Có lẽ bạn đã nghe về việc nguồn tài nguyên IPv4 đang cạn dần và chúng ta đang dần chuyển sang IPv6 đúng không? Đây có phải là tin chính xác không? Bạn đã tìm hiểu về chúng chưa? Nếu chưa, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về “IPv4 là gì?”, “IPv6 là gì?” cũng như so sánh IPv4 và IPv6 trong bài viết này nhé!
IPV4 và IPV6 là gì?
IP là gì?
Địa chỉ IP (Internet Protocol) là một dãy số được gán cho mỗi thiết bị kết nối với mạng máy tính sử dụng giao thức IP để liên lạc. IP hoạt động như một định danh giúp một thiết bị trở nên cụ thể trên 1 mạng cụ thể. Ngoài ra, địa chỉ IP còn có những tên gọi khác như: số IP, địa chỉ internet.
Tìm hiểu về IPV4
IPv4 là gì?
IPv4 (Internet Protocol version 4) là phiên bản IP được sử dụng rộng rãi để xác định các thiết bị trên mạng bằng hệ thống định địa chỉ. Đây là phiên bản IP đầu tiên được triển khai để sản xuất trong ARPANET vào năm 1983. IPv4 sử dụng 32 bit để lưu trữ 2 ^ 32 = 4.294.967.296 địa chỉ. Tức là hơn 4 tỷ địa chỉ và là giao thức internet chính chiếm 94% lưu lượng truy cập Internet.
IPv4 có những tính năng gì?
Một số tính năng cơ bản của IPV4 như:
- Connectionless Protocol – giao thức không kết nối
- Giúp bạn tạo một lớp giao tiếp đơn giản với đa dạng thiết bị
- Các địa chỉ dễ nhớ và sử dụng ít bộ nhớ để lưu trữ
- Hàng triệu (nếu không muốn nói hàng tỷ) thiết bị đã hỗ trợ IPv4
- Hỗ trợ thư viện video và các hội nghị
Tìm hiểu về IPV6
IPv6 là gì?
“Xịn” hơn IPv4, IPv6 (Internet Protocol version 6) là phiên bản mới nhất của Internet Protocol. Phiên bản này được triển khai nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng địa chỉ IP Internet nhiều hơn. Hay nói cách khác: IPv6 là phương án bổ sung cho IPv4 đang dần cạn kiệt, với không gian 128bit rộng rãi hơn để lưu trữ 2 ^ 128 = 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 địa chỉ. Với số lượng địa chỉ khổng lồ, chúng ta sẽ không còn lo lắng về việc cạn kiệt nguồn tài nguyên IPv4, cũng như IPv6 giải quyết vấn đề về bảo mật IPv4 gặp phải.
Dạng của địa chỉ IPv6 sẽ là: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx, trong đó:
- Mỗi x là một chữ số thập lục phân, đại diện cho 4 bit
- Có thể bỏ qua các số ở đầu
- Dấu (::) có thể sử dụng 1 lần ở dạng văn bản của địa chỉ để chỉ định bất kỳ số bit 0 nào.
IPv6 có những tính năng và lợi ích gì?
- Không còn cần đến dịch địa chỉ mạng (NAT – Network Address Translation)
- Quản lý dễ dàng hơn, không còn DHCP
- Tự động cấu hình
- Định tuyến đa hướng tốt hơn
- Định dạng header đơn giản hơn
- Định tuyến đơn giản và hiệu quả hơn
- Chất lượng thực sự của dịch vụ (QoS – quality of service), hay còn được gọi là “ghi nhãn luồng – flow labeling“
- Các tùy chọn và tiện ích mở rộng linh hoạt
So sánh IPV4 và IPv6
Sau khi đã hiểu cơ bản về các tính năng của IPV4 và IPv6, chúng ta sẽ bắt đầu đi vào phần chính của bài viết là so sánh IPV4 và IPv6 bạn nhé!
Những điểm khác biệt chính giữa IPV4 và IPv6
- Về lý thuyết, IPV6 sẽ bỏ qua độ trễ của NAT và nhanh hơn IPv4. Nhưng trong thực tế ở thời điểm hiện tại qua bài test của Sucuri, IPv4 có tốc độ nhanh hơn IPv6 do được tối ưu nhiều hơn.
- IPv6 có triển khai IP Security (IPSec) để tăng bảo mật. Nhưng công nghệ này cũng có triển khai và tích hợp hoàn toàn vào IPv4 tùy thuộc vào đơn vị IPS.
- Về địa chỉ: IPv4 32Bit trong khi IPv6 có đến 128Bit.
- Địa chỉ IPv4 chỉ đánh số, trong khi đó, IPv6 có cả chữ và số
- IPv4 tách nhị phân bằng dấu chấm (.), IPv6 lại tách bằng dấu 2 chấm (:)
- Header của IPv4 là 12 trường còn của IPv6 chỉ 8 trường
- IPv4 sử dụng ARP (Address Resolution Protocol) để ánh xạ đến địa chỉ MAC, trong khi IPv6 sử dụng NDP (Neighbour Discovery Protocol) để ánh xạ đến MAC.
Bảng so sánh IPV4 và IPv6
Sau đây là bảng so sánh IPv4 và IPv6 dựa trên bài viết của Guru99 và các tổng hợp khác của Tino Group. Điểm so sánh IPv4 IPv6 Kích thước của địa chỉ IP Địa chỉ 32 bit Địa chỉ 64 bit Cách thể hiện địa chỉ Địa chỉ số và các bit nhị phân của được phân tách bằng dấu chấm (.) Địa chỉ chữ và số có các bit nhị phân được phân tách bằng dấu hai chấm (:). Và dùng thập lục phân để dãy ngắn hơn. Số lượng trường header 12 8 Độ dài của header 20 40 Checksum Có các trường tổng kiểm tra Không có trường tổng kiểm tra Ví dụ 12.444.233.111 2001: 0bd2: 0000: 0000: 0000: ff00: 0045: 3453 Loại địa chỉ Unicast, broadcast và multicast. Unicast, multicast và anycast. Số lớp Cung cấp năm lớp địa chỉ IP khác nhau. Hạng A đến E. Cho phép lưu trữ không giới hạn số lượng địa chỉ IP. Cấu hình Bạn phải cấu hình một hệ thống mới trước khi giao tiếp với các hệ thống khác. Chỉ cần cấu hình nếu thực sự cần thiết. Hỗ trợ VLSM Hỗ trợ VLSM (Subnet mask có độ dài thay đổi). Không cung cấp hỗ trợ cho VLSM. Giao thức thông tin định tuyến (RIP – Routing Information Protocol) RIP là một giao thức định tuyến được hỗ trợ bởi trình nền được định tuyến. RIP không hỗ trợ IPv6. Nó sử dụng các tuyến tĩnh. Cấu hình mạng Phải cấu hình thủ công và tốn thời gian bảo trì Tự động cấu hình. Address Mask Sử dụng cho mạng được chỉ định từ phần máy chủ. Không sử dụng. Tính di động & khả năng tương tác Các cấu trúc liên kết mạng tương đối hạn chế làm giảm khả năng di chuyển và khả năng tương tác. Có khả năng tương tác và khả năng di động nhúng thẳng vào trong các thiết bị mạng. Bảo vệ Bảo mật phụ thuộc vào các ứng dụng – IPv4 không được thiết kế với tính bảo mật. IPSec (Internet Protocol Security) được tích hợp vào giao thức IPv6, có thể sử dụng được với cơ sở hạ tầng khóa thích hợp. Kích thước gói Kích thước gói yêu cầu 576 byte, phân mảnh tùy chọn 1208 byte cần thiết mà không bị phân mảnh Phân mảnh gói Cho phép từ bộ định tuyến và máy chủ Chỉ gửi máy chủ Packet header Không xác định luồng gói để xử lý QoS bao gồm các tùy chọn tổng kiểm tra. Đầu gói chứa trường Flow Label chỉ định luồng gói để xử lý QoS Bản ghi DNS Bản ghi địa chỉ (A), bản đồ tên máy chủ Bản ghi địa chỉ (AAAA), bản đồ tên máy chủ Cấu hình địa chỉ Thủ công hoặc qua DHCP Tự động định cấu hình địa chỉ Stateless bằng Giao thức thông báo điều khiển Internet phiên bản 6 (ICMPv6) hoặc DHCPv6 Độ phân giải IP thành MAC Phát ARP Multicast Neighbour Solicitation Quản lý nhóm mạng con cục bộ Giao thức quản lý nhóm Internet GMP) Khám phá trình xử lý đa hướng (MLD) Các trường tùy chọn Có các trường tùy chọn Không có các trường tùy chọn. Nhưng các tiêu đề tiện ích mở rộng có sẵn. IPSec Không bắt buộc Bắt buộc Máy chủ cấu hình máy chủ động Khách hàng có thể tiếp cận DHCS (máy chủ Cấu hình Máy chủ Động) bất cứ khi nào họ muốn kết nối với mạng. Khách hàng không phải tiếp cận bất kỳ máy chủ nào như vậy vì chúng được cung cấp địa chỉ thường trú. Lập bản đồ Sử dụng ARP (Giao thức phân giải địa chỉ) để ánh xạ tới địa chỉ MAC Sử dụng NDP (Giao thức khám phá lân cận) để ánh xạ tới địa chỉ MAC Khả năng kết hợp với các thiết bị di động Sử dụng ký hiệu dấu chấm-thập phân. Đó là lý do tại sao nó không phù hợp với mạng di động. Biểu diễn bằng ký hiệu thập lục phân, được phân tách bằng dấu hai chấm.
IPv6 phù hợp với các thiết bị di động hơn
Đến đây, chúng ta đã tìm hiểu về IPv4, IPv6 cũng như có thể hiểu được điểm khác biệt giữa 2 phiên bản IP này thông qua so sánh IPv4 và IPv6. Tng hi vọng rằng những thông tin này sẽ có thể giúp bạn học tập, làm việc tốt hơn. Chúc bạn thành công!
FAQs về so sánh IPV4 và IPv6
Địa chỉ IPv4 đã bị sử dụng hết hay chưa?
Địa chỉ IPV4 đã cạn kiệt từ thập niên 90 của thế kỷ trước. Do đó, IPv6 được khởi xướng và thực hiện vào năm 1994 bởi Internet Engineer Task Force.
Vì sao không thay đổi hoàn toàn sang IPV6?
Có, nhưng sẽ mất rất nhiều thời gian và hàng thập kỷ nữa. Do rất nhiều yếu tố như: công nghệ IPv4 vẫn rất tối ưu, chi phí chuyển đổi,… khiến việc chuyển đổi hoàn toàn sang IPv6 khó đạt được trong một vài năm.
ARP là gì?
ARP (Address Resolution Protocol) tạm dịch: giao thức phân giải địa chỉ là một giao thức hoặc thủ tục dùng để kết nối giao thức Internet IP (Internet Protocol) luôn thay đổi với một địa chỉ máy chủ vật lý cố định.
Cách để bảo vệ địa chỉ IP ra sao?
Để bảo vệ địa chỉ IP của mình, bạn có thể sử dụng rất nhiều phương pháp khác nhau. Trong đó dùng VPN là giải pháp tối ưu và ít tốn kém nhất.
