Os endereços unicast são utilizados para comunicação entre dois nós, por exemplo, telefones VoIPv6, computadores em uma rede privada. A estrutura do unicast foi definida para permitir agregações com prefixos de tamanho flexível, similar ao CIDR do IPv4.

Alguns exemplos de tipos de endereços unicast IPv6: Global Unicast, Unique-Local e Link-Local.

Global Unicast – é equivalente aos endereços públicos IPv4 e globalmente roteável e acessível na Internet IPv6. Ele é constituído por três partes:
1. o prefixo de roteamento global, utilizado para identificar o tamanho do bloco atribuído a uma rede;
2. a identificação da sub-rede, utilizada para identificar um enlace em uma rede;
3. e a identificação da interface , que deve identificar de forma única uma interface dentro de um enlace.
Saiba+ sobre o endereço Global unicast
Link Local – usado apenas no enlace específico onde a interface está conectada. O endereço link local é atribuído automaticamente pelo prefixo FE80::/64. Os 64 bits reservados para a identificação da interface são configurados utilizando o formato IEEE EUI-64. Vale ressaltar que os roteadores não devem encaminhar para outros enlaces, pacotes que possuam como origem ou destino um endereço link-local.
Unique Local Address (ULA) – utilizado apenas para comunicações locais, geralmente dentro de um mesmo enlace ou conjunto de enlaces. Um endereço ULA é composto de quatro partes e não deve ser roteável na Internet global. Sua utilização permite que qualquer enlace possua um prefixo /48 privado e único globalmente. Deste modo, caso duas redes, de empresas distintas, por exemplo, sejam interconectadas, provavelmente não haverá conflito de endereços ou necessidade de renumerar a interface que o esteja usando. Além disso, o endereço ULA é independente de provedor, podendo ser utilizado na comunicação dentro do enlace mesmo que não haja uma conexão com a Internet. Seu prefixo pode ser facilmente bloqueado, e caso um endereço ULA seja anunciado acidentalmente para fora do enlace, através de um roteador ou via DNS, não haverá conflito com outros endereços.

Identificação da interface

Os identificadores de interface (IID) são utilizados para distinguir as interfaces dentro de um enlace. Devem ser únicos dentro do mesmo prefixo de sub-rede. O mesmo IID pode ser usado em múltiplas interfaces em um único nó, porém, elas dever estar associadas a deferentes sub-redes. Normalmente utiliza-se um IID de 64 bits, que pode ser obtido de diversas formas.

CIDR

Conforme visto anteriormente, com o CIDR (Classless Inter-Domain Routing), o tamanho dos blocos alocados para cada rede passou a corresponder à real necessidade das mesmas.

Saiba+ Global Unicast

O Global Unicast utiliza os 64 bits mais a esquerda para identificação da rede e os 64 bits mais a direita para identificação da interface. Portanto, exceto casos específicos, todas as sub-redes em IPv6 tem o mesmo tamanho de prefixo, 64 bits (/64), o que possibilita 2^64 = 18.446.744.073.709.551.616 dispositivos por sub-rede. Atualmente, está reservada para atribuição de endereços a faixa 2000::/3 (001), que corresponde aos endereços de 2000:: a 3fff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff. Isto representa 13% do total de endereços possíveis com IPv6, o que permite criar 2^(64−3) = 2.305.843.009.213.693.952 (2,3×1018) sub-redes (/64) diferentes ou 2^(48−3) = 35.184.372.088.832 (3,5×1013) redes /48.

Quatro partes

Um endereço ULA, com um ID global é composto de 4 partes:

Prefixo: FC00::/7.
Flag Local (L): se o valor for 1 (FD) o prefixo é atribuído localmente. Se o valor for 0 (FC), o prefixo deve ser atribuído por uma organização central (ainda a definir).
Identificador global: identificador de 40 bits usado para criar um prefixo globalmente único.
Identificador da Interface: identificador da interface de 64 bits.

Deste modo, a estrutura de um endereço ULA é FDUU:UUUU:UUUU:: onde U são os bits do identificador único, gerado aleatoriamente por um algoritmo específico.

Veja o resumo do mapeamento IPv6.