前言

虽然IPv6渐渐出现在了人们的视线之中，但是目前来看IPv4仍然占据着主导地位，在日常的编码过程中两者都会接触到，但实际上两者在使用范围、消息头结构等细节上有诸多不同，具体的那些细节对于应用层来说可能体会不到，所以我们先从两者的表示方式来看看，学会认出哪些是IPv4类型的地址，而哪些是IPv6类型的地址。

IPv4地址表示方法

每个IPv4地址占用4个字节，长度为32位，由网络号和主机号部分组成，最常采用点分十进制表示法，格式为 ddd.ddd.ddd.ddd，其中 0 <= ddd <= 255，而每个 d 都是十进制数，可省略前导零，比如常见的192.168.1.1，理论上最多能表示的地址个数为$2^{32}$。

IPv6地址表示方法

每个IPv6地址占用16个字节，长度为128位，占用空间是IPv4地址的4倍，但是这里要注意，IPv4所能表示的地址个数相比于IPv4来说可不是4倍的关系，IPv6理论上最多能表示的地址个数为$2^{128}$，是IPv4能力的$2^{96}$倍，换算成10进制也就是大约79228162514264337593543950336倍，在很长一段时间内不用再担心IP地址不够用的问题了。

而IPv6地址由于占用位数较多，所以采用更容易书写和理解的冒分十六进制表示法，格式为xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx，其中每个 x 表示一个十六进制的符号，也就是0-9A-F，比如一个普通IPv6地址23CD:0F01:0005:0789:ABED:EF01:2345:67D9，前导零也是可以省略的，例如前一个地址可以记作23CD:F01:5:789:ABED:EF01:2345:67D9。

在某些情况下，一个IPv6地址内可能包含很长的一段0，这时可以把连续的一段0压缩为::, 但要注意是，地址中::只能出现一次，这样才能保证地址解析的唯一性，比如地址FF20:A:0:0:0:0:0:1AC2，可以写成FF20:A::1AC2，而地址FF20:A:0:0:1:0:0:1AC2中间有两段0，为保证解析的唯一性，只能选择一段0来压缩，比如写成FF20:A::1:0:0:1AC2或者是FF20:A:0:0:1::1AC2。

为了实现IPv4地址和IPv6地址互相通信，在IPv6的环境下，IPv4地址会被扩展成IPv6地址，此时地址的格式常表示为：xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:FFFF:ddd.ddd.ddd.ddd，前面的96位采用IPv6冒分十六进制表示，而后面32位地址则使用IPv4的点分十进制表示，例如常用的IPv4地址192.168.1.1与表示成IPv6地址就是FFFF:192.168.1.1。

IPv4地址常见分类

192.168.1.1这个IP地址随着路由器的普及逐渐为人们所熟知，有些人可能知道这是一个C类地址，究竟什么是C类地址？难道还有A类、B类地址？不是说IP地址是惟一表示一台主机的吗，为什么我家的路由器和邻居家的路由器地址都是192.168.1.1，关于这些问题就涉及到了IPv4地址的常见分类，其实IPv4地址一般被分为A、B、C、D、E五类，其中还包含一些保留地址和局域网地址，关于这些信息为了对比方便，我整理了下面这幅图，有关分类的疑惑可以看图了解一下：