105年關務三等資料通訊第一題－國考資訊處理工作室(高考二級資訊處理/高考三級資訊處理/調查局三等/關務人員三等/地方特考三等)

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