IPv6 là gì?

IPv6 là giao thức liên mạng thế hệ mới được thiết kế để khắc phục những hạn chế của phiên bản IPv4. IPv6 có 2128 địa chỉ, gấp khoảng 10 lần so với địa chỉ của IPv4. Vậy IPv6 là gì? Phiên bản này có gì khác biệt với IPv4? Cùng đọc ngay bài viết sau đây của Nhân Hòa nhé!

1. IPv6 là gì?

IPv6 hay còn được gọi trong tiếng Anh là Internet Protocol version 6 là giao thức liên mạng phiên bản 6, là phiên bản thứ 4 trong quá trình phát triển các giao thức Internet (IP). Nó ra đời nhằm khắc phục tình trạng khan hiếm địa chỉ và nhược điểm trong thiết kế IPv4. IPv6 có chiều dài 128 bit và được chia thành 8 nhóm dưới dạng cụm số thập nhị phân.

IPv6 là gì?

Địa chỉ IPv6 sẽ có chức năng tương tự với IPv4 nhưng điểm khác IPv6 khác biệt và vượt trội hơn so với IPv4 là dãy số tập hợp các ký tự sẽ dài hơn để đáp ứng cho nhu cầu sử dụng của người dùng ngày càng tăng lên tính đến thời điểm hiện tại.

>>> Xem thêm: Hướng dẫn trỏ tên miền về địa chỉ IP

2. Lợi ích khi sử dụng IPv6

- Hỗ trợ các địa chỉ nguồn và đích có độ dài 128bit (16byte)

- Không gian địa chỉ lớn và dễ dàng quản lý hơn so với IPv4

- Sử dụng link-local (địa chỉ giao tiếp nội bộ) trên tất cả các node địa chỉ multicast

- Tự động cấu hình, không cần cấu hình thủ công hoặc sử dụng máy chủ DHCP giúp quản trị TCP/IP dễ dàng hơn

Lợi ích khi sử dụng IPv6

- Hỗ trợ gói tin kích thước tới 1280byte (không phân mảnh)

- Với định tuyến hoàn toàn phân cấp, IPv6 được thiết kế với cấu trúc định tuyến tốt hơn

- Khắc phục khả năng hỗ trợ và mức độ khả dụng multicast tốt hơn so với phiên bản v4

- IPv6 có mức độ bảo mật nâng cao hơn, hỗ trợ bảo mật mạng tốt hơn nữa

- Đáp ứng tốt các nhu cầu về thiết bị di động. Do sự phát triển không ngừng của các thiết bị di động trong thời gian gần đây, các cấu trúc giao thức Internet cũng cần được cải tiến để hỗ trợ tốt hơn. Trong khi đó, thời điểm IPv4 ra đời, khái niệm về thiết bị di động vẫn còn khá xa vời

>>> Xem thêm: Hướng dẫn trỏ IP cho Domain tên miền quốc tế

3. Phân loại địa chỉ IPv6

- Unicast

Để phân biệt các Host đơn lẻ trên một mạng người ta sử dụng địa chỉ Unicast. Địa chỉ này lại được chia thành 2 loại là liên kết cục bộ và toàn cục. Unicast liên kết cục bộ chỉ có thể truy cập đến các máy tính được chia sẻ liên kết. Unicast toàn cục lại có khả năng truy cập rộng rãi. Unicast cục bộ và Unicast toàn cục sử dụng định dạng địa chỉ khác nhau

- Anycast

Anycast là địa chỉ được sử dụng cho nhiều cổng trên nhiều node khác nhau. Khi thông tin được gửi đến thông qua địa chỉ anycast, thông tin này sẽ được di chuyển một trong số các cổng node đó, thông thường sẽ là cổng gần nhất

Phân loại địa chỉ IPv6

- Multicast

Địa chỉ Multicast có tác dụng trong việc nhận dạng một nhóm giao diện mạng. Nó được dùng để gửi thông tin đến giao diện mạng thuộc nhóm Multicast. Các địa chỉ Multicast có sự tách biệt với nhau. Giao diện mạng có địa chỉ Multicast không đồng nghĩa với việc nó nằm trong nhóm Multicast  khác hoặc có một địa chỉ Unicast

4. IPv6 gồm các thành phần nào?

Mỗi địa chỉ IPv6 gồm có 3 thành phần chính là Site Prefix, Interface ID và Subnet ID. Chúng được nhận dạng bởi vị trí các bit trong một địa chỉ.

- Site Prefix

Siet Prefix được biểu thị trong 3 trường đầu tiên. Nó giống như số mạng của IPv4 và được gán đến website bằng một ISP. Trong cùng một vị trí, tất cả các máy tính sẽ được chia sẻ cùng một Site Prefix. Siet Prefix cho phép dùng chung khi nó phát hiện ra mạng của bạn và cho phép truy cập từ internet

- Interface ID

Interface ID được biểu thị trong 4 trường cuối. Interface ID được cấu hình (tự động) dựa vào địa chỉ Media Access Control của giao diện mạng. Định dạng EUI-64 có thể được sử dụng để cấu hình cho ID giao diện

IPv6 gồm các thành phần nào?

- Subnet ID

Subnet ID miêu tả cấu trúc trang mạng. Nó làm việc tương tự như cách làm việc của mạng con trong giao thức IPv4. Các mạng đó có thể dài đến 16 byte, được biểu thị trong định dạng Hexadecimal là chủ yếu. IPv6 Subnet giống như nhánh mạng đơn, một Subnet mask của IPv4

5. Biểu diễn địa chỉ IPv6

- Biểu diễn của địa chỉ

Địa chỉ IPv6 dài 128 bit, được chia làm 8 nhóm, mỗi nhóm gồm 16 bit, được ngăn cách với nhau bằng dấu hai chấm “:”. Mỗi nhóm được biểu diễn bằng 4 số hexa.

Ví dụ: FEDC:BA98:768A:0C98:FEBA:CB87:7678:1111

1080:0000:0000:0070:0000:0989:CB45:345F

Những địa chỉ này lớn, khả năng cung cấp địa chỉ cho nhiều node và cung cấp cấu trúc phân cấp linh hoạt, nhưng nó không dễ để viết ra. Vì vậy cần có 1 số nguyên tắc để nhằm rút ngắn lại cách biểu diễn địa chỉ IPv6. Sau đây là các quy tắc để rút gọn IPv6:

+ Cho phép bỏ các số 0 nằm trước mỗi nhóm (octet)

+ Thay bằng số 0 cho nhóm có toàn số 0

+ Thay bằng dấu “::” cho các nhóm liên tiếp nhau có toàn số 0

Ví dụ về nén địa chỉ IPv6:

Cho một địa chỉ: 1080:0000:0000:0070:0000:0989:CB45:345F

Dựa theo các quy tắc đã nêu trên, có thể nén địa chỉ IP trên như sau: 1080::70:0:989:CB45:345F hoặc 1080:0:0:70::989: CB45:345F

Chú ý: Dấu “::” chỉ sử dụng đƣợc 1 lần trong toàn bộ địa chỉ IPv6 (nhiều dấu “::” có thể gây ra sự nhầm lẫn hoặc không thể biết đúng vị trí của các octet trong địa chỉ IPv6)

Biểu diễn địa chỉ IPv6

- Biểu diễn của Address Prefixes

Prefix của địa chỉ IPv6 được biểu diễn tương tự với kí hiệu IPv4 CIDR. IPv6 prefix được biểu diễn như sau: IPv6-address/ prefix-length

Trong đó:

IPv6-address là bất kì địa chỉ có giá trị, Prefix-length là số bit liền kề nhau được bao gồm trong prefix.

Ví dụ: Sau đây là quy tắc biểu diễn cho 56 bit prefix 200F00000000AB:

200F::AB00:0:0:0:0/56

200F:0:0:AB00::/56

Chú ý với địa chỉ IPv6, kí hiệu “::” được sử dụng 1 lần duy nhất trong mỗi sự biểu diễn.

Theo sau là các cách biểu diễn sai của 56 bit prefix:

200F:0:0:AB/56

200F::AB00/56

200F::AB/56

Cách biểu diễn đầu tiên là không hợp lệ bởi vì các số 0 theo sau trong vòng một trường 16-bit (AB00) bị mất, và địa chỉ không đủ chiều dài hợp lệ. Địa chỉ IPv6 trên bên trái của dấu gạch chéo “/” phải là một địa chỉ IPv6 có chiều dài đầy đủ hoặc được nén hợp lệ. Cách biểu diễn thứ hai và thứ ba là địa chỉ IPv6 được nén hợp lệ nhưng nó không giãn ra thành địa chỉ chính xác. Thay vì 200F:0000:0000:AB00:0000:0000:0000:0000 nó sẽ giãn thành 200F:0000:0000:0000:0000:0000:0000:AB00 và 200F:0000: 0000:0000:0000:0000:0000:00AB, tương ứng

>>> Xem thêm: Hướng dẫn trỏ tên miền về Hosting

6. 3 cơ chế chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Một trong những vấn đề trọng tâm được người dùng Internet quan tâm là cơ chế chuyển đổi từ IPV4 sang địa chỉ IPV6 là gì? Trước câu hỏi được đặt ra, bạn có đến 3 phương án để chọn khi chuyển đổi IPV4 sang IPV6. Chúng bao gồm:

- Dual-stack

Dual-stack là cơ chế có khả năng thực thi đồng thời cả hai giao thức IPV4 và IPV6. Thiết bị này cho phép cả hai giao thức cùng hoạt động trên một máy chủ. Theo đó dual-stack sẽ cho phép hệ điều hành tự lựa chọn giao thức liên lạc phù hợp nhất

- NAT-PT

NAT-PT còn được gọi là công nghệ biên dịch. Đây là công nghệ giúp cho thiết bị chỉ hỗ trợ IPV6 có thể kết nối với một thiết bị chỉ hỗ trợ IPV4. NAT-PT thực hiện chức năng của mình thông qua cơ chế biên dịch địa chỉ và dạng thức của mỗi đầu gói tin

- 6to4

6to4 hay công nghệ đường hầm tự động là phương pháp sử dụng kết cấu hạ tầng của mạng IPV4 để kết nối với cấu trúc địa chỉ IPV6. Cơ chế này hoạt động bằng cách tận dụng tối đa thiết bị mạng sở hữu khả năng hoạt động dual-stack tại điểm đầu và điểm cuối.

Dựa vào đó, thiết bị sẽ bao bọc gói tin IPV6 trong gói tin IPV4. Kế đến thiết bị sẽ truyền tải thông tin của IPV6 trong IPV4 tại điểm đầu. Nhưng về sau cơ chế thông minh sẽ tự động gỡ bỏ gói tin IPV4 để nhận về gói tin IPV6 tại điểm cuối đường truyền

7. Lời kết

Ngày nay, dưới sự mở rộng của internet, việc sử dụng IPv6 là điều cần thiết đối với bất kỳ doanh nghiệp cũng như cá nhân nào. Vì vậy, các doanh nghiệp nên hoàn tất quá trình chuyển đổi sang giao thức IPv6 để tận hưởng các lợi ích tối ưu hơn trong thời đại công nghệ mới.