Với sự triển của internet ngày càng lớn và bùng nổ, không gian của địa chỉ IP ngày càng bị quá tải với IPv4 (Phiên bản đầu tiên của địa chỉ IP). Để đáp ứng nhu cầu ngày càng quá tải của địa chỉ IP, IPv6 đã ra đời nhằm đáp ứng những nhu cầu và cải tiến vượt trội. Vậy IPv6 là gì? IPv6 được hình thành và ứng dụng như thế nào? Cùng DNCLOUD tìm hiểu ngay trong bài viết dưới đây.

IPv6 là gì?

IPv6 được viết tắt của từ Internet Protocol version 6 là một giao thức kết nối internet thế hệ thứ 6, nó được phát triển và thiết kế để hoạt động song song với IPv4. Cho tới hiện tại IPv6 vẫn đang được sử dụng rộng rãi và ngày càng phổ biến.

IPv6 là gì?

Để giao tiếp với các thiết bị khác như máy tính, điện thoại thông minh hoặc bất kì thiết bị nào kết nối được internet đều cần một địa chỉ IP có dạng chữ số. Vì có quá nhiều thiết bị kết nối và đang được sử dụng nên lược đồ của địa chỉ IP ban đầu (IPv4) đang dần bị cạn kiệt và quá tải. Cho nên IPv6 ra đời nhằm giải quyết các vấn đề về quá tải địa chỉ IP.

Đọc thêm: Địa chỉ IP là gì? Tổng hợp kiến thức về địa chỉ IP

Lịch sử hình thành của IPv6 cho đến ngày nay

Trước đây địa chỉ IPv4 nắm vai trò chủ chốt trong lĩnh vực kết nối internet, nó được thiết kế khoảng 4,3 tỉ địa chỉ IP, IPv4 tưởng như đủ cho nhu cầu kết nối toàn cầu. Tuy nhiên do nhu cầu kết nối internet diễn ra bùng nổ và phát triển mạnh mẽ cho nên số lượng IPv4 nhanh chống cạn kiệt và quá tải.

Định dạng của IPv4 bao gồm một dãy số với 4 mã ví dụ như 142.250.190.14 đây là một địa chỉ được chuyển đổi từ url. Chẳng hạn như trang www.google.com được chuyển đổi thành số địa chỉ IP của hệ thống tên miền được gọi là DNS (Domain name system).Một url duy nhất có thể gắn nhiều địa chỉ IP hoặc nhiều địa chỉ IP có thể trỏ về một tên miền duy nhất.

Để kịp thời cho việc đáp ứng nhu cầu của không gian cũng như an ninh mạng, đầu thập niên 90 của thế kỉ 20 IETF (Internet Engineering Task Force) đã bắt tay vào tìm kiếm giải pháp thay thế cho IPv4 được gọi với cái tên giao thức mới là IPng (Internet Protocol next generation), sau này mới đổi thành chính thức IPv6.

Vào năm 1988 IETF chính thức phát hành và được chuẩn hóa thành công được  ICANN phê duyệt và lấy tên là IPv6 (RFC 1883), và xác định các tính năng chính bao gồm không gian địa chỉ khổng lồ (2^128 địa chỉ), cải thiện bảo mật với IPsec, và tự động cấu hình địa chỉ.

Từ đó cho đến ngày nay IPv4 dần được triển khai mạnh mẽ và được sử dụng rộng rãi để đáp ứng các nhu cầu ngày càng tăng và hỗ trợ kết nối vạn vật (IoT). Với khả năng mở rộng cực kì lớn IPv6 giúp đảm bảo hoạt động internet ổn định và an toàn trong tương lai.

Xem thêm: Nameserver là gì? Tổng hợp kiến thức về nameserver cho người mới

Những cải tiến của IPv6 so với IPv4 là gì?

Một trong những cải tiến vượt trội và nổi bật nhất của IPv6 là mở rộng số lượng địa chỉ IP truy cập, với không gian địa chỉ 128-Bit (so với địa chỉ IPv4 là 32-Bit) giúp cung cấp tới 340 undecillion địa chỉ, giúp giải quyết hoàn toàn các vấn đề quá tải và thiếu địa chỉ IP mà IPv4 đã gặp phải.

Ngoài việc mở rộng không gian địa chỉ IP, IPv6 còn có một số cải tiến khác như:

• Cải tiến độ bảo mật
• Tăng các khả năng định tuyến
• Cấu hình đơn giản hơn so với IPv4

IPv6 là nền tảng quan trọng giúp đáp ứng các nhu cầu về hiệu suất, bảo mật và khả năng mở rộng của internet ở hiện tại cũng như trong tương lai, giúp đảm bảo sự phát triển bền vững và các ứng dụng.

Một số lợi ích của Ipv6

Khác với IPv4, IPv6 có một số lợi ích khác biệt như:

• Không gian địa chỉ lớn hơn và dễ dàng quản lí (IPv6 sử dụng địa chỉ 128-bit khác với IPv4 là 32-bit) giúp cung cấp hàng tỉ tỉ địa chỉ IP mới.
• Có hiệu suất và tốc độ kết nối tốt hơn, nó có khả năng tối ưu hóa tốc độ truyền dữ liệu nhờ vào việc loại bỏ NAT (Network Address Translation). Giúp người dùng không cần phải chuyển đổi giữa các địa chỉ IP nội bộ và địa chỉ IP công cộng, giúp tăng hiệu suất và giảm độ trễ trên internet.
• IPv6 còn tích hợp các tính năng bảo mật như IPsec, điều này giúp đảm bảo an toàn hơn cho các giao dịch và bảo vệ khỏi các cuộc tấn công mạng.
• IPv6 hỗ trợ các tính năng tự động cấu hình và không cần máy chủ DHCP như IPv4, giúp dễ dàng can thiệp hơn vào các thiết bị mới vào mạng mà không cần nhiều từ người quản trị.
• Hỗ trợ tốt hơn cho mọi thiết bị di động, thời điểm IPv4 được thiết kế, nó chưa tồn tại về khái niệm về thiết bị IP di động. Nhưng hiện nay mọi thiết bị ngày càng phát triển nên đòi hỏi cấu trúc internet có sự hỗ trợ tốt hơn.
• Với khả năng tự cấu và phân chia địa chỉ IP hợp lí, IPv6 giúp đơn giản hóa việc quản trị mạng, đặc biệt là trong các mạng lớn.

Xem thêm: IPv4 là gì?

So sánh những điểm khác nhau giữa IPv6 và IPv4

So sánh những điểm khác nhau giữa IPv6 và IPv4

Dưới đây là bảng so sánh những điểm khác nhau về IPv4 và IPv6 giúp các bạn hiểu rõ hơn về nó nhé:

Cấu trúc và biểu diễn của địa chỉ IPv6

Cấu trúc và biểu diễn của địa chỉ IPv6

1. Cấu trúc và biểu diễn của IPv6 là gì?

Địa chỉ IPv6 có độ dài 128-bit, bao gồm:

• Được chia làm 8 nhóm, mỗi nhóm được chia thành 16-bit tạo thành 128-bit mỗi nhóm được ngăn cách nhau bởi dấu (:).
• Mỗi nhóm này được biểu diễn bằng 4 số hexa.
• Ví dụ như một địa chỉ IPv6 được biểu diễn theo cấu trúc như sau: FEDC:BA98:768A:0C98:FEBA:CB87:7678:1111:1080:0000:0000:0070:0000:0989:CB45:345F.

Các địa chỉ trên cỏ khả năng cung cấp địa chỉ cho nhiều node và hỗ trợ cấu trúc phân cấp linh hoạt, nhưng vấn đề khá lớn là chúng khá dài và phức tạp. Để đơn giản hóa hơn DNCLOUD chia sẻ một số quy tắc rút gọn địa chỉ IPv6.

• Bỏ các số 0 ở đầu mỗi nhóm: Nếu mỗi nhóm bắt đầu bằng số 0 bạn có thể bỏ qua các số 0 đó.
• Nếu nhóm có giá trị toàn số 0 thì bạn có thể thay thế bằng số 0.
• Dùng dấu (::) cho các nhóm liên tiếp có toàn số 0, các nhóm chứa toàn số 0 liên tiếp nhau có thể thay thế bằng dấu (::). Tuy nhiên nó chỉ được phép sử dụng duy nhất một lần trong địa chỉ để tránh nguy cơ gây nhầm lẫn.

Dưới đây là một ví dụ về nén địa chỉ IPv6:

• Bạn có một địa chỉ ban đầu: 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329.
• Bạn có thể dựa quy tắc ở trên bỏ các số 0 ở đầu mỗi nhóm chúng ta có: 2001:db8:0:0:0:ff00:42:8329.
• Dùng dấu (::) cho các nhóm có liên tiếp toàn số 0 để rút gọn thành 2001:db8::ff00:42:8329.
• Chúng ta có kết quả địa chỉ IPv6 sau khi nén: 2001:db8::ff00:42:8329.

Có thể bạn cũng muốn tìm hiểu về Hosting là gì? Tổng hợp kiến thức về web hosting cho người mới.

2. Cấu trúc và biểu diễn của Address Prefixes gồm những gì?

IPv6 Address/Prefix-length là cách biểu diễn tương tự khá giống với ký hiệu IPv4 CIDR, bao gồm:

• IPv6-address: Là bất kì địa chỉ hợp lệ nào.
• Prefix-length: Là số bit đầu tiên được xem là prefix.

Với prefix 56 bit 200F00000000AB cách cách biểu diễn rút gọn hợp lệ là:

• 200F::AB00:0:0:0:0/56
• 200F:0:0:AB00::/56

Thành phần của địa chỉ IPv6 gồm những gì?

Thành phần của địa chỉ IPv6 gồm những gì?

IPv6 gồm 3 thành phần chính sau đây:

• Site Prefix: Đây là phần đầu của địa chỉ IPv6 được cấp bởi ISP (Internet Service Provider) nó được gán cho mỗi trang web dùng để xác định mạng lớn hoặc một phần mạng trong một tổ chức. Tất cả các thiết bị trong cùng một site sẽ chia sẽ cùng một Site Prefix. Đây là phần giúp định tuyến toàn cầu và xác định mạng của bạn khi truy cập internet.
• Subnet ID: Là phần tiếp theo trong địa chỉ IPv6 nó dùng để xác định một mạng con trong cùng một tổ chức, được sử dụng chức năng mô tả cấu trúc của mạng. Nó có chức năng tương tự như subnet trong IPv4 và giúp phân chia mạng lớn thành các mạng con nhỏ hơn.
• Interface ID: Dùng để xác định duy nhất một thiết bị host trong mạng. Nó tương tự như MAC trong IPv4, nhưng thay vào đó được cấu hình tự động dựa trên địa chỉ MAC của giao diện mạng. ID giao diện có thể được cấu hình định bằng EUI-64, giúp đảm bảo tính duy nhất cho mỗi thiết bị trong mạng.

Vị dụ cụ thể của thành phần địa chỉ IPv6:

• 2001:0db8:abcd::/48 – Phần 2001:0db8:abcd là Site Prefix.
• 2001:0db8:abcd:1234::/64, 1234 là Subnet ID.
• 2001:0db8:abcd:1234:5678:9abc:def0:1234/64, phần 5678:9abc:def0:1234 là Interface ID.

Phân loại địa chỉ IPv6

Dưới đây là phân loại của địa chỉ IPv6 gồm 3 phần:

1. IPv6 Unicast là gì?

IPv6 Unicast là gì?

Là một địa chỉ được sử dụng trong một cổng (interface) của một thiết bị (node) duy nhất. Khi thông tin được gửi đến địa chỉ unicast, gói tin sẽ gửi đến một địa chỉ hoặc một cổng duy nhất trong mạng.

2. IPv6 Multicast là gì?

IPv6 Multicast là gì?

Là một địa chỉ được sử dụng trong một nhóm cổng (interfaces) trên nhiều thiết bị khác nhau. Khi một gói tin được gửi đến địa chỉ multicast, gói tin này sẽ được chuyển đến tất cả các cổng trong nhóm multicast đó.

3. IPv6 Anycast là gì?

IPv6 Anycast là gì?

Anycast là địa chỉ được sử dụng trên nhiều cổng của nhiều node (thiết bị) khác nhau. Khi một gói tin được gửi đến địa chỉ anycast, thông tin sẽ được chuyển đến một trong những cổng có địa chỉ anycast đó, thông thường là cổng gần nhất (dựa trên định tuyến).

Cách kiểm tra kết nối của địa chỉ IPv6

Dưới đây là 2 cách mà DNCLOUD muốn chỉ cho bạn kiểm tra kết nối của địa chỉ IPv6 trên internet:

Cách 1: Kiểm tra IPv6 của nhà mạng

Kiểm tra IPv6 của nhà mạng

Để kiểm tra địa chỉ IPv6 của nhà mạng bạn nhấn vào liên kết này: http://test-ipv6.com/

Test-ipv6.com là một trang web miễn phí giúp người dùng kiểm tra khả năng kết nối IPv6 của thiết bị hoặc mạng của chính mình. Trang web này thực hiện các bài kiểm tra hệ thống của bạn có kết nối IPv6 hay không và các thông tin chi tiết về kết nối của bạn. Ngoài ra nó còn có một số công dụng khác như:

• Kiểm tra tốc độ kết nối của mạng
• Hiện thị địa chỉ IPv6 công cộng mà bạn đang sử dụng
• Kiểm tra khả năng hỗ trợ DNS

Cách 2: Kiểm tra máy tính của bạn đã kết nối IPv6 hay chưa?

Kiểm tra máy tính của bạn đã kết nối IPv6 hay chưa?

Bạn click vào liên kết http://ipv6test.google.com để kiểm tra máy tính của bạn đã kết nối IPv6 hay chưa.

Ipv6test.google.com là một công cụ trực tuyến miễn phí khá phổ biến được cung cấp bởi Google để kiểm tra khả năng hỗ trợ IPv6 của kết nối mạng và thiết bị. Khi bạn truy cập vào trang web này, nó sẽ kiểm tra trình duyệt của bạn có thể kết nối qua IPv6 hay không. Một số tính năng chính của nó như:

• Kiểm tra khả năng kết nối Ipv6
• Kiểm tra kết nối IPv4 và Ipv6 song song
• Các thông tin về ưu tiên và giao thức
• Kiểm tra các địa chỉ IPv6 công cộng

Hướng dẫn chuyển địa chỉ IPv4 sang IPv6 và ngược lại

Để chuyển đổi địa chỉ IPv4 sang IPv6 và ngược lại DNCLOUD chia sẻ cho bạn 2 cách dưới đây:

1. Phương pháp thủ công

Chuyển đổi Ipv4 sang Ipv6

Ví dụ ta có một địa chỉ IPv4 là: 198.51.100.14

Bước 1: DNCLOUD sẽ chia địa chỉ IPv4 thành 4 phần

• a = 198
• b = 51
• c = 100
• d = 14

Bước 2: Ta sẽ chuyển từng phần sang hệ thập lục phân (được gọi là hexadecimal).

• 198 ÷ 16 = 12 dư 6, chuyển thành C6
• 51 ÷ 16 = 3 dư 3, chuyển thành 33
• 100 ÷ 16 = 6 dư 4, chuyển thành 64
• 14 ÷ 16 = 0 dư 14, chuyển thành E

Bước 3: Ghép các phần chuyển đổi lại chúng ta có địa chỉ IPv6

• Kết quả là: C6:33:64:E

Lưu ý: Địa chỉ IPv6 có 128-bit, trong khi địa chỉ IPv4 có 32-bit, do đó ta sẽ cần ghi bổ sung thêm 96 bit là dãy số 0 để làm đầy đủ địa chỉ IPv6, ta có 2 cách ghi là:

• Cách ghi đầy đủ: 0000:0000:0000:0000:0000:0000:C633:64E
• Cách ghi rút gọn: ::C633:64E

Chuyển đổi IPv6 sang IPv4

Để chuyển đổi ngược lại từ IPv6 sang IPv4 ta có cách như sau:

Bước 1: Chuyển các phần đã chuyển về dạng thập phân lại thành địa chỉ IPv4

• C6 = (12 × 16) + 6 = 198
• 33 = (3 × 16) + 3 = 51
• 64 = (6 × 16) + 4 = 100
• E = (0 × 16) + 14 = 14

Bước 2: Ta ghép các phần đã chuyển về dạng thập phân lại thành địa chỉ IPv4

Kết quả ta có là: 198.51.100.14

2. Phương pháp trực tuyến

Với sự phát triển khá mạnh mẽ, hiện nay có khá nhiều trang web trực tuyến miễn phí giúp bạn chuyển địa chỉ IPv4 sang IPv6 và cũng như ngược lại DNCLOUD giới thiệu cho bạn một số trang trực tuyến như:

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

Cách sử dụng khá đơn giản bạn chỉ cần truy cập vào một trong ba trang web trên sau đó bạn nhập địa chỉ IPv4 hoặc địa chỉ IPv6 cần chuyển đổi và ngược lại vào ô yêu cầu, tiếp theo đó bạn nhấn Convert để chuyển đổi. Công cụ sẽ cung cấp đúng địa chỉ IPv4 hoặc IPv6 mà bạn cần chuyển đổi.

Hướng dẫn cách chuyển địa chỉ IPv6 trên windows

Để chuyển địa chỉ IPv6 trên windows chúng ta có 4 bước chi tiết dưới đây:

Bước 1: Nhấn tổ hợp phím Win + R, sau đó nhập ncpa.cpl > Enter để mở cửa sổ Network Connections.

Nhấn tổ hợp phím Win + R, sau đó nhập ncpa.cpl > Enter để mở cửa sổ Network Connections.

Bước 2: Chọn card mạng và cấu hình IPv6

• Bạn nhấp chuột phải vào card mạng muốn cấu hình sau đó chọn Properties.
• Trong cửa sổ Properties, chọn nternet Protocol Version 6 (TCP/IPv6), rồi nhấn Properties.

Trong cửa sổ Properties, chọn nternet Protocol Version 6 (TCP/IPv6), rồi nhấn Properties.

Bước 3: Cấu hình địa chỉ IP

• Chọn Use the following IPv6 address.
• Nhập địa chỉ IPv6, Subnet prefix length và Default gateway (nếu có).
• Nhấn OK để lưu cấu hình.

Nhập địa chỉ IPv6, Subnet prefix length và Default gateway (nếu có). Nhấn OK để lưu cấu hình.

Bước 4: Kiểm tra lại cấu hình

• Mở Command Prompt (nhấn Win + R, nhập cmd, nhấn Enter).
• Gõ lệnh ipconfig để kiểm tra thông tin IPv6.

Gõ lệnh ipconfig để kiểm tra thông tin IPv6.

Lời kết

Tóm lại, IPv6 là một giải pháp tối ưu được thiết kế để mở rộng không gian địa chỉ IP, đảm bảo tính bảo mật và hiệu suất tốt hơn cho các hệ thống mạng hiện đại. DNCLOUD hi vọng rằng bài viết trên đã giúp bạn hiểu rõ tất tần tật từ khái niệm, đến cách chuyển đổi và kiểm tra IPv6 chi tiết. Nếu có thắc mắc hay gặp vấn đề gì, vui lòng để lại bình luận phía bên dưới đội ngũ chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn sớm nhất. Bạn cũng có thể tham khảo một số bài viết liên quan khác tại đây.

DNCLOUD hiện tại cũng là một số nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ hàng đầu tại Việt Nam, bạn cũng có thể tham khảo một số dịch vụ tại DNCLOUD như:

• Cloud hosting giá rẻ chỉ từ 9,000 đồng
• Business hosting giành cho doanh nghiệp.
• Cloud VPS giá rẻ
• Cloud VPS cao cấp
• Tên miền giá rẻ chỉ từ 39,000 đồng/ năm