ipv6 là gì? Cải tiến của IPv6 so với IPv4 và Lợi ích của IPv6 mang lại là gì?

IPv6 là gì?

Hãy cùng nhau sơ lược lại khái niệm củađịa chỉ IP là gìnhé!

IP viết tắt của Internet Protocol là địa chỉ số mà mọi thiết bị kết nối mạng đều có để chia sẻ dữ liệu với những thiết bị khác thông qua giao thức kết nối Internet.Địa chỉ IP tiêu chuẩnđược định dạng với 4 nhóm chữ số khác nhau. Chúng được giới hạn từ 0 – 255 ngăn cách bởi dấu chấm.

Giao thức IPv6doIETFphát triển và được phê duyệt bởiTổng công ty Internet cho tên miền và số (ICANN), với chức năng thực hiện hệ thống định vị cho máy tính, đồng thời định tuyến lưu lượng trên Internet.

Lịch sử ra đời của IPv6

Trước đây,giao thức IPv4nắm vai trò “độc tôn” trong lĩnh vực kết nối mạng.Giao thức IPv4được định nghĩa như sau:

IPv4(Internet Protocol version 4) là phiên bản thứ tư trong quá trình phát triển của các giao thức Internet.IP – Internet Protocol,là một giao thức của chồnggiao thức TCP/IPthuộc về lớp Internet, tương ứng với lớp thứ ba (lớp network) củamô hình OSI.

Tuy nhiên, với sự bùng nổ mãnh mẽ của cuộc “cách mạng Internet” đã dẫn đến những nguy cơ về việc không đảm bảo được an ninh mạng cũng như thiếu không gian truy cập. Nếu không có biện pháp xử lý kịp thời, máy tính sẽ không thể kết nối mạng. Vì thế yêu cầu nâng cấp và cải tiến hệ thống giao thức đã trở nên bức thiết.

Đầu thập niên 90 của thế kỷ 20,IETFđã quyết định phát triển một giao thức mới. Giao thức này lấy tên làIP Next Generation(IPng). Đến năm 1998, giao thức này đã chính thức được chuẩn hóa thành công và được ICANN phê duyệt, cho phép sử dụng trên thị trường, và lấy tên làIPv6(RFC 1883).

Sự ra đời của IPv6đã giải quyết những bất cập trong hệ thống internet mà IPv4 vẫn còn thiếu sót, từ đó tạo ra một bước tiến nhảy vọt trong thời kỳ công nghệ số.

Cải tiến của IPv6 so với IPv4

Cài tiến của IPv6 là gì?

IPv6có những cải tiến vượt trội so vớiIPv4, mà trước hết phải kể đến việc mở rộng số lượng địa chỉ truy cập. VớiIPv4, không gian truy cập là 32 bit, tương ứng với 4 tỷ địa chỉ. ĐếnIPv6, không gian IP đã được mở rộng hơn, với con số lên đến 128 bit, lớn hơn gấp nhiều lần so với “bậc tiền bối”.

Bên cạnh đó,IPv6có có chức năng khác như:

• Tăng độ bảo mật
• Tăng khả năng định tuyến
• Cấu hình đơn giản hơn nhiều so với IPv4.

Lợi ích của IPv6 mang lại là gì?

IPv6là giao thức được sử dụng phổ biến nhất hiện nay với nhiều lợi ích đặc biệt, trong đó tiêu biểu phải kể đến:

• Mở rộng không gian truy cập, với con số lên đến 128 bit, tương ứng bởi hàng tỷ địa chỉ truy cập.
• Sự sắp xếpđịnh dạng header được tối ưu hợp lý hơn, từ đó giúp cho việc bảo mật thông tin được đảm bảo hơn.
• Quy trình quản lý TCP/IP được thực hiện dễ dàng hơn.
• Khả năng định tuyến, cấu hình tốt và ổn định hơnso với IPv4.
• Hỗ trợ tốt hơn cho các thiết bị di động.

IPv6 có cấu trúc như thế nào?

Cấu trúc của IPv6

MộtIPv6có cấu trúc gồm128 bit, và phân thành 8 nhóm. Mỗi nhóm gồm 16 bit, giữa các nhóm có sự phân chia bởi dấu “:”.

Mộtđịa chỉ IPv6được biểu diễn theo cấu trúc như sau: FEDC:BA98:768A:0C98:FEBA:CB87:7678:1111:1080:0000:0000:0070:0000:0989:CB45:345F
Để rút gọn dãy này, người ta có thể bỏ số 0 ở đầu mỗi nhóm đi. Trong trường hợp một nhóm chỉ toàn số 0, nhóm đó sẽ được biểu diễn bằng dấu “::”

Cấu trúc của Address Prefixes

Một địa chỉAddress Prefixescũng có cấu trúc tương đương vớiIPv4 CIDR. Chúng được thể hiện như sau:IPv6-address/ prefix-length. Trong đó:

• IPv6-addresslà mộtđịa chỉ IPv6có giá trị bất kỳ
• Prefix-lengthlà số bit liền kề nhau được bao gồm trong prefix.

Ví dụ: 200F:0:0:AB00::/56 (địa chỉ có 56 bit liền kề nhau trong prefix)

Các thành phần của IPv6 là gì?

Một địa chỉ IPv6được chia thành 3 phần: site prefix, subnet ID, interface ID.

• Site prefix: là số được gán đến website bằng mộtISP. Theo đó, tất cả máy tính trong cùng một vị trí sẽ được chia sẻ cùng một site prefix. Site prefix hướng tới dùng chung khi nó nhận ra mạng của bạn và cho phép mạng có khả năng truy cập từ Internet.
• Subnet ID: là thành phần ở bên trong trang web, được sử dụng với chức năng miêu tả cấu trúc trang của mạng. MộtIPv6 subnetcó cấu trúc tương đương với một nhánh mạng đơn như subnet củaIPv4.
• Interface ID: có cấu trúc tương tự ID trongIPv4. Số này nhận dạng duy nhất một host riêng trong mạng.Interface ID(thứ mà đôi khi được cho như là một thẻ) được cấu hình tự động điển hình dựa vàođịa chỉ MACcủa giao diện mạng. ID giao diện có thể được cấu hình bằng định dạng EUI-64.

Ví dụ: Với một địa chỉ IPv6 có cấu trúc như sau: 2001:0f68:0000:0000:0000:0000:1986:69af, sẽ bao gồm:

• Site prefix:2001:0f68:0000
• Subnet ID:0000
• Interface ID:0000:0000:1986:69af

Phân loại địa chỉ IPv6

IPv6 được chia ra làm 3 loại làIPv6 Unicast,IPv6 MulticastvàIPv6 Anycast. Hãy cùng Mắt Bão tìm hiểu chi tiết về từng loại bên dưới đây:

IPv6 Unicast là gì?

Unicastlà địa chỉ chỉ được sử dụng trên một cổng nodeIPv6. Khi thông tin được gửi đến thông qua địa chỉ unicast, thông tin này chỉ được đưa đến cổng node được định nghĩa bởi địa chỉ đó.

IPv6 Multicast là gì?

Multicastlà địa chỉ được sử dụng trên một nhóm cổngIPv6. Khi thông tin được gửi đến thông qua địa chỉ multicast, thông tin này sẽ được xử lý bởi tất cả địa chỉ trong nhóm có chứa multicast đó.

IPv6 Anycast là gì?

Anycastlà 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.

Hướng dẫn kiểm tra kết nối IPv6

IPv6 của nhà mạng

Để kiểm trakết nối IPv6của nhà mạng, người dùng truy cập vào địa chỉ://test-ipv6.com. Với địa chỉ này, người dùng vừa có thể kiểm tra địa chỉ IP, thông tin về nhà cung cấp dịch vụ. Bên cạnh đó còn có thể kiểm tra khả năng truy cập vào các trang web đã chạyIPv6.

IPv6 của máy cá nhân

Người dùng có thể truy cập trang://ipv6test.google.comđểkiểm tra kết nối IPv6của máy cá nhân. Bên cạnh đó, người dùng cũng có thể sử dụng địa chỉ//test-ipv6.com/để tìm kiếm các thông tin cơ bản về nhà cung cấp,địa chỉ IPhay khả năng truy cập các trang web hỗ trợ IPv6,…

Sử dụng IPv6 trong URL

Máy chủ DNS có thể truy cập vào website bằngtên miềnthay chođịa chỉ IP. Nhưng bạn vẫn có thể vào mộtđịa chỉ IPthay cho một phần của một URL. Ví dụ như bạn đãđăng ký tên miềnmatbao.net với 24.235.10.4 là một phần của địa chỉ IP, 80 là tên cổng. Lúc này bạn vẫn có thể truy cập website bằng đường dẫn//24.235.10.4:80.

Người dùng có thể truy cập trang web bằng cách nhậpđịa chỉ IPv6trong URL. Với phương pháp này,cấu trúc URLsẽ là//diachiip:tencong. Lưu ý rằng mộtđịa chỉ IPv6gồm có rất nhiều dấu “:”. Trình duyệt thường coi sau dấu “:” là mở cổng. Để giải quyết, các địa chỉ IPv6 được phân biệt bên trong dấu ngoặc khi sử dụng như một phần của URL. Ví dụ: nếu bạn đãsử dụng địa chỉ IPv6mẫu trong một URL:

HTTP://[2001:0f68:0000:0000:0000:0000:1986:69af]/

Giống như có thể chỉ định số của cổng với địa chỉ IPv4, bạn cũng có thể chỉ định số cổng khi sử dụng địa chỉ IPv6. Số cổng phải đi sau cùng một định dạng bắt buộc như khi sử dụng IPv4. Và ở bên ngoài các dấu ngoặc. Ví dụ, nếu bạn muốn truy cập vào website tại địa chỉ IPv6 mẫu trên theo cổng 80 thì URL nhập vào sẽ như sau:

HTTP://[2001:0f68:0000:0000:0000:0000:1986:69af]:80/

Khi nào cần sử dụng IPv6?

Trong tình hình hiện nay, internet phát triển rất mạnh mẽ. Dẫn đến việc số lượng các máy chủ tăng cao cùng sự hạn chế cácđịa chỉ IPv4. Bên cạnh đó, là sự bùng nổ mạnh mẽ của các thiết bị di động kết nối mạng. Chính những điều này đã khiến cho việcsử dụng IPv6trở nên thiết yếu.

Cách chuyển IPv4 sang IPv6 và ngược lại

Ví dụ chúng ta có dải địa chỉ IPv4: 192.168.25.234. Để chuyển địa chỉ IPv4 sang IPv6 và ngược lại chúng ta sẽ có 2 cách chính như sau:

Chuyển IPv4 sang IPv6 thủ công

Vớiđịa chỉ IPv4trên, chúng ta phân ra làm 4 vùng, lấy mỗi vùng chia cho 16 và 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

So sánh với giá trị HEX chúng ta có:

• A = 10
• B = 11
• C = 12
• D = 13
• E = 14
• F = 15

Dựa vào kết quả của phép tính trên, ghép kết quả và số dư lại sẽ được:C0A8:19EA

Như vậy chúng ta sẽ có địa chỉ IPv6 của 192.168.25.234 làC0A8:19EA

Địa chỉ IPv4chỉ có 32bit, trong khi địa chỉ IPv6 là 128bit. Chính vì thế ta còn thiếu 96bit. 96bit này là 1 dãy số 0. Do đó, để ghi chính xác, chúng ta sẽ có 2 cách ghi như sau :

• Cách ghi đầy đủ0000:0000:0000:0000:0000:0000:C0A8:19EA
• Cách ghi rút gọn::C0A8:19EA

Để chuyển ngược lại địa chỉ IPv6 thành IPv4 chúng ta làm như sau:

• C0 = (12 x 16) + 0 = 192
• A8 = (10 x 16) + 8 = 168
• 19 = (1 x 16) + 9 = 25
• EA = (14 x 16) + 10 = 234

Như vậy chúng ta sẽ có địa chỉ IPv4 của C0A8:19EA là192.168.25.234

Chuyển IPv4 sang IPv6 trực tuyến

Hiện nay có khá nhiều trang web dịch vụ hỗ trợ chuyển IPv4 sang IPv6 và ngược lại nhanh chóng. Bạn đọc có thể tham khảo một số trang dịch vụ sau:

• ultratools.com/tools/
• ipv6.ztsoftware
• Subnetonline.com

Cách sử dụng khá đơn giản, bạn chỉ cần nhậpđịa chỉ IPv4hayIPv6cần chuyển đổi vào đúng công cụ chuyển đổi là thành công.

Phân loại địa chỉ IPv6 connectivity

Có 3 loại địa chỉ IPv6:

• Unicast: Một địa chỉ Unicast được chỉ định riêng cho một cổng của node IPv6. Khi có một gói tin gửi đến địa chỉ Unicast, nó sẽ được đưa đến cổng đã chỉ định bởi địa chỉ đó.
• Multicast: Đây là nhóm các cổng IPv6. Khi một gói tin gửi đến địa chỉ Multicast thì nó sẽ được toàn bộ thành viên trong nhóm multicast xử lý.
• Anycast: Đây là địa chỉ đăng ký cho nhiều cổng (tức trên nhiều node). Khi có gói tin gửi đến địa chỉ Anycast, nó sẽ được chuyển đến một cổng bất kỳ, tuy nhiên, phần lớn là đến cổng gần nhất.

Hướng dẫn cách đặt địa chỉ IPv6 cho win 7, 8, 10

Để đặt địa chỉ Ipv6 cho win 7, 8, 10, bạn thực hiện như sau:

• Bước 1: Click vào biểu tượng Window, chọn tiếp Run. Trong cửa sổ Run, nhập dòng chữ ncpa.cpl.
• Bước 2: Bạn chọn card mạng muốn gán IPv6, sau đó chọn tiếp Properties.
• Bước 3: Tiếp tục chọn Internet Protocol Version 6 (TCP/IPv6), rồi chọn Properties.
• 

• Bước 4: Bạn tiến hành điền các thông số giá trị IPv6 của nhà cung cấp (tham khảo hình bên dưới).
• 

• Bước 5: Sử dụng câu lệnh ipconfig ở cmd để thực hiện ping kiểm tra kết quả IPv6. Bằng cách, mở cmd, gõ tiếp lệnh ipconfig. Lúc này, một cửa sổ hiển thị như hình sau.
• 

Kế đến, sử dụng dòng lệnh ping -6 ipv6.google.com để kiểm tra IPv6:

Nếu hệ thống hiển thị kết quả trả lời tức là bạn đã cài đặt thành công địa chỉ IPv6.

Hướng dẫn cách sử dụng IPv6 – đặt địa chỉ IPv6 thông qua Remote UI

Các thao tác thực hiện đặt địa chỉ IPv6 bằng cách sử dụng Remote UI được thực hiện như sau:

• Bước 1: Bạn khởi động Remote UI và đăng nhập vào hệ thống.
• Bước 2: Click chọn thư mục Setting/Registration ở cột bên phải như hình sau.
• 

• Bước 3: Trong bảng hiện ra, click chọn Network Setting, rồi chọn tiếp TCP/ IP Settings.
• 
• Bước 4: Tại mục IPv6 Setting, bạn click chọn Exit.
• 

• Bước 5: Lúc này một bảng thoại xuất hiện. Bạn chọn hộp kiểm tra rồi tiến hành cấu hình cài đặt.
• 

• Bước 6: Khi đã hoàn tất cài đặt ở bước 5, bạn click OK để kết thúc cài đặt IPv6.

Cấu hình IPv6 trên Router Cisco

Các bước thực hiện như sau:

• Bước 1: Tiến hành cấu hình IPv4, giao thức OSPFv2 trên các Router Thename và Thename1. Đây là những tên router giả định mà Hosting Việt đặt cho ví dụ minh họa sau để bạn dễ hiểu. Trong thực tế, bạn có thể đặt tên tùy ý theo nhu cầu sử dụng.

– Thename:

Cú pháp câu lệnh thực hiện:

Thename#config terminal

Thename(Config)#interface fastethernet 0/0

Thename(Config-if)#ip address 192.168.12.1 255.255.255.0

Thename(Config-if)#no shut

Thename(Config-if)#interface loopback 0

Thename(Config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.255

Thename(Config-if)#no shut

Thename(Config-if)#interface fastethernet 0/1

Thename(Config-if)#no ip address

Thename(Config-if)#ipv6 enable

Thename(Config-if)#ipv6 address 2000::1/64

Thename(Config-if)#no shut

Thename(Config-if)#exit

Thename(Config)#router ospf 100

Thename(Config-router)#network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0

Thename(Config-router)#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 0

– Trên ISP:

Cú pháp câu lệnh:

ISP#config terminal

ISP(Config)#interface fastethernet 0/0

ISP(Config-if)#ip address 192.168.12.2 255.255.255.0

ISP(Config-if)#no shut

ISP(Config-if)#interface fastethernet 0/1

ISP(Config-if)#ip address 192.168.23.2 255.255.255.0

ISP(Config-if)#no shut

ISP(Config-if)#exitISP(Config)#router ospf 100

ISP(Config-router)#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 0

ISP(Config-router)#network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 0

Hình sau là bảng định tuyến IPv4 trên Thename.

– Thename1

Cú pháp câu lệnh:

Thename1#config terminal

Thename1(Config)#interface fastethernet 0/0

Thename1(Config-if)#ip address 192.168.23.3 255.255.255.0

Thename1(Config-if)#no shut

Thename1(Config-if)#exit

Thename1(Config)#router ospf 100

Thename1(Config-router)#network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 0

Dưới đây là bảng định tuyến IPv4 trên Thename1.

Lúc này, các mạng IPv4 đã có thể thấy và kết nối với nhau.

• Bước 2: Tạo interface tunnel 0 trên Thename và Thename1

– Thename

Câu lệnh:

Thename(config)#ipv6 unicast-routing

Thename(config)#interface tunnel 0

Thename(config-if)#ipv6 address 3000::1/64 eui-64

Thename(config-if)#no ipv6 nd suppress-ra

Thename(config-if)#tunnel source loopback 0

Thename(config-if)#tunnel mode ipv6ip isatap

Để kiểm tra Tunnel vừa tạo, bạn dùng lệnh show ipv6 interface brief.

Theo hình trên, Thename có địa chỉ IPv6 của tunnel 0 là 3000::5EFE:101:101

– Thename1:

Cú pháp câu lệnh như sau:

Thename1(Config)#interface tunnel 0

Thename1(Config-if)#ipv6 enable

Thename1(Config-if)#ipv6 address autoconfig

Thename1(Config-if)#tunnel mode ipv6ip

Thename1(Config-if)#tunnel source fastethernet 0/0

Thename1(Config-if)#tunnel destination 1.1.1.1

Để kiểm tra tunnel 0 vừa tạo, bạn cũng thực hiện câu lệnh tương tự như trên là dùng lệnh show ipv6 interface brief.

Theo bảng trên, địa chỉ IPv6 của tunnel0 trên Thename1 là 3000::C0A8:1703

• Bước 3: Thực hiện định tuyến tĩnh trên các router IPv6 để các mạng con thấy nhau, bằng cách dùng câu lệnh ipv6 route x:x:x:x::x/<0-128> next-hop hoặc interface.

– Thename: Thename(config)#ipv6 route 4000::/64 3000::c0a8:1703

– Thename1: Thename1(config)#ipv6 route 2000::/64 3000::5efe:101:101

Sau đó, bạn kiểm tra các bảng định tuyến.

Hình sau là bảng định tuyến IPv6 trên Thename.

Dưới đây là bảng định tuyến IPv6 trên Thename1.

• Bước 4: Thực hiện cài đặt IPv6 cho các host và ping để kiểm tra kết nối

Cách thực hiện như sau:

– Đặt IPv6 cho máy tính sử dụng Window Vista, 7, 8, 10, bạn thực hiện như hướng dẫncách đặt địa chỉ IPv6ở mục trên. Đó là vào Start / chọn Control panel / chọn tiếp Network and Internet / click chọn Network and Sharing Center /click mục Change adapter setting / và chọn Properties Local Area Connection / sau đó, click vào Internet Protocol Version 6 để cài đặt địa chỉ IPv6.

• Đặt IPv6 cho máy tính sử dụng Window XP: Click vào nút Start / gõ Cmd trong thanh tìm kiếm / kích hoạt tính năng IPv6 bằng cách gõ câu lệnh “netsh interface ipv6 install”. Sau đó, dùng tiếp lệnh “netsh interface ipv6 add address “Local Area Connection” 2000::2/64” để đặt địa chỉ IPv6.
• 

Sau khi hoàn tất đặt địa chỉ IPv6 cho host, bạn tiến hành ping để kiểm tra kết nối:

– Kiểm tra kết nối từ host 1 đến host 2

– Kiểm tra kết nối chiều ngược lại từ host 2 đến 1

Lúc này, 2 host đã thấy nhau. Đây là hướng dẫn về cách dùng cơ chế ISATAP thiết lập kết nối củaIPv6 là gì. Mô hình mạng này tương đối đơn giản và bạn dễ dàng mở rộng với nhiều router khác nhau, kết hợp sử dụng định tuyến cao cấp hơn.

Nguồn: Tổng hợp và tham khảo

• //wiki.matbao.net/ipv6-la-gi-cach-doi-dia-chi-ipv4-sang-ipv6-va-nguoc-lai/
• //hostingviet.vn/ipv6-la-gi