IPv6 address là gì? Bí quyết kết nối Internet an toàn và hiệu quả hơn

IPv4 đang dần cạn kiệt. Do đó, giới công nghệ đang dần chuyển sang sử dụng IPv6 để “thoải mái” hơn về mặt không gian và số lượng địa chỉ IP. Vậy, IPv6 address là gì? IPv6 có những ưu điểm ra sao và liệu có nên chuyển sang IPv6 hay không? Đó sẽ là những câu hỏi mà TinoHost sẽ giải đáp trong bài viết này.

Tìm hiểu về IPv6

IPv6 address là gì?

Máy chủ tên miền (DNS) tương đương như một danh bạ điện thoại của Internet. Chúng duy trì một thư mục tên miền và dịch chúng sang địa chỉ IP trên Internet.

IPv6 (Internet Protocol version 6) là phiên bản mới nhất của Giao thức Internet (IP), giao thức truyền thông cung cấp một hệ thống định vị vị trí cho các máy tính trên mạng và định tuyến lưu lượng trên Internet.

Trong thời đại Internet bùng nổ và trở nên phổ biến, lượng địa chỉ IPv4 ngày càng cạn kiệt, bộc lộ các hạn chế đối với việc phát triển các loại hình dịch vụ hiện đại trên Internet, không đáp ứng đủ nhu cầu người dùng. Được IETF tạo ra để thay thế và khắc phục những lỗi của IPv4, IPv6  ra đời.

Đặc điểm của IPv6 address:

• Chiều dài: 128 bit, gấp 4 lần so với IPv4 (32 bit).
• Biểu diễn: Dưới dạng các nhóm 16 bit, phân cách bởi dấu hai chấm (:). Mỗi nhóm được biểu diễn bằng 4 số hexa. Ví dụ: 2001:0DC8:1005:2F43:0BCD:FFFF.

Ưu điểm vượt trội của IPv6

Không gian địa chỉ khổng lồ

IPv6 sử dụng địa chỉ 128 bit, so với 32 bit của IPv4. Điều này mang lại không gian địa chỉ khổng lồ, đủ để đáp ứng nhu cầu kết nối của mọi thiết bị trên thế giới trong tương lai, bao gồm cả các thiết bị trong Internet of Things (IoT).

Theo ước tính, số lượng địa chỉ IPv6 tương đương với 340 lần số lượng hạt cát trên Trái Đất.

Tăng cường bảo mật

IPv6 tích hợp sẵn giao thức bảo mật IPsec (IP Security) ngay trong giao thức, giúp bảo vệ dữ liệu truyền tải an toàn hơn so với IPv4. IPsec cung cấp các tính năng bảo mật như mã hóa, xác thực và kiểm soát truy cập, giúp ngăn chặn các hành vi xâm nhập, đánh cắp dữ liệu và tấn công mạng.

Hiệu quả truyền tải dữ liệu cao hơn

IPv6 sử dụng tiêu đề gói tin đơn giản hơn so với IPv4, giúp giảm thiểu overhead và cải thiện hiệu suất truyền tải dữ liệu. Ngoài ra, IPv6 cũng hỗ trợ jumbo frames (khung dữ liệu lớn) lên đến 4GB, giúp truyền tải dữ liệu lớn hiệu quả hơn.

Giảm thiểu phân mảnh gói tin

Do không gian địa chỉ rộng lớn, IPv6 có thể sử dụng địa chỉ lớn hơn, giúp giảm thiểu tình trạng phân mảnh gói tin. Phân mảnh gói tin thường xảy ra khi gói tin dữ liệu quá lớn để truyền qua một liên kết mạng, dẫn đến giảm hiệu suất và tăng nguy cơ mất dữ liệu.

Tự động cấu hình địa chỉ

IPv6 hỗ trợ tự động cấu hình địa chỉ (Stateless Address Autoconfiguration – SLAAC), giúp các thiết bị có thể tự động lấy địa chỉ IP mà không cần sử dụng máy chủ DHCP. SLAAC còn đơn giản hóa việc quản lý mạng và giảm thiểu chi phí vận hành.

Hỗ trợ các ứng dụng Internet mới

IPv6 được thiết kế để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng Internet mới như Internet of Things (IoT), video streaming, và cloud computing. Giao thức này có thể hỗ trợ số lượng lớn thiết bị kết nối Internet đồng thời và truyền tải lượng dữ liệu khổng lồ một cách hiệu quả.

Giảm thiểu tình trạng NAT (Network Address Translation)

IPv4 sử dụng NAT để chia sẻ địa chỉ IP công khai cho nhiều thiết bị trong mạng, dẫn đến một số hạn chế về kết nối và bảo mật. Trong khi đó, IPv6 có thể giảm thiểu nhu cầu sử dụng NAT, giúp cải thiện kết nối và bảo mật cho các thiết bị trong mạng.

Hướng dẫn rút gọn IPv6

IPv6 có thể được rút gọn để dễ dàng ghi nhớ và biểu diễn hơn. Việc rút gọn được thực hiện theo một số quy tắc sau:

Quy tắc 1: Bỏ các nhóm số 0 liền kề nhau

• Trong một địa chỉ IPv6, có thể bỏ đi các nhóm số 0 liền kề nhau, chỉ giữ lại một nhóm số 0 duy nhất.
• Ví dụ: Địa chỉ 2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1234:5678 có thể được rút gọn thành 2001:0DB8::1234:5678.

Quy tắc 2: Sử dụng dấu hai chấm kép (::)

• Dấu hai chấm kép (::) được sử dụng để biểu diễn một nhóm số 0 liên tục dài nhất.
• Chỉ có thể sử dụng một dấu hai chấm kép trong một địa chỉ IPv6.
• Ví dụ: Địa chỉ 2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1234:5678 có thể được rút gọn thành 2001:0DB8::1234:5678 hoặc 2001:0DB8::5678.

Quy tắc 3: Sử dụng địa chỉ rút gọn được định nghĩa trước

• Một số địa chỉ IPv6 được định nghĩa trước có thể được sử dụng để rút gọn địa chỉ IPv6 đầy đủ.
• Ví dụ: Địa chỉ ::1 là địa chỉ localhost trong IPv6.
• Địa chỉ fe80:: là địa chỉ link-local trong IPv6.

Lưu ý:

• Khi rút gọn địa chỉ IPv6, cần đảm bảo rằng địa chỉ rút gọn có thể được mở rộng thành địa chỉ IPv6 đầy đủ một cách chính xác.
• Việc sử dụng các quy tắc rút gọn IPv6 không ảnh hưởng đến ý nghĩa của địa chỉ.

Sự khác biệt giữa IPv4 và IPv6 là gì?

IPv6 có nhiều điểm khác biệt so với IPv4, bao gồm:

• Không gian địa chỉ: IPv6 sử dụng địa chỉ 128 bit, so với 32 bit của IPv4.
• Giao thức bảo mật: IPv6 tích hợp sẵn giao thức bảo mật IPsec (IP Security), trong khi IPv4 không có.
• Tiêu đề gói tin: Tiêu đề gói tin IPv6 đơn giản hơn so với IPv4.
• Phân mảnh gói tin: IPv6 ít xảy ra phân mảnh gói tin hơn so với IPv4.
• Cấu hình địa chỉ: IPv6 hỗ trợ tự động cấu hình địa chỉ (SLAAC), trong khi IPv4 thường sử dụng máy chủ DHCP.
• Dưới đây là bảng so sánh IPv6 và IPv4:

Xem thêm: So sánh IPv4 và IPv6. Vì sao không chuyển sang IPv6 để sử dụng?

Phân loại và hướng dẫn kiểm tra IPv6

Phân loại địa chỉ IPv6

Địa chỉ IPv6 được phân loại thành 3 loại chính:

Địa chỉ Unicast

• Là loại địa chỉ phổ biến nhất, được sử dụng để định danh duy nhất một thiết bị trên mạng IPv6.
• Một gói tin gửi đến địa chỉ unicast sẽ được chuyển đến thiết bị có địa chỉ đó.
• Ví dụ: 2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1234:5678

Địa chỉ Multicast

• Được sử dụng để định danh một nhóm các thiết bị trên mạng IPv6.
• Một gói tin gửi đến địa chỉ multicast sẽ được chuyển đến tất cả các thành viên trong nhóm multicast.
• Ví dụ: ff0e::200 (Địa chỉ multicast cho tất cả các thiết bị trên mạng)

Địa chỉ Anycast

• Được sử dụng để định danh một nhóm các thiết bị trên mạng IPv6, nhưng chỉ một thiết bị trong nhóm sẽ nhận được gói tin được gửi đến địa chỉ anycast.
• Thiết bị nhận được gói tin sẽ được chọn dựa trên các tiêu chí như thời gian phản hồi, tải trọng mạng, v.v.
• Ví dụ: fdfe::5054:ff10:: (Địa chỉ anycast cho dịch vụ DNS)

Ngoài ra, địa chỉ IPv6 còn được phân loại thành các loại phụ khác dựa trên cách sử dụng và phạm vi của địa chỉ. Một số loại địa chỉ IPv6 phụ phổ biến bao gồm:

• Địa chỉ link-local: Được sử dụng cho giao tiếp giữa các thiết bị trên cùng một phân đoạn mạng.
• Địa chỉ site-local: Được sử dụng cho giao tiếp bên trong một mạng cục bộ.
• Địa chỉ interface-local: Được sử dụng cho giao tiếp nội bộ trên một thiết bị.
• Địa chỉ global: Được sử dụng cho giao tiếp trên toàn thế giới.

Hướng dẫn kiểm tra kết nối IPv6

Hướng dẫn kiểm tra IPv6 của nhà mạng

Để kiểm tra iPV6 của nhà mạng bạn truy cập vào địa chỉ: https://ipv6-test.com/
Với công cụ này, bạn không chỉ biết mình đang kết nối Internet qua IPv4 hay IPv6 mà còn được thông báo chính xác địa chỉ IP và tên nhà cung cấp dịch vụ đang sử dụng.

Hướng dẫn kiểm tra máy tính bạn đã sẵn sàng với IPv6 chưa

Truy cập  địa chỉ ipv6test.google.com

Công cụ này được Google cung cấp  để kiểm tra nhanh xem máy bạn đã kêt nối IPv6 chưa. Nếu chưa kết nối sẽ phát hiện vấn đề lỗi gì đó với các trang web đã hỗ trợ IPv6 hoặc không.

Việc triển khai IPv6 đang được đẩy mạnh trên toàn thế giới và dự kiến sẽ thay thế hoàn toàn IPv4 trong những năm tới. Do đó, việc trang bị kiến thức về IPv6 là điều cần thiết cho cá nhân, doanh nghiệp và tổ chức để có thể tận dụng tối đa những lợi ích mà IPv6 mang lại. Hy vọng những thông tin này sẽ hữu ích cho bạn trong việc tìm hiểu và sử dụng IPv6.

Những câu hỏi thường gặp