Trong bài viết giới thiệu về địa chỉ IP, ta đã biết rằng có 2 phiên bản địa chỉ IP khác nhau gồm: địa chỉ IPv4 và địa chỉ IPv6. Ta có thể coi đây là 2 định dạng của địa chỉ IP khác nhau vì chúng có cấu trúc khác nhau. Tuy nhiên về cơ bản thì chức năng của chúng nhau và đều là địa chỉ IP dùng để định danh và xác định vị trí của các thiết bị trên Internet và mạng nội bộ.
Sau đây, ta sẽ đi tìm hiểu chi tiết để phân biệt địa chỉ IPv4 và IPv6:
Địa chỉ IPv4
IPv4 (Internet Protocol version 4) là phiên bản gốc của giao thức Internet Protocol được phát triển từ những năm 1970 và là chuẩn phổ biến nhất cho việc kết nối các thiết bị trên Internet.
IPv4 đã đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển và mở rộng Internet trong nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, do giới hạn về số lượng địa chỉ IP có sẵn và sự cạnh tranh ngày càng tăng giữa các thiết bị kết nối, IPv4 đang phải đối mặt với vấn đề cạn kiệt địa chỉ IP.
Địa chỉ IPv6
IPv6 (Internet Protocol version 6) là phiên bản tiếp theo và được thiết kế để thay thế IPv4. Nó ra đời với mục tiêu cung cấp một dung lượng địa chỉ lớn hơn và giải quyết các hạn chế của IPv4.
Không những, IPv6 cung cấp một không gian địa chỉ IP lớn hơn, đủ để hỗ trợ mọi thiết bị kết nối với Internet trong tương lai. Nó cũng mang lại nhiều tính năng bảo mật và hiệu suất cao hơn so với IPv4.
Độ dài địa chỉ
Độ dài của địa chỉ IP là một yếu tố quan trọng phân biệt giữa IPv4 và IPv6, ảnh hưởng đến khả năng dung lượng và số lượng địa chỉ IP có thể sử dụng.
IPv4:
- Độ dài: Địa chỉ IPv4 có độ dài là 32 bit.
- Biểu diễn: Địa chỉ IPv4 thường được biểu diễn dưới dạng bốn nhóm 8 bit, gọi là octet, và được phân cách bằng dấu chấm. Ví dụ: 192.168.1.1.
IPv6:
- Độ dài: Địa chỉ IPv6 có độ dài là 128 bit, tức là gấp 4 lần so với IPv4.
- Biểu diễn: Địa chỉ IPv6 thường được biểu diễn dưới dạng tám nhóm 16 bit, gọi là hextet, và được phân cách bằng dấu hai chấm. Ví dụ: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334.
IPv4 đang cạn kiệt và IPv6 ra đời
Địa chỉ IPv4 có độ dài là 32 bit, giới hạn số lượng địa chỉ IP khả dụng. Với 32 bit, IPv4 chỉ cung cấp khoảng 4,3 tỷ địa chỉ IP. Tuy số lượng này rất lớn, nhưng do sự phát triển nhanh chóng của Internet và sự gia tăng về số lượng thiết bị kết nối, IPv4 đang đối mặt với vấn đề cạn kiệt địa chỉ IP.
Sự cạn kiệt địa chỉ IPv4 gây ra nhiều vấn đề, bao gồm khó khăn trong việc cung cấp địa chỉ IP cho các thiết bị mới, sự gia tăng về sử dụng địa chỉ IP động thay vì tĩnh, và sự phát triển của các biện pháp như NAT (Network Address Translation) để giúp giải quyết vấn đề.
Trái ngược với IPv4, địa chỉ IPv6 có độ dài là 128 bit, cung cấp một không gian địa chỉ vô cùng lớn. Với 128 bit, IPv6 ước lượng có khoảng 3,4 × 10^38 địa chỉ IP khả dụng. Điều này đảm bảo rằng có đủ địa chỉ IP cho mọi thiết bị và ứng dụng trong tương lai, không gặp vấn đề về cạn kiệt địa chỉ như IPv4.
Sự khác nhau định dạng biểu diễn của IPv4 và IPv6
IPv4 sử dụng biểu diễn thập phân với các số từ 0 đến 255, trong khi IPv6 sử dụng biểu diễn thập lục phân với các ký tự từ 0 đến f.
IPv4 được phân cách bằng dấu chấm (.), trong khi IPv6 được phân cách bằng dấu hai chấm (:).
Địa chỉ IPv6 có thể có các nhóm như 0000 được rút gọn thành 0, tạo ra một biểu diễn ngắn gọn hơn.
Biểu diễn thập lục phân của IPv6 cung cấp một không gian biểu diễn linh hoạt hơn và đủ lớn để hỗ trợ mạng Internet trong tương lai, trong khi biểu diễn thập phân của IPv4 gặp hạn chế về số lượng địa chỉ IP khả dụng.
Có thể sử dụng IPv4 và IPv6 cùng lúc không?
Có, hoàn toàn có thể sử dụng cùng lúc địa chỉ IPv4 và địa chỉ IPv6 trên cùng một hệ thống mạng. Việc này được gọi là “dual-stack” (đa ngăn xếp), nơi mà hệ thống mạng được cấu hình để hỗ trợ cả IPv4 và IPv6 đồng thời.
Khi một hệ thống được cấu hình dual-stack, nó sẽ có khả năng giao tiếp với các thiết bị sử dụng cả địa chỉ IPv4 và IPv6. Điều này đảm bảo rằng hệ thống có thể tương tác với cả các thiết bị cũ sử dụng IPv4 lẫn các thiết bị mới sử dụng IPv6.
Trong một môi trường dual-stack, hệ thống có thể có một địa chỉ IPv4 duy nhất, một địa chỉ IPv6 duy nhất, hoặc cả hai. Việc này cho phép mạng dễ dàng chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 theo từng bước mà không làm gián đoạn hoạt động của mạng.
Lợi ích của IPv6
Điều quan trọng nhất của IPv6 là dung lượng địa chỉ lớn hơn IPv4 rất nhiều. Nó đáp ứng đủ nhu cầu địa chỉ IP cho tương lai. Việc phát triển IPv6 giúp cho việc đẩy mạnh IoT trở nên dễ dàng hơn.
Một lợi ích khác là IPv6 cung cấp bảo mật như IPSec vào mức định tuyến của giao thức. Cũng như cung cấp các cải tiến về hiệu suất bao gồm độ trễ và tối ưu hóa định tuyến.
Ngoài ra, ta có thể sử dụng IPv6 song song với IPv4 mà không làm gián đoạn mạng.
Mong rằng qua bài viết này, bạn đã có cái nhìn tổng quát hơn về sự khác nhau giữa IPv4 và IPv6 và thấy được sự quan trọng của việc ra đời IPv6!
Thông Tin Về Tác Giả
Nguyễn Thành Hợp là một chuyên gia về lĩnh vực thiết bị mạng, viễn thông gần 10 năm kinh nghiệm với nhiều chứng chỉ chất lượng như CCNA 200-301, CCNP, CCDA, CCDP,... do Cisco cung cấp. Sở thích cá nhân là khám phá những kiến thức mới mẻ về công nghệ nói chung và đặc biệt là liên quan đến lĩnh vực mạng!
