10大IT關鍵技術-Internet Protocol v6

實踐下一代網際網路的通訊協定
IPv6的制定與特色

目前世界上所廣泛使用的網路協定是IPv4（Internet Protocol Version 4）。從70年代至今，它為網際網路提供了基本的通訊機制，從而促進了網路應用的發展。但也由於網路的擴張相當的驚人，使得IPv4的有限功能已不足以負擔許多現實的需求。

這其中，對IP位址的需求是一個相當嚴重的問題。作為網路發源地的美國佔用了大量的IP地址，而其他一些網際網路快速發展的地區，如歐洲、東亞等，卻得不到足夠的地址，使得分配上嚴重呈現不均。而其他像行動電話、PDA，甚至汽車、家電等設備，也漸漸浮現對於IP位址的需求，更突顯IP位址不足的困境。

為了暫時解決位址問題，在技術上產生了一些替代方案，其中比較常用的就是NAT（Network Address Translation），它可以只使用少數實體IP位址，就能夠解決大量內部主機連網的需求。然而NAT也有其無法克服的問題，最關鍵的一點就是削弱了點對點的雙向通訊能力，阻礙了一些網路服務的運行。

很明顯地，網路發展至今已累積很多急待解決的問題，像是網路位址不敷使用、服務品質欠佳、安全性不夠等問題，都需要有一個新的網路通訊協定來徹底的解決。

為了解決IPv4的缺陷所導致的問題，並增強IP協定的功能及擴充性，國際網際網路標準組織（Internet Engineering Task Force）自1990年起便開始進行下一代IP通訊協定的發展工作，其中IPv6（Internet Protocol Version 6）在1998 年正式成為標準。

相較於IPv4的侷限性，IPv6在許多方面都有著顯著的改善。例如IP位址的數量方面， IPv6有效地擴大了網路位址的空間，提供了幾乎不受限制的位址，改善了目前IP位置不足的窘境。而在網路流量方面， IPv6網路可以獲得更快、更可靠的資料傳輸，同時在設計上改進了路由結構，使路由器能夠加快資料處理速度。另外IPv6在服務品質和安全性方面也作了很多改善，並且提供更好的即插即用性和移動性。現今IPv6發展狀況

在第一代網際網路的發展上位居後進的亞洲和歐洲國家，對於IPv6的發展自然不肯錯過。其中日本的態度可說是相當積極，在IPv6的研發與應用方面上起步非常早。

日本早把IPv6技術的確立、普及與國際參與，當作為政府的基本政策，並明確地設定在2005年完成網際網路IPv6化。早在2001年時，日本就已推出了純IPv6實驗業務。時至今日，日本一些主要的電信業者和網路服務供應商，都已經提供IPv6的商業服務。

韓國政府對於IPv6在政策制定、產業發展和研究補助等方面都有因應措施。並規畫數年內逐步完成全韓IPv6化的建設與應用。

中國大陸在第一代網路的發展中居於劣勢，導致在IP位址的供需上嚴重失衡。因為這樣，中國大陸也寄望在IPv6的應用上取得領先地位。不但有眾多學術機構一直在對IPv6進行研究，許多廠商也發展了相關產品與技術應用。

歐洲在網際網路方面的發展落後於美國，所以對新一代的網路建設同樣顯得相當積極。由於歐洲的行動通信方面比較發達，所以相當重視IPv6在下一代行動通信方面的發展。歐洲目前已經建立了一些IPv6的實驗網路，各大廠商也都加快了IPv6的開發和產品化。

美國由於是網路的發源地，因此掌握了相當多的資源和先機，過去對於IPv6的建設與發展的步調相對來說比較緩慢。但由於眼見歐亞等地對於IPv6的積極發展，加上美國也不願意失去在網路的主導地位和市場優勢，所以對待IPv6的態度已趨於積極，各主要廠商也漸漸開始投入IPv6產品的研發與生產。

臺灣雖然在IPv6的發展進程中並沒有缺席，但相較於鄰近的日本、韓國，其實在進度上已經有些落後。值此歷史盛會，臺灣應該把握良機好好利用過去打下的基礎，繼續發揮自身長處，才能在這一階段的爭戰中能夠立於不敗之地。支援IPv6的產品越來越多

以IPv6為基礎的下一代網路將展現許多新面貌，並且提供無所不在的資訊與通信服務。但為了實現這樣的理想，必須有相關的產品和技術來支援，這其中包含了網路設備、作業系統以及相同應用軟體。

網路設備方面，目前主要的供應商都針對新一代的網路投入了經費與人力，並參與了規格的制定與議題的討論。而隨著IPv6商業化的趨勢逐漸明顯，許多廠商開始提供支援IPv6的產品，使得越來越多設備能夠支援IPv6。

作業系統方面，如Windows、Unix、Linux、FreeBSD等等，都已經開始支援IPv6。雖然支援的程度與方式不盡相同，但也顯示出在作業系統的開發團隊或者是研發商已經意識到IPv6是大勢所趨，開始為下一代網路應用作準備。特別是微軟視窗作業系統對IPv6的支援更具有一定的意義，它使得IPv6的應用比起過去更形廣泛，也使得促進IPv6的加速普及。

而應用軟體方面，雖然IPv6的應用軟體在數量和聲勢上都還未能居於主流，但許多軟體廠商和開發者都已經開始積極投入。就目前而言，我們可以看到的IPv6應用軟體是相當全面的，它包括了網域名稱管理、防火牆、檔案傳輸、線上遊戲、網路安全控管、電子郵件、視訊會議、瀏覽器等等，這樣一來將會更拓展IPv6的實際應用。過度方案：如何在今日的IPv4網路上運行IPv6
目前發展IPv6的障礙與未來的展望

現今網際網路的運行仍然是以IPv4為主，如何讓IPv6能夠在這樣的情勢下逐步拓展，使得網路協定慢慢從IPv4走向IPv6的時代，就成為了一個重要的課題。由於人們總希望以最小的代價來實踐新技術的應用，因此就有了從IPv4網路向IPv6網路無縫連接的設計，並且也產生一些實際解決方案。目前來說主要有三個途徑，它們分別是雙堆疊（Dual Stack）、穿隧（Tunneling）以及解議（Translation）。

雙堆疊是在系統上同時運行IPv4與IPv6，並且這個系統能夠同時和兩者作溝通。

穿隧技術是考量到目前網路建設的現實，設法將IPv6封包壓縮至IPv4網路，然後在目的地將其解封，得到IPv6封包。

最後一種則是使用位址和協議的解議技術，它將一個通訊協定轉議成為另一個通訊協定，以利於兩個網路之間的順暢溝通。

由於IPv4是相當普遍與成熟的，應用上可說相當廣泛，再加上轉換到IPv6需要花費許多時間與金錢，這也就說明了發展IPv6有著許多阻力和障礙。我們可以發現，目前IPv6在基礎建設、商業產品、應用程式等方面都還是有很多不足的地方。

但儘管人們懷疑也好，抗拒也好，網路走向IPv6已經是一條必經的道路，它除了可以一次解決最迫切的網路位址不足的問題外，並在網路服務品質、安全性、移動性等方面的改善都能提供更好的方案。另一方面，未來對於IPv6的相關需求還可以帶動整個產業的發展，也會有促成新興產業的問世。無論如何，我們都該抱持著樂觀其成的態度來迎接IPv6世代的到來。未來的IPv6位址數量之多將可比擬天上繁星

一臺機器要在浩瀚無邊的網際網路通行，最重要的就是必須有有自己獨特的位址，才能和其他機器作區別。而針對這樣的需求，網際網路採用了IP協定來做為運行的基礎，目前通行的是已經發展數十年的第4個版本，稱為IPv4。

採用32位元數字表示的IPv4，最多只能提供40多億個位址，在不久的將來很可能就不敷使用。而採用了128位元表示的IPv6，可提供的位址竟然多達340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456個。有個比喻形容若IPv4可提供的位址數量像是一個便當盒所能裝的細沙數目，則IPv6可提供的位址數量就好比整個地球上的細沙總和。顯然的，這樣絕對可以一勞永逸地擺脫現今網路位址不足所衍生的種種問題。文⊙歐育斯