DHCPv6 DHCP IPv6 網路協定 協定

當DHCP遇見IPv6 快速入門DHCPv6協定

2015-07-01
大部分人對於DHCP協定可能不陌生,但對於DHCP的認知都還是著重在IPv4的版本,而IPv6的版本有什麼不同呢?本文會針對DHCP協定在IPv6的部分多加介紹。而考慮到某些人可能對於DHCP協定的細節以及IPv6的部分不太了解,因此也會從這些方向多加介紹。
在開始介紹DHCP協定之前,必須先對IP位址有全面性的了解,因為DHCP協定就是為了IP位址的管理而存在。所以,底下先說明IPv4與IPv6的差異在哪裡。

了解IPv4與IPv6位址

以下分別介紹IPv4位址與IPv6位址,並說明相關的網路知識。

IPv4位址

IPv4位址是由32位元以二進位的方式儲存,32位元分為四個部分,每個部分以十進位的方式顯示會更易於記憶。每個部分就等於是有8個位元,8個位元所能代表的十進位數字範圍就是0?255,也就是2的8次方,所以IPv4的位址所能代表的範圍從0.0.0.0到255.255.255.255,這也是目前大部分所使用的IP位址。

IPv6位址

隨著網路快速地成長,從IPv4的設計可以看出,IPv4所能代表的位址數量是有限的,大約為42億個。就數量來看,並不是一個很小的數字,不過由於IP的設計,因此可能不會使用到所有的位址,不過,同樣地也因為IP的特殊設計,可以在私有網路中重複利用某些位址(私有位址),但即便如此,IPv4位址還是有可能會使用殆盡。

因為這樣的原因,造就了IPv6。IPv6位址長度是128位元,相對於IPv4的32位元,兩者所能代表的位址數量差異相當大。128位元能夠表示的位址數量為2的128次方。也因為128位元相對於32位元多太多,所以在顯示給人類的閱讀上也有所改變,不再以十進位的方式顯示,而是以十六進位的方式顯示。通常會把IPv6的位址內容分為8組,每一組為四個十六進位的數字。例如:


要注意的是,這裡每個部分的區隔是用冒號(:),而不是IPv4所使用的點(.)。而很明顯地,這樣的IPv6位址比IPv4還要難記憶多了。不過為了方便起見,還是有一些小規則可以幫助記憶IPv6位址。

最簡單的小規則就是:「如果某個部分四個數字都是零的話,這個部分就可以被省略。」舉例來說:


上面這個範例中,第五個部分數字都是零,因此也可以用以下這樣的方式顯示:


或是直接用一個0來代表,例如:


不過,如果是連續很多部分都是零,是不能全部都省略,然後寫一堆冒號,兩個連續的冒號只能出現一次,其他可以用0或是不寫來顯示。舉下面這個例子來說明:


可以簡化成以下這幾種方式:


這樣是不是好很多了呢?為什麼不能出現兩個連續的冒號呢?因為會無法辨別中間會有幾組。以下面的範例來做說明:


這樣就看不出省略掉的五個部分,有幾個在第一個省略掉的連續冒號,有幾個在省略掉的第二個連續冒號中。

另外一個小規則是:「若一個部分是以零為起始,則零可以被省略。」以剛才的範例來說:


第二個部分和第三個部分都是以零起始,因此上面這個IPv6位址最多可以被省略成:


此外,IPv6位址也可以用來儲存顯示IPv4的位址,在這樣的情況下,IPv4的位址會儲存在IPv6位址中的最後面32個位元,而且最後32個位元還可以直接用十進位的方式顯示。

例如,想要用IPv6位址來儲存IPv4的192.168.1.2,則可以是::192.128.1.2,除了後面32位元外,前面的部分都是0。當然,192.168.1.2的部分,如果想要IPv6所使用的十六進位顯示方式,也是可以的。若想了解細節,之後筆者可以針對IPv6的部分特地寫一篇文章來介紹。


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