105年關務三等資料通訊第一題

105年關務三等資料通訊

一、IPv6 設計的目標包含下列幾點，請分別針對下列目標，詳述 IPv6 相對於 IPv4 做了那些改變。 (一)即使 IP 地址分配缺乏效率，也可支援極大數目的主機 (hosts)。（4分） (二)降低路由器 (routers) 繞送表 (routing tables) 的大小。（6分） (三)簡化 IPv6 表頭 (header)，使得路由器能更快速處理封包。（10分）

答：

(一)即使IP地址分配缺乏效率，也可支援極大數目的主機

	IPv4	IPv6
位址長度	32bits	128bits
位址數量	232	2128

IPv6 提供43億個獨一無二的位址，可以緩解因為 IPv4 提供的位址數目有限而造成的其他網路問題。

※參考資料：https://support.apple.com/zh-tw/HT202236

(二)降低路由器繞送表的大小

1.IPv4封包切割的做法：

若封包在傳輸過程中因為最大傳輸單位 (MTU) 的限制，導致傳輸過程中，將封包切割成幾個片段 (Fragments) 進行傳送，而因為每個 IP 封包到達目的裝置的先後順序可能與出發時的順序不同，因此接收端在進行封包重組時，便必須以此識別碼進行判斷 IP 封包原來的順序，以便能將屬於相同資料封包的片段組合在一起。

2.IPv6封包切割的做法：

IPv6 將 fragment 的功能變成是一個 extension header。另外，只有 source 可以切割封包，routers 不再負責切割；若 router 發現封包太長，會丟棄封包，然後傳送 ICMP 給 source，由 source 重新切割封包。

(三)簡化IPv6表頭，使得路由器能更快速處理封包

IPv4 標頭欄位	IPv6 標頭欄位
Header Length	在 IPv6 中已刪除。IPv6 中沒有 Header Length 欄位，因為 IPv6 標頭永遠是固定值 40 位元組。每一擴充標頭或是固定值，或者指定各自的大小
Identification	在 IPv6 中已刪除。在 IPv6 標頭中沒有資料片段資訊。它包含在資料片段擴充標頭中
Fragmentation Flags	在 IPv6 中已刪除。在 IPv6 標頭中沒有資料片段資訊。它包含在資料片段擴充標頭中
Fragment Offset	在 IPv6 中已刪除。在 IPv6 標頭中沒有資料片段資訊。它包含在資料片段擴充標頭中
Header Checksum	在 IPv6 中已刪除。在 IPv6 中，由連結層對整個 IPv6 封包進行位元級的錯誤偵測
Options	在 IPv6 中已刪除。IPv4 選項由 IPv6 擴充標頭取代