Mục lục
1. Địa chỉ IP là gì?
Địa chỉ IP (viết tắt của Internet Protocol) có nghĩa là giao thức Internet. IP là một địa chỉ đơn nhất mà những thiết bị điện tử như điện thoại, laptop hiện nay đang sử dụng để nhận diện và liên lạc với nhau trên mạng máy tính bằng cách sử dụng giao thức Internet.
Bất kỳ thiết bị mạng nào bao gồm bộ định tuyến, bộ chuyển mạch mạng, máy vi tính, máy chủ hạ tầng (như NTP, DNS, DHCP, SNMP, v.v.), máy in, máy fax qua Internet, và vài loại điện thoại, tham gia vào mạng đều có địa chỉ riêng, và địa chỉ này là đơn nhất trong phạm vi của một mạng cụ thể. Vài địa chỉ IP có giá trị đơn nhất trong phạm vi Internet toàn cầu, trong khi một số khác chỉ cần phải đơn nhất trong phạm vi một công ty.
2. Địa chỉ IPv4 (giao thức Internet version 4)
Giao thức Internet phiên bản 4 (viết tắt IPv4, từ tiếng Anh Internet Protocol version 4) là phiên bản thứ tư trong quá trình phát triển của các giao thức Internet (IP). Đây là phiên bản đầu tiên của IP được sử dụng rộng rãi. IPv4 cùng với IPv6 (giao thức Internet phiên bản 6) là nòng cốt của giao tiếp internet. Hiện tại, IPv4 vẫn là giao thức được triển khai rộng rãi nhất trong bộ giao thức của lớp internet.
Giao thức này được công bố bởi IETF trong phiên bản RFC 791 (tháng 9 năm 1981), thay thế cho phiên bản RFC 760 (công bố vào tháng 1 năm 1980). Giao thức này cũng được chuẩn hóa bởi bộ quốc phòng Mỹ trong phiên bản MIL-STD-1777.
IPv4 là giao thức hướng dữ liệu, được sử dụng cho hệ thống chuyển mạch gói (tương tự như chuẩn mạng Ethernet). Đây là giao thức truyền dữ liêu hoạt động dựa trên nguyên tắc tốt nhất có thể, trong đó, nó không quan tâm đến thứ tự truyền gói tin cũng như không đảm bảo gói tin sẽ đến đích hay việc gây ra tình trạng lặp gói tin ở đích đến. Việc xử lý vấn đề này dành cho lớp trên của chồng giao thức TCP/IP. Tuy nhiên, IPv4 có cơ chế đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu thông qua sử dụng những gói kiểm tra (checksum)..
Địa chỉ IPv4 có chiều dài 32 bit nhị phân, chia thành 4 cụm (4 octets) với mỗi octet là 8 bits nhị phân. Mỗi octet của địa chỉ IPv4 được biểu diễn dưới dạng số thập phân và ngăn cách với nhau bằng dấu chấm.
Với 4 octets (4 bytes) tương đương với 32 bits sẽ cho phép IPv4 có thể cung cấp tối đa: 2^32 = 4 294 967 29 địa chỉ Ip khác nhau trong cùng 1 mạng.
Với sự phát triển quá nhanh của Internet như hiện tại thì sớm muộn gì số lượng địa chỉ IPv4 trong một mạng sẽ không đủ để cung cấp cho tất cả các thiết bị có nhu cầu kết nối mạng, vì thế mà đã ra đời IPv6.
3. Địa chỉ IPv6 (giao thức Internet version 6)
IPv6 (tiếng anh: Internet protocol version 6) là thế hệ địa chỉ Internet phiên bản mới được thiết kế để thay thế cho phiên bản địa chỉ IPv4 trong hoạt động Internet. Về chức năng thì địa chỉ IPv4 và IPv6 điều sẽ tương tự nhau, nhưng điểm khác so với IPv4 về chiều dài chỉ có 32 bit nhị phân, thì với địa chỉ IPv6 sẽ có chiều dài là 128 bit.
Cấu trúc của IPv6
Với chiều dài là 128 bits nhị phân IPv6 có khả năng cung cấp: 2^128 = 3.4 x 10^38 = 340 282 366 920 938 000 000 000 000 000 000 000 000 địa chỉ IP khác nhau trong cùng 1 mạng.
Địa chỉ IPv6 được cấu tạo từ số nhị phân và được biểu diễn mặc định bởi số hexa (cơ số 16). Địa chỉ Ipv6 được chia thành 8 cụm, cách nhau bởi dấu hai chấm “:”, mỗi cụm sẽ bao gồm 16 bits nhị phân, với mỗi cụm sẽ biểu diễn bởi 4 số hexa, chạy từ 0000 đến FFFF.
Ví dụ địa chỉ IPv6: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
Ưu điểm của IPv6
Những lợi ích khi sử dụng IPv6
- Không gian địa chỉ gần như vô hạn, vì số lượng địa chỉ IPv6 được cung cấp ra rất lớn.
- Khả năng tự động cấu hình (Plug and Play)
- Khôi phục lại nguyên lý kết nối đầu cuối – đầu cuối (end to end) của internet và loại bỏ hoàn toàn công nghệ NAT/PAT
- Quản trị TCP/IP dễ dàng hơn: DHCP được sử dụng trong IPv4 nhằm giảm cấu hình thủ công TCP/IP cho host. IPv6 được thiết kế với khả năng tự động cấu hình mà không cần sử dụng máy chủ DHCP, hỗ trợ hơn nữa trong việc giảm cấu hình thủ công
- Tích hợp cơ chế Mobile – IP và IP Security
- Cấu trúc định tuyến tốt hơn: Định tuyến IPv6 được thiết kế hoàn toàn phân cấp.
- Hỗ trợ bảo mật tốt hơn: IPv4 được thiết kế tại thời điểm chỉ có các mạng nhỏ, biết rõ nhau kết nối với nhau. Do vậy bảo mật chưa phải là một vấn đề được quan tâm. Song hiện nay, bảo mật mạng Internet trở thành một vấn đề rất lớn, là mối quan tâm hàng đầu.
- Hỗ trợ tốt hơn Multicast: Multicast là một tùy chọn của địa chỉ IPv4, tuy nhiên khả năng hỗ trợ và tính phổ dụng chưa cao.
- Sử dụng gói tin với cấu trúc header đơn giản hơn
Khi nào sẽ chuyển đổi IPv4 qua IPv6
Quá trình chuyển đổi IPv4 lên IPv6 sẽ không thể thực hiện một cách nhanh chóng trong ngày 1 ngày 2, hay 1 hoặc 2 tháng. Mà nó sẽ diễn ra một cách từ từ và không có thời hạn cuối cùng.
Hiện nay một vài quốc gia, cơ quan chính phủ, công ty xuyên quốc gia đã bắt đầu sử dụng địa chỉ IPv6 hoặc bắt buộc sử dụng địa chỉ IPv6 cho hệ thống mạng và các sản phẩm phần mềm của họ.
Vì IPv6 được thiết kế để sống chung với IPv4 cho đến khi thay thế hoàn toàn IPv4 nên một máy sử dụng IPv4 hoàn toàn có thể giao tiếp với một server sử dụng IPv6.
Các công nghệ chuyển đổi sang IPv6
Những công nghệ phục vụ cho việc chuyển đổi từ địa chỉ IPv4 sang địa chỉ IPv6 và đảm bảo không phá vỡ cấu trúc Internet cũng như làm gián đoạn hoạt động của mạng Internet. Những công nghệ chuyển đổi này, cơ bản có thể phân thành ba loại như sau:
Dual-stack: Cho phép IPv4 và IPv6 cùng tồn tại và chạy trong cùng một thiết bị mạng.
Công nghệ biên dịch: Thực chất là một dạng thức công nghệ NAT, cho phép thiết bị chỉ hỗ trợ IPv6 có thể giao tiếp với thiết bị chỉ hỗ trợ IPv4.
Công nghệ đường hầm (Tunnel): Công nghệ sử dụng cơ sở hạ tầng mạng IPv4 để truyền tải gói tin IPv6, phục vụ cho kết nối IPv6.
