IPv4 và IPv6 – Khái niệm và so sánh hai giao thức mạng | Vietnix
Internet đang ngày càng bùng nổ trong những năm gần đây. Hai giao thức internet phổ biến hiện nay là IPv4 và IPv6. Vậy cụ thể, IPv4 và IPv6 là gì? 2 giao thức này có gì giống và khác nhau?
Sự phát triển vượt bậc của IoT kéo theo nỗi sợ cạn kiệt các địa chỉ IP. Do đó, người ta giải quyết vấn đề suy giảm số lượng địa chỉ IPv4 bằng sự ra đời của IPv6. Bài viết này sẽ chỉ ra một số vấn đề liên quan đến số lượng địa chỉ có thể tạo ra. Cùng với đó là đề cập đến các vấn đề cần giải quyết để có thể bắt kịp với sự tăng phi mã của IoT. Bên cạnh đó là giải thích những cải tiến của phiên bản mới so với IPv4. Hãy cùng tìm hiểu về IPv4 và IPv6 ngay sau đây!
Nội Dung Chính
IPv4
IPv4 ( Internet Protocol version 4 ) là một giao thức phổ cập trong truyền thông online tài liệu. Nó được tăng trưởng như một giao thức không hướng liên kết ( connectionless ). Dùng trong những mạng chuyển mạch gói ( network packet switching ) như Ethernet. Nó có trách nhiệm cung ứng liên kết logic giữa những thiết bị mạng. Trong đó gồm có cả việc phân phối nhận dạng cho những thiết bị .
IPv4 dựa trên mô hình best-effort, đảm bảo không phân phối hoặc tránh phân phối trùng lặp. IPv4 rất linh hoạt, có thể cấu hình tự động hay thủ công với nhiều thiết bị khác nhau, tùy vào từng loại mạng khác nhau.
Phân tích và so sánh IPv4 và IPv6
IPv6
IPv6 ( Internet Protocol version 6 ) là “ Giao thức liên mạng thế hệ 6 ”. Đây là một phiên bản của giao thức liên mạng ( IP ) nhằm mục đích mục tiêu tăng cấp giao thức liên mạng phiên bản 4 ( IPv4 ) hiện đang truyền dẫn cho hầu hết lưu lượng truy vấn Internet nhưng đã hết địa chỉ .
Ưu điểm và nhược điểm của IPv6:
IPv6 đã bù đắp được mọi lỗ hổng trong kỹ thuật ở IPv4. Việc cung ứng địa chỉ 128 bit ( 16 byte ) đã làm cho tổng số lượng địa chỉ lên đến khoảng chừng 340 nghìn nghìn tỷ .
Rõ ràng, nó lớn hơn rất nhiều so với IPv4 vì được tạo nên bởi 16 bit. Đây là nguyên do để những mạng nên mở màn sử dụng IPv6 ngay từ lúc này. Tuy nhiên, việc thực thi việc đó đến nay vẫn chưa thuận tiện. Các nhà tiến hành mạng đã quen với IPv4, và cũng chưa có hành động rõ ràng về cách tiếp cận với IPv6. Nhiều người cho rằng IPv4 vẫn tốt cho tương lai gần. Nhưng rõ ràng là việc sử dụng IPv4 chỉ càng làm cho số lượng của nó giảm đi mà thôi .
Một ví dụ đơn thuần về năng lực tiêu biểu vượt trội của IPv6 so với IPv4 là việc nó không cần phải san sẻ địa chỉ IP và nhận một địa chỉ riêng không liên quan gì đến nhau cho những thiết bị. Việc sử dụng IPv4 đồng nghĩa tương quan với việc một nhóm những máy tính muốn dùng chung một địa chỉ IP công cộng sẽ phải dùng đến NAT. Sau đó là yếu tố truy vấn trực tiếp vào một trong số chúng. Bạn sẽ cần thiết lập những thông số kỹ thuật phức tạp. Có thể gồm chuyển tiếp, đổi khác tường lửa … Đối với IPv6, sẽ có nhiều địa chỉ để sử dụng hơn. Do đó, những máy tính sử dụng IPv6 hoàn toàn có thể truy vấn công khai minh bạch mà không cần thông số kỹ thuật bổ trợ, tiết kiệm ngân sách và chi phí được tài nguyên .
IPv4 và IPv6 là gì?
IPv4 và IPv6 là các phiên bản của giao thức Internet. Trong đó, IPv4 là phiên bản cũ có độ dài địa chỉ là 32 bit và tạo ra 4.29 x 10^9 địa chỉ mạng duy nhất. IPv6 là phiên bản nâng cao được phát triển sau này, có độ dài địa chỉ là 128 bit và tạo ra 3,4 x 10^38 địa chỉ.
IPv4 và IPv6 là gì?
IPv6 khác với IPv4 như thế nào?
IPv6 ( Internet Protocol version 6 ) là giao thức mạng mới nhất lúc bấy giờ. Nó có tính năng truyền tài liệu trong những gói từ một nguồn đến đích qua những mạng khác nhau. IPv6 được nhìn nhận là một phiên bản nâng cấp cải tiến của IPv4. Nó tương hỗ một số lượng node lớn hơn đáng kể so với phiên bản nhiệm kỳ trước đó của nó .
IPv6 tương hỗ lên tới 2128 tổng hợp khả thi của những node hay địa chỉ. Nó còn được gọi là Giao thức Internet Thế hệ tiếp theo ( Internet Protocol Next Generation – IPnG ). Ban đầu IPv6 được tăng trưởng với định dạng thập lục phân, chứa tám octet để phân phối năng lực lan rộng ra khác nhau. Được phát hành vào 6/6/2012, nó cũng được phong cách thiết kế để giải quyết và xử lý việc broadcast địa chỉ mà không gồm có những địa chỉ broadcast trong bất kể lớp nào .
So sánh IPv4 và IPv6
Sau khi biết được các đặc điểm của IPv4 là IPv6, ta có thể tóm tắt các điểm khác nhau giữa hai phương thức này theo bảng sau:
| Điểm khác biệt | IPv4 | IPv6 |
| Khả năng tương thích với các thiết bị di động | Địa chỉ sử dụng ký hiệu dấu thập phân, không phù hợp với mạng di động | Địa chỉ được phân tách bằng dấu hai chấm – thập lục phân. Giúp cho nó tương thích tốt hơn với các mạng di động |
| Ánh xạ | Address Resolution Protocol dùng để ánh xạ đến các địa chỉ MAC | Neighbor Discovery Protocol dùng để ánh xạ đến địa chỉ MAC |
| DHCP | Khi kết nối mạng, clients được yêu cầu tiếp cận với DHCP | Clients được cung cấp địa chỉ, không cần phải liên hệ bắt buộc với máy chủ nào khác |
| Bảo mật IP | Tùy chọn | Bắt buộc |
| Các trường tùy chọn | Có | Không. Thay vào đó là các tiêu đề tiện ích mở rộng. |
| Quản lý nhóm mạng con cục bộ | Sử dụng Internet Group Management Protocol (GMP) | Sử dụng Multicast Listener Discovery (MLD) |
| Phân giải IP thành MAC | Broadcasting ARP | Multicast Neighbor Solicitation |
| Cấu hình địa chỉ | Thực hiện thủ công hoặc qua DHCP | Sử dụng tự động cấu hình địa chỉ không trạng thái bằng ICMP hoặc DHCP6. |
| DNS Record | Ở địa chỉ A | Ở địa chỉ AAAA |
| Packet Header | Không xác định được packet flow để xử lý QoS. Bao gồm cả các tùy chọn kiểm tra checksum. | Flow Label Fields chỉ định luồng gói để xử lý QoS |
| Packet Fragmentation | Cho phép từ các router truyền đến máy chủ | Chỉ truyền được đến máy chủ |
| Kích thước gói | Tối thiểu là 576 byte | Tối thiểu là 1208 byte |
| Bảo mật | Chủ yếu dựa vào tầng Ứng dụng | Có giao thức Bảo mật riêng được gọi là IPSec |
| Tính di động và khả năng tương tác | Các cấu trúc liên kết mạng tương đối hạn chế. Do đó, làm giảm tính di động và khả năng tương tác | Cung cấp tính di động và khả năng tương tác được nhúng trong các thiết bị mạng |
| SNMP | Hỗ trợ | Không hỗ trợ |
| Address Mask | Dùng cho mạng được chỉ định từ phần máy chủ | Không được sử dụng |
| Address Features | Network Address Translation được sử dụng, cho phép NAT một địa chỉ đại diện cho hàng ngàn địa chỉ non-routable. | Direct Addressing là khả thi vì không gian địa chỉ rộng lớn. |
| Cấu hình mạng | Được cấu hình thủ công hoặc với DHCP | Cấu hình tự động |
| Giao thức định tuyến thông tin (RIP) | Hỗ trợ | Không hỗ trợ |
| Phân mảnh | Được thực hiện trong quá trình routing. | Được thực hiện bởi người gửi |
| VLSM | Hỗ trợ | Không hỗ trợ |
| Cấu hình | Để giao tiếp với các hệ thống khác, một hệ thống mới phải được cấu hình | Tùy chọn cấu hình |
| Số lớp | Năm lớp (A-E) | Không giới hạn lưu trữ địa chỉ IP |
| Loại địa chỉ | Multicast, Broadcast và Unicat | Anycast, Unicast và Multicast |
| Trường Checksum | Có | Không |
| Chiều dài Header | 20 | 40 |
| Số lượng Header field | 12 | 8 |
| Address method | Địa chỉ số | Địa chỉ chữ và số |
| Kích thước địa chỉ | 32 bit | 128 bit |
Địa chỉ IP hoạt động như thế nào?
Để hiểu hơn về IPv4 và IPv6 thì chúng ta nên tìm hiểu về cách thức hoạt động của địa chỉ IP. Cụ thể như sau:
IP ( Internet Protocol – Giao thức internet ), đề cập đến một tập hợp những quy tắc chi phối cách những gói dữ liệu được truyền qua internet .
tin tức trực tuyến hay lưu lượng truy vấn qua những mạng sử dụng những địa chỉ duy nhất. Mỗi thiết bị liên kết với internet hay mạng máy tính đều được gán một nhãn số. Đó là địa chỉ IP, dùng để xác lập nó như một điểm đến của tiếp xúc .
IP xác lập danh tính của những thiết bị trên một mạng đơn cử. Đây được xem như ID ở dạng kỹ thuật cho những mạng phối hợp IP với TCP. Đồng thời được cho phép liên kết ảo giữa nguồn và đích. Nếu không có địa chỉ IP đặc trưng, thiết bị không hề thực thi những liên lạc .
Địa chỉ IP có chức năng tiêu chuẩn hóa cách giao tiếp giữa các máy với nhau. Chúng trao đổi gói dữ liệu (các bit dữ liệu), có vai trò quan trọng trong việc tải web, email, tin nhắn…và các ứng dụng liên quan đến việc truyền dữ liệu.
Một số thành phần được cho phép lưu lượng hoàn toàn có thể truy vấn qua internet. Tại điểm xuất phát, tài liệu được đóng gói khi lưu lượng khởi đầu. Quá trình này gọi là “ datagram ” – một gói tài liệu, và là một phần của IP .
Để truyền dữ liệu qua internet, một mạng full stack là cần phải có. IP chỉ là một phần trong đó. Stack hoàn toàn có thể được chia thành 4 lớp ( layer ), với tầng Ứng dụng ( Application ) ở trên cùng và tầng Liên kết ( Link ) ở dưới cùng .
Cấu trúc của một Stack gồm các tầng:
- Application – Các giao thức: HTTP, FTP, POP3, SMTP
- Transport – TCP, UDP
- Networking – IP, ICMP
- Link – Ethernet, ARP
Là một người dùng internet, hẳn những bạn sẽ quen với tầng Ứng dụng. Đây là tầng mà bạn tiếp xúc hằng ngày. Khi truy vấn một website, những bạn cần phải nhập địa chỉ của nó. Ví dụ như https://laodongdongnai.vn – đây chính là một tầng Ứng dụng .
Lời kết
Hy vọng bài viết trên sẽ giúp bạn hiểu được hơn về 2 giao thức IPv4 và IPv6, so sánh được sự khác và giống nhau giữa chúng. Nếu có thắc mắc hay đóng góp ý kiến, mời bạn để lại bình luận phía dưới bài viết này. Vietnix xin chân thành cảm ơn bạn!
5/5 – ( 30 bầu chọn )
Source: https://laodongdongnai.vn
Category: Hỏi Đáp
