1.2 · IPv4 與 IPv6 地址

目標： 解釋兩種地址方案的格式與存在原因。

IP 地址是什麼

網絡上每台設備都需要唯一地址，資料才能找到路。互聯網協定 (IP) 定義這個地址。

IPv4

性質	值
長度	32 位
表示	點分十進制：192.168.1.10
地址空間	2³² ≈ 43 億
年份	1981

例子分解：

192.168.1.10
└┬┘ └┬┘ │ └┬┘
 │   │  │  └─ host 部分
 │   │  └──── 
 │   └─────── 
 └─────────── network 部分

特殊 IPv4 範圍（值得知道）

範圍	用途
127.0.0.1	環回（本機）
192.168.x.x、10.x.x.x、172.16-31.x.x	私有（家庭 / 辦公 LAN）
255.255.255.255	廣播

IPv6

性質	值
長度	128 位
表示	冒號十六進制：2001:db8:85a3::8a2e:370:7334
地址空間	2¹²⁸ ≈ 3.4 × 10³⁸
年份	1998（部署中）

簡化心智模型：「地球上每粒沙子都能有幾個 IPv6 地址。」

為何要 IPv6

• IPv4 全球唯一地址用完（IANA 在 2011 年正式宣佈耗盡）。
• IoT（數十億設備）所需地址遠超 IPv4 所能提供。
• IPv6 路由更簡單、內建安全擴展、不需 NAT。

設備如何獲取地址

• DHCP（動態主機配置協定） —— 多數家用路由器自動派發 IP。
• 靜態 IP —— 手動分配（典型用於服務器與列印機）。
• APIPA / Link-local —— DHCP 失敗時的自動後備。

公網 vs 私網地址

• 公網 IP 在全球互聯網上唯一。
• 私網 IP 在 LAN 內重用；路由器上的 NAT（網絡地址轉換）在兩者間翻譯。

課程不要求技術細節

課程指引説*「不要求技術細節」*。聚焦目的、格式與轉換原因。

考試式題目

題（4 分）： 陳述 IPv4 與 IPv6 的兩個差異，並給一個引入 IPv6 的原因。

參考答案：

• 長度：IPv4 是 32 位，IPv6 是 128 位。
• 表示：IPv4 用點分十進制（192.168.1.1）；IPv6 用冒號十六進制（2001:db8::1）。
• IPv6 的原因：IPv4 只支持約 43 億唯一地址，隨互聯網設備（智能手機、IoT）激增而耗盡。IPv6 提供 2¹²⁸ 個地址，可見未來夠用。

關鍵要點

• IPv4 = 32 位、點分十進制、已耗盡。
• IPv6 = 128 位、十六進制、地址充足。

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