台灣IPv6寬頻分享器發展現況

IP(Internet Protocol)位址即網際網路協定位址,如同門牌地址,主要提供客戶於網際網路上接收與傳送資訊。因應全球IPv4位址用罄,啟用IPv6更符合未來多元行動終端及萬物聯網發展需求,尤其是物聯網、智慧家庭、車聯網/自駕車、智慧城市及醫療健康照護等應用。

網際網路版本6 (IPv6, Internet Protocol version 6) 是下一代網際網路協定,它被設計用來替代當前網際網路IPv4,位址長度由32位元提升至128位元,IPv6位址空間多達2的128次方個位址。因此,IPv6可以直接解決物聯網面臨之位址不足問題,並且保持網路互連透通性,物體裝置可以進行任何形式之雙向連線。

為了解國際與我國IPv6整體推動情形及ISP IPv6佈建狀況,以掌握台灣IPv6發展之全球排名狀況,TWNIC於近年開始收集與累積相關IPv6量測數據,並於2018年4月建置發表台灣 IPv6 全球排序網站,URL https://ipv6now.twnic.net.tw,以APNIC IPv6量測資料為基礎,自動計算每日、每週、每月不同週期之台灣IPv6使用率於全球之排名及國內各主要ISP佈署使用IPv6比例之相關數據。

依據APNIC IPv6量測網站資料指出,2017年12月台灣IPv6比例僅0.38%,排名全球第67。但自國內中華電信2018年年初4G行動上網IPv6開始商用服務,5月HiNet光世代及公眾Wi-Fi逐步啟用IPv6,緊接著台灣大哥大、遠傳電信、亞太電信之4G行動上網亦逐步啟用IPv6,使台灣IPv6使用比例快速竄升,至2019年11月達到45%,全球排名躍升至第5名,台灣IPv6普及率持續穩定成長。

在固網連網方面,寬頻分享器或是家用閘道器(Home Gateway),主要是用於介接住家或小型辦公室之區域網路與ISP提供之連外網路(簡稱外網),通常也結合無線基地台的功能。主要的連外實體線路包括光世代(又稱FTTx,經由光纖傳送再由Ethernet或VDSL介接光纖接入家中)、ADSL、Cable Modem及專線等,這些線路會經由終端設備以Ethernet接到Home Gateway。

在IPv4網路裡,Home Gateway對外透過PPPoE或DHCP等連線技術取得外網通訊埠(WAN port)的公用位址(Public IP Address),對內則使用網路位址轉換(NAT)的技術,以DHCP的方式指派私用位址(Private Address)給區域網路內(簡稱內網)的電腦主機。內網電腦對外通信時,Home Gateway會進行私用位址及公用位址的轉換。

新一代IPv6網路供應大量公用位址,所以不需要再使用NAT技術,而是直接指派公用IPv6位址給內網的電腦主機。所以Home Gateway除了在連接外網的WAN Port上得到一個ISP提供的IPv6位址,還必須從ISP得到一段IPv6公用位址網段以便指派給內網主機。內網主機對外通信時,Home Gateway不再執行NAT,而是依據公用位址進行封包的路由轉送(Routing),因此,Home Gateway也常被稱為Home Router。

ISP通常透過DHCP-PD (Prefix Delegation)的技術指派Prefix長度為64位元的IPv6位址(簡寫為 /64)給Home Gateway,再由Home Gateway核發給內網使用。64位元的Prefix就是電腦主機的Network ID (網路識別碼),後64位元的Host ID (主機識別碼)則是內網電腦可以自由使用的部分,組合Network ID及Host ID就是內網電腦的IPv6位址。

IPv6網路提供了全新的自動位址指派技術,稱為SLAAC (StateLess Address AutoConfiguration),Home Gateway就是利用這個技術發放Prefix給電腦,電腦再自動產生Host ID (以EUI-64運算法產生或以亂數法產生),Prefix加上Host ID就是電腦主機的IPv6位址。IPv6也提供與IPv4類似的DHCP技術及手動設定固定位址的機制。依據位址指派技術的不同,IPv6 Home Gateway提供了SLAAC+RDNSS、SLAAC+Stateless DHCPv6、Stateful DHCPv6及手動設定位址等多種IPv6位址自動配置的技術。

PPPoE是目前固網連網普遍應用的技術,可同時使用於IPv4及IPv6,使用支援IPv6 PPPoE的分享器,透過分享器撥接IPv6 PPPoE(目前大部份的分享器預設未啟用IPv6 PPPoE連動IPv4 PPPoE功能,使用者需自行留意IPv6 PPPoE是否啟用)再加上DHCP-PD(DHCP Prefix Delegation)技術自動取得IPv6子網路Prefix後,分享器即可同時分派IPv4及IPv6位址給用戶端電腦。

若用戶是使用Cable有線電視寬頻上網,亦需留意分享器是否支援IPoE(IPv6 Over Ethernet)IPv6連線功能,除了分享器WAN端需支援DHCPv6能力之外,分享器LAN端的IPv6運作方式則和PPPoE 連線之LAN端功能相同。

TWNIC於2019年對於市場上常見的幾個分享器廠牌進行測試後,發現只有友訊科技(D-Link)於2018年後出廠的大部份分享器具有「IPv6 連線功能隨著IPv4啟用而自動啟用」的功能,其他廠牌分享器可能不具備IPv6連線功能,或是具備IPv6連線功能但預設並未自動啟用IPv6連線功能,而需使用者再進行手動設定,若使用者於市面上購買分享器時,需特別留意是否支援IPv6能力及相關設定,才能享受將成為世界潮流的IPv6連線上網。

以中華電信來說,目前已經全區開放的HiNet光世代(FTTx) IPv6連線服務所使用的PPPoE撥接連線,用戶不需特別另外申請即可使用IPv6,但在台灣,許多用戶會自行購買分享器進行分接,此時分享器「是否支援及預設啟用IPv6」就相當重要,而大部份用戶通常期望將分享器以最快速的方式隨插即用快速連網,而不用對分享器有任何設定或僅需輸入帳號密碼,所以對分享器製造商而言,建議「支援及預設啟用IPv6」應該成為出廠預設設定,以滿足用戶方便快速接取到IPv6網路且享受到IPv6連網的需求。

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