## [關於ipv6](/book-example)
ipv6為目前網際網路的最新協定，這個協定設計的目的是要用來取代ipv4以及新增一些機制以便改良ipv4的缺陷。我們現在主要使用的ipv4理論上能提供42.9億的ip位置，而ip位置就像我們的門牌號碼一樣，如果沒有ip那我們手中的設備將無法連上網路，科學家為了延緩ipv4消耗完畢的窘況，於是在1993年推出了網路位置轉換(NAT)以及無類別域間路由（CIDR）的機制，但是這樣的解決方案也只是治標不治本，於是網際網路工程任務小組(IETF)開始於1990年代開始著手IPV6的研發。
## [什麼是IP地址](/book-example)
ip地址就像我們家的門牌一樣，能讓郵差能順利的把信送到我們的家中；而在網路世界中ip地址與門牌號碼有著異曲同工之妙，如果沒有IP地址那我們就無法把資料傳輸到指定的目的。
在我們的終端設備連上網路時，ISP就會配發一個IP地址給終端設備，這個IP在世界上獨一無二的，只要終端設備沒有下線，就不會有其他的設備取得一樣的IP。
我們常見的IPV4是由32位元二進位所組成的，但為了方便記憶科學家便以`XXX.XXX.XXX.XXX`的格式呈現，每組XXX代表小於或等於255的10進位數，而IPV4又分成類A,B,C,D,E類，其中每個類別中又有分別規劃出，僅能在區網中使用的地址(又稱：虛擬IP)，如果要能聯外則必須搭配Nat機制才能連上外網。而D,E類分別為群播用途以及研究用途，所以就沒有定義虛擬ip。
以下的表格列出，各class的ip所配發的虛擬ip網段。
| | 虛擬ip的網段 |
| ----- | :-----: |
|A類|10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
|B類|172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
|C類|192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
|D類|N/A
|E類|N/A
隨著網際網路的持續發展，讓連網的設備也愈來愈多，IPV4也漸漸的枯竭，於是IETF除了開始著手開發IPV6外，也在1990年中期設計出NAT的機制讓許多終端裝置能共用一個實體IP，以節省實體ip的使用量，這個技術廣泛的應用在我們上網的日常之中，從家裡的wifi分享器到電信業者的行動網路服務皆能看到NAT的存在，但是NAT並非一個完美的解決方案，例如：由於連線時必須要進行IP地址轉換，但這樣的轉換會增加網路設備的負擔，以及讓某些程式無法正常的連線。這樣的窘況除了採用用STUN技術外，我們更可使用IPV6來解決這個問題。
IPV6於1998年底正式粉末登場，作為新時代的IP協定，最明顯的改變便是把地址空間由32位元提升到128位元，這樣使得IPV6共有3.4×10^38^個位址能用，有科學家大膽斷言IPV6能使地球每一粒沙子皆能擁有一個IP位置。有別於舊協定，IPV6的表達方式為採用32個16進位數`XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX`由於地址的長度變得比IPV4還要來的長，為了方便輸入，IETF有定義了幾個IPV6的簡寫的規則。
+ `0`可以省略
+ 雙冒號`::`可以用來表示一組0或多組連續的0，但只能出現==一次==

為了方便了解以下表格列出IPV6簡寫的範例
假設有個IP叫`2001:0DB8:02de:0000:0000:0000:0000:0e13`我們可寫成......
|簡寫|是否合法|
| ----- | :-----: |
|2001:0DB8:2de:0:0:0:0:e13|✔|
|2001:DB8:2de:0:0:0:0:e13|✔|
|2001:DB8:2de::e13|✔|
|2001:0DB8::1428:57ab|✔|
但是基於第二點原則我們不能寫成......
|簡寫|是否合法|
|----- | :-----: |
|2001::25de::cade|✖|
這樣寫讓電腦無法推斷完整的IPV6地址，故不合法。
## 如何取得ipv6
由於要支援ipv6不僅我們的終端、軟體要支援，連負責通訊的網通設備也要跟著支援才行，但是這意味不支援的設備勢必要進行更換，這樣無非帶來不小的成本，況且並非所有單位皆積極更換設備，所以這將是一個漫長的過渡期，為了能順利的從ipv4過渡到ipv6，工程是師提出了三種方法來作為過渡期應用。
### 取得IPV6的方案優缺點比較
|方案|簡介|優點|缺點|
| ----- | ----- | ----- | ----- |
|IPv4/IPv6雙協定(Dual Stack)|讓ipv4與ipv6同時存在於網路系統中|設定較簡單，有利於IPv4漸進式發展為IPv6，不須再重新佈署設備、支援點對點連線。|每個環節的網通設備都要支援ipv6、純ipv4無法與純ipv6互通。|
|IPv6穿隧(Tunneling)技術|透過隧道技術把ipv6包在ipv4中傳輸|ipv4的設備也能傳輸ipv6的封包，可以降低成本|需要依賴ipv4將來還是得再更新設備一次、無法解決ipv4不夠的問題。|
|協定轉換(Translation)技術|使用NAT-PT技術把ipv6轉譯成ipv4常用於兩系統的邊界處|免除升級雙協定的麻煩與成本|由於轉譯機制的關係，會使某些網路協定失效，必須使用其他機制來補救，增加系統維護的複雜性。|
▲IPv4/IPv6雙協定(Dual Stack)示意圖(圖片來源T客邦)
▲協定轉換(Translation)技術示意圖(圖片來源T客邦)
▲IPv6穿隧(Tunneling)技術示意圖(圖片來源T客邦)

這三種方案之中，雖然各有它的優勢與劣勢，但是目前世界的趨勢已逐漸轉向IPv4/IPv6雙協定(Dual Stack)的方案；使用這個技術將來系統普及度高時，一但正式關閉ipv4就能直接接軌ipv6不需再做其他設備的更新。
在台灣目前已有幾家ISP逐步開始支援ipv6，其中華電信已於今年六月份全面啟用ipv6的服務，其他ISP也緊追在後，目前絕大多數的作業系統皆支援ipv6，只要連上的網路有提供ipv6服務，只要稍做設定甚至甚麼事都不用做即可取得ipv6的地址。
### 各家ISP對IPV6的支援度
|電信業者|是否支援|普及率|
| ----- | :-----: | ----- |
|中華電信固網|✔|20.67%
|中華電信行動網路|✔|71.47%
|遠傳電信行動網路|✔|12.76%
|台灣大哥大行動網路|✔|13.51%
|台灣之星行動網路|✖|0.05%
|亞太電信行動網路|✔|2.38%
|亞太電信固網|✖|0.47%|
|學術網路|✔|19%|
|政府GSN網路|✔|14.16%
|seednet|✖|0.48%|
|台灣固網|✖|0.25%|
|Cable業者|✖|N/A|
### 電腦取得IPV6的方法
我們以中華電信為例，要取得IPV6主要有三種方法。
+ 電腦連接數據機並使用PPPOE撥號，無須任何設定即可取得IPV6。
+ 電腦連接數據機並使用數機的硬撥服務，由於數據機以支援IPV6，便也可取得。
+ 電腦連接在自備的分享器之後，首先必須確認分享器是否支援，如確定支援可進入設定頁面開啟相關設定。
### 手機取得IPV6的方法
#### 安卓方法
如果你的手機是安卓，而你的電信商又支援ipv6的話，可以進入手機設定
▲進入設定介面後選擇雙卡與行動網路。

▲選擇SIM1或是你用於上網的SIM卡。

▲選擇存取點名稱(APN)
▲選擇Internet這個接入點。

▲進入後點選APN通訊協定。
▲選擇IPv4/IPv6後並且存檔
設定成功後手機會幾秒鐘無服務，等網路回復後可到[測試網頁](https://test-ipv6.com/)做測試，如果有出現IPv6的地址代表，你已成功取得IPv6。
#### IOS方法
在IOS想要支援IPv6最簡單的方法是把系統升級到最新版即可，但是我們時常基於各種因素，不希望把系統升級到最新版本，於是我們可以透過刷入最新ipcc的方法來享有IPv6。
首先我們必須去這[網站](https://mrmad.com.tw/tw-ios-ipcc-download)依照你的裝置型號取得最新的ipcc檔，以中華電信為例，支援IPv6的版本為`32.2`，所以我們就下載`32.22`的版本來進行更新，但請注意如果你的系統版本過低，此方法可能無效，像`32.2`據網友實測，最低版本不能低於`10.3.2`，否則會無效。
進行刷入的方法並不會太困難，但是需要使用到命令提示字元來輸入指令這樣iTunes方能對手機刷入ipcc
先按win鍵+R叫出執行，在視窗內輸入cmd開啟命令提示字元。
如果iTunes為32位元則輸入：
` "C:\Program Files\iTunes\iTunes.exe" /setPrefInt carrier-testing 1`
iTunes是64位元的話則輸入：
`"C:\Program Files (x86)\iTunes\iTunes.exe" /setPrefInt carrier-testing 1`
如果你是Mac使用者則開啟終端機輸入：
` defaults write com.apple.iTunes carrier-testing -bool YE`
▲把上文敘述的指令複製到命令提示字元後按Enter鍵執行。


▲輸入後先把你的手機的Find My iphone服務先解除，否則接下來的步驟會失效。

▲解除後把手機接上電腦，並且選擇信任此電腦，方能讓iTunes讀取到裝置。

▲接下來在iTunes的介面中進入iphone的設定畫面，會出現升級以及回復iphone兩個按鍵，==按住Shift鍵==點選升級。

▲接著會跳一個視窗要你選擇檔案，視窗右下角會有一個下拉式選單，點選該選單調整成*.ipcc的那個選項，皆者在選取剛剛下載下來的ipcc檔，再來按下開啟此時iTunes就會開始把你指定的ipcc刷入手機，如果成功的話，手機會顯示幾秒鐘的無服務，接著會重新取得訊號，接著到[測試網頁](https://test-ipv6.com/)進行測試。

▲如果網頁測試的結果為10分那代表你已成功取得IPv6。
# IPv6推廣的阻礙
台灣的IPv6已於十多年開始研究準備，到了今年年初中華電信率先啟用行動網路的IPv6機制以及在今年五月份時啟用公共熱點IPv6的服務以及光世代的IPv6的服務，使的原本普及率從原本的0.83%-62名爬到了13.65%-27名成長速度世界第一，隨後9月、10月其它電信業者陸續支援，使得普及率來到了25.34%-排名也爬到了全球15名。
但是台灣的IPv6的普及率之所以能那麼高其實並非固網使用者的加持，而是行動網路的使用者；我們攤開普及度的數據就會發現，中華電信行動網路IPv6的普及度高達了71.58%但是固網業務卻僅占了20.86%而已，以下將列出幾點關於IPv6推廣速度緩慢的主要原因。
* 網通設備不支援
我們許多家用的網路設備由於不是最新款的，所以往往不會支援IPv6，而往往廠商又無意採取韌體更新的方式來支援IPv6，變的說如果我們要享受IPv6必須花錢去購買最新的設備；而企業單位不願更新的理由，除了會造成網管人員的困擾，也有公司採購的防火牆雖然支援IPv6的通訊，但是對於IPv6的過濾能力不佳，進而讓公司以資安理由而選擇暫時不引進新的通訊機制。
* 缺乏足夠的誘因
當我們在跟許多非電腦專業的人士推廣IPv6時，最常被問到：「有了IPv6對我有甚麼好處？」。面對一版使用者時，他們在意的並非IPv4不足、有擾人的NAT機制等等，而是好奇說採用了IPv6能否讓上網友著更佳的體驗，但不幸的是原則上使用IPv6上網並不會有顯著的速度提升，所以許多人對於這個議題了解的十分有限，因為對一般使用者而言IPv6現階段只是可有可無的東西罷了。
但是在中國的學術網路，情況正好相反，中國的學術網路有別於台灣，是按照使用上網流量來收取網路費的，但是中國政府為了推廣測試IPv6，各個大學皆有支援IPv6的服務並且是免費使用的，這樣的政策使的中國學生，會盡量使用IPv6來上網如此一來就無須付流量費了。
* 即使沒有問題也不大
雖然現在有愈來愈多的網站開始支援IPv6了，但是世界上絕大多數的網站任然只支援IPv4，加上目前還沒有任何一家ISP已經正式關閉IPv4的服務，這意味著現在就算不支援IPv6除了少部分的IPv6的網站上不去以外，其餘網站還是能正常連線，使用許多使用者沒有意識到IPv6這個東西。
* 小型ISP不夠積極
台灣除了上述列表的ISP外，還有許多以「第二類電信事業經營者」者模式在經營的業者，例如：社區寬頻等，他們的網路雖然是跟中華電信承租(俗稱的二房東)，但是他們的網通設備往往沒有支援IPv6，加上現在並未有啟用的急迫性更沒有經濟效益性，於是這些小家的電信商往往不願意投入資金進行設備的升級。
# IPv6的應用
由於在前文中敘述到IPv6具有大量的地址可供網路終端使用，這樣的特色使的讓現在正在發展的物聯網技術有了契機，以往物聯網系統，通常都要有中央伺服器，而我們要遠端連線進行裝置管理時，將透要透過中央的伺服器進行封包轉發，因為通常物聯網的設備對網的網路使用行動網路或是由固網提供的wifi但這類的網路系統皆有使用NAT機制，使的我們無法直接連線到裝置進行管理；一旦用了IPv6後就沒有了這個問題了，因為IPv6沒有NAT機制，只要取得ip後我們還可以搭配支援AAAA記錄的DDNS服務來把一長串難記的地址轉為較好記的網址，這樣就能隨處連線，不需透過中央伺服器進行封包轉發，能降低延遲並且提升傳輸效率。除此之外IPv6這樣的特色能使促進採用P2P技術的網路服務發展，例如去中心化點對點的通訊軟體：Tox、以及分散式點對點的網頁系統ZeroNet，這類的服務在IPv4的時代，由於大多數的網路環境皆有NAT所以時常無法發揮完美的通訊效果，在IPv6逐漸廣泛應用的時代後，這問題我相信也逐漸解決了。