單元 11 IPv6 與雙協定路徑
學習目標與問題
先讀 03 至 05。你應能解析 128-bit 位址、說明 NDP 及 SLAAC、判斷 IPv6 預設路由來源，並追蹤雙協定的不同路徑。IPv4 代理正常不代表 IPv6 一定同樣被接管。
多播成員管理 MLDv2 與 NDP 用途不同；詳 04A。03A 以 IPv4 來源政策示範，不替代 IPv6 完整來源選擇。
11.1 位址與標頭
IPv6 常以八組 16-bit 十六進位表示；每組可省略前導零，連續零組可用 :: 壓縮一次。RFC 5952 正規化用小寫、壓縮最長連續零組，同長選左側，單一零組不用 ::。2001:db8::1 是文件用範例位址；::1 是 loopback；fe80::/10 是 link-local 範圍，跨介面使用時常需 scope／zone 識別；fc00::/7 是 ULA 範圍。
IPv6 基本標頭固定 40 bytes，含 Next Header 和 Hop Limit，部分資訊放 extension headers。路由器不替轉送的過大 IPv6 封包分片；來源需處理 PMTU、必要時來源分片。因此不能把「沒有中間分片」寫成「IPv6 從不分片」。ICMPv6 Packet Too Big 是重要路徑訊號。
11.2 NDP 不是 ARP 改成更長位址
NDP 使用 ICMPv6，包含鄰居解析、路由器探索、重複位址偵測等。Neighbor Solicitation/Advertisement 常配合 solicited-node multicast 做鄰居解析；Router Solicitation/Advertisement 提供路由器及前綴相關資訊。IPv6 不用 IPv4 式 ARP 廣播。
link-local 位址可用於相鄰路由器下一跳。預設路由通常來自 RA；DHCPv6（現行 RFC 9915）可提供位址及其他參數，但沒有標準的預設路由選項，因此不能把 IPv4 DHCP 提供閘道的模式直接套到 DHCPv6（手動設定另計）。各系統取得 DNS 的方法可能包括 RA 的 RDNSS 或 DHCPv6，需查平臺支援。
11.3 SLAAC 與位址生命週期
SLAAC 利用 RA 的前綴資訊形成位址，還需遵守旗標、有效期和 DAD。Ethernet 等常見鏈路的 SLAAC 需要 64-bit 介面識別碼，通常使用 /64 前綴；不能說所有 IPv6 路由都必須 /64。介面識別碼不必由 MAC 永久生成，穩定位址與臨時隱私位址降低不同形式的追蹤。主機可以同時持有 link-local、global 及臨時位址。
例：路由器公告 2001:db8:10::/64 及預設路由。主機可形成 2001:db8:10::abcd，送另一遠端前綴時選路由器的 link-local 下一跳，再用 NDP 解析鏈路位址。全球位址存在不保證防火牆允許入站，也不保證 ISP 回程正常。
11.4 雙協定與 Happy Eyeballs
名稱可有 A 及 AAAA。應用可競逐或調整 IPv6／IPv4 連線嘗試，改善其中一條路徑不佳的等待。兩條路徑可能不同，DNS 回覆、路由、代理接管、防火牆和 VPN 設定都需兩套檢查。
IPv6 不依賴 IPv4 式 NAT 才能對外通訊，但仍需防火牆、端點安全和合理位址管理。若全隧道政策只涵蓋 0.0.0.0/0，::/0 可能走原出口；這是政策覆蓋問題，並不是 IPv6 天然不安全。
實驗、習題與檢核
L03 練 IPv6 正規化與前綴；L14 追蹤 A／AAAA 兩種路徑。只做離線表不需要改動自己的 IPv6 設定。
- 將 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0010:0001 縮寫。
- IPv6 預設路由通常從哪類訊息取得？
- 為何「IPv6 沒有 NAT」不等於所有服務都對外開放？
- 預期全部走 VPN 時，應如何檢查 IPv4 及 IPv6 政策？
檢核：能把位址形成、路由、鄰居解析和存取政策分開。版本註記：RFC 9915 於 2026 年取代 RFC 8415；Happy Eyeballs v3 此次查閱仍為 Internet-Draft，正文採 RFC 8305 的已發布模型。位址表示另查 RFC 4291/5952，RA 的 DNS 選項查 RFC 8106。