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什麼是IPv6

IP的第6版。把位址擴大到128位元，像 2001:db8::1 這樣，以每16位元一組、共8組的十六進位表示。標頭為40位元組的固定長度而更加單純，途中的路由器不會分割封包。與IPv4沒有相容性，因此以同時運作兩者的雙協定堆疊，以及轉換機制等方式推進移轉。

日文名稱: IPv6

「IPv6」出現在1領域的3道練習題中（電腦網路基礎等）。

這個名詞所屬的領域: 電腦網路基礎

位址的寫法與種類

把128位元的位址分成8組16位元，各寫成4位數的十六進位，以冒號連接。各組開頭的0可以省略，連續為0的組可以用「::」合併，但只能用一次，因此 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001 可寫成 2001:db8::1。一般上位64位元是表示網路的前綴，下位64位元是介面ID，一個區域網路分配一個 /64。種類有在網際網路上使用的全球單播位址、只在同一鏈路內使用且每個介面必定擁有的鏈路本地位址（fe80::/10）、在組織內使用的唯一本地位址（fc00::/7），以及多播位址（ff00::/8），沒有廣播。

相較於IPv4的主要變更

標頭成為40位元組的固定長度，選項移到以「下一個標頭」欄位串接的擴充標頭。取消了標頭檢查和，錯誤偵測交給鏈路層與上層。只有來源端會分割封包，途中的路由器遇到過大的封包會丟棄並以ICMPv6通知，來源端再以路徑MTU探索調整大小。鏈路的MTU最少為1280位元組。以ICMPv6的鄰居探索（NDP）取代ARP來查詢MAC位址，終端也能根據路由器通告（RA）自行產生位址（SLAAC）。

與IPv4並存

IPv6與IPv4的標頭格式不同，無法直接通訊。因此要組合以下方式：在一台設備上同時運作兩者的雙協定堆疊；把IPv6封包放進IPv4封包中搬運（或反過來）的通道；以及像NAT64與DNS64那樣，讓只有IPv6的終端能連到IPv4伺服器的轉換。由於位址充足，不再需要為了節省位址而使用NAT，但阻擋外部連線的防火牆仍然必要。也有把介面ID設為暫時性隨機值、使終端不易被追蹤的機制（暫時位址）。

練習IPv6的題目

依照省略規則，把IPv6位址 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001 正確縮寫的是下列何者？

  1. A2001:db8:1
  2. B2001:db8::1
  3. C2001:db8::0::1
查看答案與解析

正確答案：B. 2001:db8::1

IPv6位址為128位元（IPv4為32位元），每16位元分為一組，共8組，每組以4位數的十六進位表示。省略規則有兩條：各組開頭的0可以省略（0db8→db8、0001→1），以及連續全為0的組可以用「::」取代，但只能用一次。此例中，第3到第7組共5組0合併後成為 2001:db8::1。若用了兩次「::」，就無法確定各自代表幾組0，因此不允許。「2001:db8:1」只有3組，又沒有表示省略0組的「::」，並不是這個位址的正確寫法。

常見問題

IPv6的位址有多少個？

2的128次方，約3.4×10^38個。遠多於IPv4的2的32次方（約43億個），光是分配給一個區域網路的 /64 就有2的64次方個位址。

IPv4與IPv6的終端能直接通訊嗎？

不能，因為標頭格式不同。同時擁有兩種位址的雙協定堆疊設備之間，會以IPv4或IPv6其中一種通訊；只有IPv6的終端要連到IPv4伺服器，則需要NAT64之類的轉換。

IPv6位址中的「::」代表什麼？

代表省略了連續為0的組。一個位址中只能使用一次，因為用了兩次就無法分辨各自省略了幾組0。

解析中的「IPv6」

出現「IPv6」的題目（3題）

  1. 依照省略規則，把IPv6位址 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001 正確縮寫的是下列何者？
  2. 下列關於ARP功能的敘述，何者正確？
  3. IPv4標頭中TTL（Time To Live，存活時間）的功能，下列何者正確？

出現這個名詞的比較

相關名詞

IPv4 封包 ARP IP位址 MAC位址 乙太網路（Ethernet） IP（網際網路協定） DNS（網域名稱系統） DHCP 路由器

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