IPv6 là gì? Hướng dẫn đổi địa chỉ IPv4 sang IPv6 nhanh chóng

Trong quá trình phát triển của các giao thức Internet, không thể phủ nhận một sự thật rằng số lượng địa chỉ IPv4 đang ngày càng trở nên cạn kiệt. Vì vậy, việc nghiên cứu và phát hành một giao thức Internet mới là điều cần thiết để khắc phục những hạn chế của IPv4, đồng thời mang lại những tính năng tốt hơn cho các hoạt động mạng thế hệ tiếp theo. Đây cũng chính là lý do mà IPv6 đã được tạo ra để có thể giải quyết triệt để những thiếu sót của người tiền nhiệm IPv4. Vậy IPv6 là gì? Để mọi người có cái nhìn khái quát hơn về địa chỉ IPv6 thì trong bài viết này, chúng tôi sẽ cung cấp tất cả những thông tin chi tiết nhất nhằm giúp bạn có thể áp dụng cho hệ thống mạng nhà mình.
 

 

IPv6 là gì?

Trước khi đi tìm hiểu sâu vào khái niệm thì đầu tiên, chúng ta cần nhắc lại một số kiến thức về IP để mọi người có được cái nhìn toàn diện nhất. Theo đó, về cơ bản thì IP chính là một địa chỉ riêng của người dùng khi sử dụng Internet và chỉ khi có IP, họ mới có thể giao tiếp thông tin với tất cả mọi người ở khắp mọi nơi trên toàn cầu thông qua hệ thống mạng. Nói một cách dễ hiểu hơn thì IP chính là địa chỉ nhà của người dùng và khi có nó, mọi người mới có thể gửi thư qua lại hoặc trao đổi với nhau.

Trên Internet thì địa chỉ IP được định hình theo một dãy số với các con số khác nhau, đồng thời có một giới hạn cụ thể. Cũng chính vì có giới hạn nên khi số lượng người dùng Internet tăng cao, địa chỉ IP được cấp ngày càng nhiều và khi vượt quá giới hạn cho phép của IPv4 (Internet Protocol version 4) thì IPv6 (Internet Protocol version 6) được hình thành để khắc phục trọn vẹn nhất tình trạng này.

Như vậy, IPv6 là giao thức liên mạng thế hệ 6, hay giao thức IP phiên bản nâng cấp, thay thế cho IPv4 trong hoạt động Internet. Nhìn chung, IPv6 sẽ có chức năng giống với IPv4 nhưng điểm khác biệt ở đây đó chính là chuỗi tập hợp các con số sẽ dài hơn nhằm đáp ứng cho nhu cầu sử dụng của người dùng đang không ngừng tăng cao ở thời điểm mà Internet đang “thống trị” toàn cầu.

 

IPv6 có cấu trúc như thế nào?

1. Cấu trúc của IPv6

Cấu trúc IPv6 gồm có 128 bit và được phân thành 8 nhóm khác nhau. Trong đó, mỗi nhóm sẽ có 16 bit và được phân tách bởi dấu “:”. Theo đó, một địa chỉ IPv6 sẽ được thể hiện theo cấu trúc như sau:

FEDC:BA98:768A:0C98:FEBA:CB87:7678:1111:1080:0000:0000:0070:0000:0989:CB45:345F.

Vì cấu trúc IPv6 quá dài nên thông thường, người ta sẽ bỏ đi số 0 ở đầu mỗi nhóm để dễ dàng rút gọn. Còn đối với nhóm nào chỉ có duy nhất dãy số 0 thì nó sẽ được biểu diễn bằng dấu “::”.

2. Cấu trúc của Address Prefixes

Address Prefixes sẽ có cấu trúc tương tự như của IPv4 CIDR. Tuy nhiên, cách thể hiện của nó lại là IPv6-address / prefix-length. Trong đó:

- IPv6-address: địa chỉ IPv6 đối với giá trị bất kỳ.

- Prefix-length: số bit liền kề nhau trong prefix.

Chẳng hạn, quy tắc biểu diễn của 56 bit prefix 200F00000000AB sẽ là:

- 200F::AB00:0:0:0:0/56.

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

Tuy nhiên, cũng cần lưu ý là với địa chỉ IPv6 thì ký hiệu “::” sẽ chỉ được dùng duy nhất trong một sự biểu diễn.

Các thành phần quan trọng của IPv6

Sau khi đã nắm rõ về cấu trúc IPv6 là gì, việc tiếp theo mà bạn cần làm đó chính là đi tìm hiểu về các thành phần có trong IPv6. Theo đó, địa chỉ IPv6 được tạo thành từ ba thành phần chính là Site Prefix, Subnet ID và Interface ID, cụ thể:

- Site prefix: đây là một số ISP chỉ định cho website, nhờ đó mà tất cả máy tính khi ở cùng một vị trí sẽ được gán cùng Site Prefix. Site Prefix sẽ được thiết kế để chia sẻ khi nó nhận ra mạng của bạn và làm cho mạng có thể truy cập được thông qua Internet.

- Subnet ID: đây là thành phần quan trọng mà bạn cần phải nắm rõ nếu muốn hiểu rõ IPv6 là gì. Theo đó, Subnet ID chính là một phần tử trong website và chúng có khả năng mô tả cấu trúc trang của mạng. Một IPv6 Subnet duy nhất sẽ có cấu trúc tương đương với một nhánh mạng đơn như Subnet của IPv4.

- Interface ID: có cấu trúc giống như ID của IPv4 và thành phần này chỉ nhận dạng được duy nhất một Host riêng trong mạng. Interface ID (đôi khi được coi như là thẻ) thường được cấu hình tự động dựa trên địa chỉ MAC của giao diện trên mạng. Định dạng EUI - 64 có thể sẽ được sử dụng để định cấu hình ID giao diện.

 

Những cải tiến của IPv6 so với IPv4

IPv4 và IPv6 đều là các phiên bản của giao thức Internet. Trong đó, IPv4 là phiên bản cũ với độ dài địa chỉ là 32 bit và tạo ra 4.29 x 10^9 địa chỉ mạng duy nhất. Còn với IPv6 thì đây là phiên bản nâng cao và được phát triển sau này với độ dài địa chỉ là 128 bit, đồng thời tạo ra 3,4 x 10^38 địa chỉ.

Ở thời điểm hiện tại, IPv6 đang là giao thức mạng mới nhất và có chức năng truyền dữ liệu trong các gói từ một nguồn đến đích thông qua các mạng khác nhau. So với phiên bản tiền nhiệm IPv4 thì địa chỉ IPv6 chính là phiên bản cải tiến và hỗ trợ một số lượng node lớn hơn đáng kể.

Ngoài ra, IPv6 còn có một số chức năng khác như: tăng cường độ bảo mật, tăng khả năng định tuyến và có cấu hình đơn giản hơn rất nhiều so với IPv4. Vậy nên, để giúp mọi người có được cái nhìn cụ thể, chi tiết hơn về IPv4 và IPv6 thì chúng tôi sẽ tóm tắt các điểm khác nhau của hai giao thức này thông qua bảng dưới đây:
 

Không phải tự nhiên mà IPv6 lại trở thành giao thức IP được nhiều người sử dụng nhất hiện nay. Bởi lẽ, với những lợi ích và cải tiến ấn tượng, địa chỉ IPv6 đã nhanh chóng trở thành “người kế nhiệm” hoàn hảo nhất sau sự suy yếu của IPv4, cụ thể như sau:

- Không gian địa chỉ gần như là vô hạn: IPv6 sở hữu chiều dài bit (128 bit) gấp 4 lần so với Ipv4 (32 bit). Điều này giúp mở rộng không gian địa chỉ từ khoảng hơn 4 tỷ (4.3 * 109) lên đến một con số khổng lồ hơn (128 = 3.3*1038). Thậm chí, ngay cả những nhà phân tích cũng cho rằng chúng ta sẽ không thể nào dùng hết được địa chỉ IPv6.

- Khả năng tự động cấu hình (Plug and Play): IPv6 sẽ cho phép các thiết bị IPv6 tự động cấu hình các thông số để có thể phục vụ cho việc nối mạng như địa chỉ gateway, địa chỉ IP và địa chỉ máy chủ tên miền khi truy cập vào mạng. Từ đó giúp giảm thiểu việc phải cấu hình nhân công cho thiết bị so với việc phải thực hiện với IPv4. Mặc dù các thao tác cấu hình này có thể sẽ không phức tạp đối với máy tính nhưng với nhu cầu gắn địa chỉ cho một số lượng lớn các thiết bị như sensor, camera, thiết bị gia dụng,... thì nó sẽ tiêu tốn nhiều nhân công và gây khó khăn trong việc quản lý.

- Khả năng bảo mật kết nối từ thiết bị gửi cho đến thiết bị nhận: địa chỉ IPv6 sẽ được thiết kế để tích hợp sẵn các tính năng bảo mật trong giao thức nên sẽ đảm bảo an toàn từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận. Nhưng với IPv4, địa chỉ này lại không hỗ trợ sẵn các tính năng bảo mật trong giao thức nên sẽ rất khó để thực hiện việc bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận.

- Quản lý định tuyến được tốt hơn: IPv6 sẽ được thiết kế có cấu trúc đánh vào địa chỉ và phân cấp định tuyến thống nhất, cũng như dựa trên một số mức cơ bản đối với các nhà cung cấp dịch vụ. Cấu trúc phân cấp này sẽ giúp tránh khỏi tình trạng quá tải bảng thông tin định tuyến toàn cầu khi chiều dài của địa chỉ IPv6 đạt tới con số 128 bit. Trong khi đó, với sự gia tăng của các mạng trên Internet thì số lượng IPv4 sử dụng và việc IPv4 không được thiết kế phân cấp định tuyến ngay từ đầu đã khiến cho kích thước bảng định tuyến toàn cầu liên tục gia tăng, gây nên tình trạng quá tải và vượt quá khả năng xử lý của các thiết bị định tuyến.

- Dễ dàng thực hiện Multicast: các kết nối giữa máy tính tới máy tính hiện nay trên mạng Internet hầu hết đều là kết nối Unicast (kết nối giữa một máy tính nguồn và một máy tính đích). Để có thể cung cấp dịch vụ cho nhiều khách hàng thì máy chủ sẽ phải mở nhiều kết nối đến các máy tính khách hàng. Vì vậy, nhằm tăng hiệu năng của mạng, giảm tải cho máy chủ, tiết kiệm băng thông thì công nghệ multicast đã được tạo ra để một máy tính nguồn có thể kết nối cùng lúc với nhiều đích khác nhau. Từ đó, thông tin sẽ không bị lặp lại, băng thông của mạng cũng giảm đi đáng kể, đặc biệt là đối với các ứng dụng truyền tải thông tin cực kỳ lớn như: truyền hình hội nghị (video conference), truyền hình (IPTV) hay ứng dụng đa phương tiện (multimedia).

 

Phân loại địa chỉ IPv6

Hiện nay, không gian địa chỉ I-v6 thường được chia thành ba loại khác nhau bao gồm: IPv6 Unicast, IPv6 Multicast và IPv6 Anycast. Mỗi một loại sẽ có những đặc điểm và chức năng khác nhau được phục vụ trong giao tiếp, vậy các loại IPv6 có tác dụng gì?

- IPv6 Unicast: IPv6 Unicast là địa chỉ được xác định trong một giao diện duy nhất và chỉ được dùng trên cổng node IPv6. Thông qua địa chỉ Unicast, khi các thông tin được gửi đến thì chúng sẽ chỉ đưa đến được cổng node và được định nghĩa bởi chính địa chỉ đó.

- IPv6 Multicast: Multicast là địa chỉ được sử dụng trên một nhóm cổng IPv6. Thông qua cổng Multicast, thông tin khi gửi đến sẽ được xử lý bởi tất cả các địa chỉ trong các nhóm có chứa Multicast đó.

- IPv6 Anycast: Anycast là địa chỉ được ứng dụng trên nhiều cổng node khác nhau. Đối với Anycast thì thông tin nhận được sẽ chuyển qua một số cổng node và thường là đi qua những cổng node gần nhất. 

Hướng dẫn kiểm tra kết nối IPv6 nhanh chóng, đơn giản

1. Hướng dẫn kiểm tra IPv6 của nhà mạng

Để có thể kiểm tra kết nối IPv6 của nhà mạng, người dùng sẽ cần phải truy cập vào địa chỉ: http://test-ipv6.com. Với địa chỉ này, người dùng có thể vừa kiểm tra được địa chỉ IP, vừa xác nhận thông tin về phía nhà cung cấp dịch vụ. Bên cạnh đó, bạn cũng có thể kiểm tra được khả năng truy cập vào các trang web đã chạy IPv6.

2. Cách kiểm tra máy tính của bạn đã sẵn sàng với IPv6 hay chưa?

Để kiểm tra kết nối IPv6 của máy cá nhân, người dùng có thể truy cập vào trang http://ipv6test.google.com. Bên cạnh đó, các bạn cũng có thể sử dụng địa chỉ http://test-ipv6.com/ để tìm kiếm các thông tin cơ bản về nhà cung cấp, địa chỉ IP và khả năng truy cập các trang web hỗ trợ IPv6,….

Cách chuyển IPv4 sang IPv6 và ngược lại

Như đã nhấn mạnh ở trên, IPv6 được tạo ra và phát triển dựa trên chính nền tảng IPv4 để khắc phục những nhược điểm của địa chỉ này. Thế nhưng hiện nay, vẫn còn nhiều người đang sử dụng địa chỉ IPv4 và muốn chuyển sang IPv6 bằng cách thức thủ công lẫn trực tiếp. Nếu bạn cũng đang gặp phải trường hợp này thì có thể áp dụng theo những phương thức dưới đây:

1. Cách chuyển IPv4 sang IPv6

Ví dụ, chúng ta đang có dải địa chỉ IPv4: 192.168.25.234. Để có thể chuyển địa chỉ IPv4 sang IPv6 thì chúng ta sẽ có hai cách thực hiện chính như sau:

Chuyển IPv4 sang IPv6 theo cách thủ công

Với địa chỉ IPv4 ở trên, chúng ta sẽ phân ra làm 4 vùng và lấy mỗi vùng chia cho 16, sau đó ghi kết quả đạt như sau:

- 192 : 16 = 12 dư 0

- 168 : 16 = 10 dư 8

- 25 : 16 = 1 dư 9

- 234 : 16 = 14 dư 10

Khi so sánh với giá trị HEX thì chúng ta có:

- A = 10

- B = 11

- C = 12

- D = 13

- E = 14

- F = 15

Dựa theo kết quả của phép tính trên thì khi ghép kết quả và số dư lại, chúng ta sẽ được: C0A8:19EA. Như vậy, chỉ với cách thực hiện đơn giản thì chúng ta sẽ có địa chỉ IPv6 của 192.168.25.234 là C0A8:19EA.

Tuy nhiên, vì địa chỉ IPv4 chỉ có 32 bit trong khi IPv6 lại có 128 bit, tức là chúng ta vẫn còn thiếu 96 bit nữa và chúng chính là một dãy số 0. Vậy nên, để có thể ghi chính xác thì chúng ta sẽ có hai cách ghi như sau:

- Ghi đầy đủ: 0000:0000:0000:0000:0000:0000:C0A8:19EA

- Ghi rút gọn: ::C0A8:19EA

Chuyển IPv4 sang IPv6 bằng phương thức trực tiếp

Ngoài phương pháp thủ công thì hiện nay, nhiều trang web cũng đã hỗ trợ người dùng chuyển từ IPv4 sang IPv6 một cách nhanh chóng, tiện lợi. Dưới đây là một số website cung cấp các dịch vụ này, bao gồm:

- http://ultratools.com/tools/

- http://Subnetonline.com

- http://ipv6.ztsoftware

Với cách này thì chúng ta chỉ cần nhập địa chỉ IPv4 vào công cụ là có thể chuyển đổi dễ dàng.

2. Cách chuyển IPv6 sang IPv4

Cũng giống như cách chuyển từ IPv4 sang IPv6, chuyển IPv6 sang IPv4 cũng có hai cách chuyển là thủ công và trực tiếp. Ví dụ, để chuyển từ IPv6 có dải địa chỉ là C0A8:19EA thì chúng ta sẽ thực hiện như sau:

Chuyển IPv6 sang IPv4 thủ công

- C0 = (12 x 16) + 0 = 192

- A8 = (10 x 16) + 8 = 168

- 19 = (1 x 16) + 9 = 25

- EA = (14 x 16) + 10 = 234

Bằng với các phép tính trên thì chúng ta sẽ có kết quả là dải địa chỉ IPv6 là: 192.168.25.234.

Chuyển IPv6 sang IPv4 trực tiếp

Phương pháp trực tiếp sẽ được thực hiện tương tự như khi chuyển từ TPv4 sang IPv6. Theo đó, chỉ cần nhập địa chỉ IPv4 vào những công cụ chuyển đổi ở trên, chúng ta sẽ dễ dàng có được địa chỉ IPv6.

 

Một số câu hỏi thường gặp về IPv6 (Internet Protocol version 6)

1. Khi nào chúng ta cần sử dụng IPv6?

Như đã tìm hiểu ngay từ đầu, IPv6 được tạo ra khi mà số lượng địa chỉ IP trên IPv4 đang dần trở nên cạn kiệt và không còn đủ cho người dùng Internet sử dụng. Tuy nhiên, hiện tại thì IPv4 và IPv6 vẫn đang được sử dụng song song nên người dùng có thể sử dụng cùng lúc hai địa chỉ này.

Tuy nhiên, cần nhớ rằng địa chỉ IPv6 được tạo ra để khắc phục những khuyết điểm của IPv4, cùng với đó là mang đến sự bảo mật thông tin cao hơn cho người dùng hay những chức năng tuyệt vời khác. Vì vậy, việc lựa chọn sử dụng IPv4 hay IPv6 sẽ tùy thuộc vào nhu cầu của mỗi người nhưng IPv6 vẫn sẽ được ưu tiên hơn.

2. IPv6 có nhanh hơn IPv4 không?

Vì thiếu dịch địa chỉ mạng (NAT) nên về cơ bản, IPv6 sẽ nhanh hơn IPv4 trong các thiết bị mạng. Do đó, việc sử dụng IPv6 chính là sự lựa chọn hàng đầu của những người có yêu cầu tốc độ xử lý mạng cao.

3. Không gian địa chỉ IPv6 có bao nhiêu bit?

Địa chỉ IPv6 có chiều dài là 128 bit và biểu diễn dưới dạng các cụm số hexa được phân cách bởi dấu ::, ví dụ 2001:0DC8::1005:2F43:0BCD:FFFF. Với lợi thế sở hữu 128bit chiều dài thì không gian địa chỉ của IPv6 sẽ gồm có 2128 địa chỉ, từ đó cung cấp một lượng địa chỉ khổng lồ cho các hoạt động Internet được diễn ra hiệu quả.

4. Có nên chuyển sang IPv6 không?

Trước khi địa chỉ IPv6, cả thế giới đều sử dụng IPv4 với sức chứa khoảng 3.7 tỷ địa chỉ IP cho người dùng. Nghe qua thì có vẻ nhiều nhưng thực tế, con số này không đủ để đáp ứng được nhu cầu sử dụng của tất cả mọi người trên toàn cầu.

Vì vậy mà việc IPv6 được tạo ra đã khắc phục được tình trạng thiếu hụt địa chỉ IP cho người dùng Internet trên toàn thế giới. Chưa dừng lại ở đó, nếu bạn làm việc tại một ISP, quản lý các máy chủ kết nối Internet hay phát triển phần mềm thì việc sử dụng IPv6 là một điều rất cần thiết.

Rõ ràng, IPv6 mang đến nhiều tính năng khác nhau, nổi bật trong đó cần phải kể đến tính năng bảo mật thông tin cho người dùng. Bên cạnh đó, IPv6 còn cung cấp tính xác thực an toàn hơn so với IPv4 và hạn chế tối đa tình trạng mất dữ liệu. Vậy nên, dù ở hiện tại hay tương lai thì chắc chắn, IPv6 sẽ thay thế cho IPv4 nên việc chuyển sang địa chỉ IPv6 là điều cần thiết.

5. Làm sao để bảo vệ được địa chỉ IP của mình?

Hiện nay, với tình trạng tội phạm công nghệ ngày càng gia tăng thì nhiều kẻ xấu đã lợi dụng đánh cắp IP để gây phiền hà và làm những điều có hại cho người dùng. Vì vậy, việc bảo vệ IP sẽ luôn được chú trọng để có thể đảm bảo an toàn thông tin dữ liệu và cũng là bảo vệ cho chính mình. Hiện nay, có một số cách để bảo vệ IP như sau:

- Thay đổi thiết lập quyền riêng tư: Việc cài đặt các ứng dụng trên điện thoại chính là nguồn gốc khiến cho bạn bị hack địa chỉ IP, đặc biệt là các ứng dụng nhắn tin, gọi điện tức thời. Điều này sẽ khiến cho tin tặc xem được chi tiết kết nối và dễ dàng gây ra những điều bất lợi cho bạn. Do đó, việc thiết lập chế độ riêng tư cho các ứng dụng chính là điều cần thiết để bạn không phải nhận được những cuộc gọi với ID không xác định.

- Bảo mật bộ định tuyến: Bộ định tuyến cũng cần phải được bảo mật giống như các thiết bị khác. Cụ thể, bạn nên cài đặt tường lửa và phần mềm chống virus trên bộ định tuyến, đồng thời không quên cập nhật chúng. Đây chính là cách để giúp bạn bảo vệ IP của mình một cách hiệu quả.

 

Trên đây là tất cả các thông tin về địa chỉ IPv6 là gì mà Phương Nam Vina muốn chia sẻ đến bạn. Hi vọng thông qua bài viết, bạn sẽ có được cái nhìn toàn diện về IPv6 và lý do tại sao mà người dùng nên ưu tiên chuyển sang địa chỉ này. Có thể thấy, dưới sự mở rộng của Internet thì việc sử dụng IPv6 chính là điều cần thiết đối với bất kỳ cá nhân, doanh nghiệp nào. Vì vậy, việc chuyển đổi sang giao thức IPv6 thay cho IPv4 chính là cách làm hiệu quả để bạn có thể tận hưởng được các lợi ích tối ưu hơn trong thời đại công nghệ mới lên ngôi.

Tham khảo thêm:

 Máy chủ (server) là gì? Các loại server phổ biến hiện nay

 Hosting là gì? Tổng hợp những kiến thức về hosting website

 Website marketing là gì? Các chiến lược marketing website hiệu quả