So sánh địa chỉ ipv4 và ipv6

Sự hạn chế của IPv4 và sự ra đời của IPv6

Sự hạn chế của IPv4 và sự ra đời của IPv6 1. Những hạn chế của IPv4 1.1. Tổng quát địa chỉ IPv4 Địa chỉ IPv4 có 32 bit chia thành 4 Octet [mỗi Octet có 8 bit, tương đương 1 byte] cách đếm đều ...

1. Những hạn chế của IPv4 1.1. Tổng quát địa chỉ IPv4 Địa chỉ IPv4 có 32 bit chia thành 4 Octet [mỗi Octet có 8 bit, tương đương 1 byte] cách đếm đều từ trái qua phải bít 1 cho đến bít 32, các Octet tách biệt nhau bằng dấu chấm [.], bao gồm có 2 thành phần chính.

Định dạng địa chỉ IPv4

- Địa chỉ của mạng [Network ID] - Địa chỉ của máy [Host ID]

Địa chỉ IPv4 viết dưới dạng nhị phân

1.2. Sự giới hạn về kích thước địa chỉ Do IPv4 chỉ dùng 32 bit để đánh địa chỉ nên không gian địa chỉ IPv4 chỉ có 2^32 địa chỉ. Với sự phát triển mạnh mẽ của Internet hiện nay, tài nguyên địa chỉ IPv4 đã gần cạn kiệt. Như vậy IPv4 ngày nay hầu như không còn đáp ứng được nhu cầu sử dụng của mạng Internet. Hai vấn đề lớn mà IPv4 đang phải đối mặt là việc thiếu hụt các địa chỉ, đặc biệt là các không gian địa chỉ tầm trung [lớp B] và việc phát triển về kích thước rất nguy hiểm của các bảng định tuyến trong Internet. Để giải quyết vấn đề thiếu hụt địa chỉ IP, người ta đã sử dụng rất nhiều phương pháp như: Subneting, VLSM, CIDR, NAT. Thêm vào đó, nhu cầu tự động cấu hình [Auto-config] ngày càng trở nên cần thiết. Địa chỉ IPv4 trong thời kỳ đầu được phân loại dựa vào dung lượng của địa chỉ đó [số lượng địa chỉ IPv4]. Địa chỉ IPv4 được chia thành 5 lớp A, B, C, D, E. 3 lớp đầu tiên được sử dụng phổ biến nhất. Các lớp địa chỉ này khác nhau ở số lượng các bit dùng để định nghĩa Network ID. 1.3. Cấu trúc định tuyến không hiệu quả Địa chỉ IPv4 có cấu trúc định tuyến vừa phân cấp, vừa không phân cấp. Mỗi router phải duy trì bảng thông tin định tuyến lớn, đòi hỏi router phải có dung lượng bộ nhớ lớn. IPv4 cũng yêu cầu router phải can thiệp xử lý nhiều đối với gói tin IPv4. 1.4. Hạn chế về tính bảo mật và kết nối đầu cuối – đầu cuối Trong cấu trúc thiết kế của địa chỉ IPv4 không có cách thức bảo mật nào đi kèm. IPv4 không cung cấp phương tiện hỗ trợ mã hóa dữ liệu. Kết quả là hiện nay, bảo mật ở mức ứng dụng được sử dụng phổ biến, không bảo mật lưu lượng truyền tải giữa các host. Nếu áp dụng IPSec là một phương thức bảo mật phổ biến tại tầng IP, mô hình bảo mật chủ yếu là bảo mật lưu lượng giữa các mạng, việc bảo mật lưu lượng đầu cuối – đầu cuối được sử dụng rất hạn chế. Nguy cơ thiếu hụt không gian địa chỉ, cùng những hạn chế của IPv4 thúc đẩy sự đầu tư nghiên cứu một giao thức internet mới, khắc phục những hạn chế của giao thức IPv4 và đem lại những đặc tính mới cần thiết cho dịch vụ và cho hoạt động mạng thế hệ tiếp theo. Tổ chức Internet IETF đã đưa ra quyết định thúc đẩy thay thế cho IPv4 là IPv6 [Internet Protocol version 6], giao thức Internet phiên bản 6, còn được gọi là giao thức IP thế hệ mới [IP Next Generation – IPng]. Địa chỉ Internet phiên bản 6 có chiều dài gấp 4 lần chiều dài địa chỉ IPv4, bao gồm 128 bit. 2. Sự ra đời của IPv6 Dựa trên những nhược điểm của IPv4 kể trên, đặc biệt là sự thiếu hụt địa chỉ trong tương lai gần. Điều này đã thức đẩy các nhà thiết kế nghiên cứu một thế hệ địa chỉ mới để giải quyết những nhược điểm của IPv4, đó là IPv6 hay còn gọi là IPng [Next Generation: thế hệ kế tiếp]. IPv6 ra đời để giải quyết những nhược điểm của IPv4 và mang lại một số ưu điểm sau: - Không gian địa chỉ lớn [128 bit địa chỉ]. - Hỗ trợ end to end và loại bỏ hoàn toàn công nghệ NAT. - Có sẵn thành phần bảo mật [built-in security]. - Cấu hình đơn giản, IPv6 có khả năng tự động cấu hình mà không cần sử dụng DHCP server. - IPv6 cho phép các nút mạng sử dụng địa chỉ IP di động [khái niệm này chƣa tồn tại ở thời điểm thiết kế của IPv4]. - Tối ưu header do phần option đƣợc đưa ra sau, giúp việc mở rộng được dễ dàng hơn. - Với những ưu điểm trên của IPv6, đó là lí do việc IPv6 được triển khai rộng rãi trong hệ thống mạng trong tương lai.

Ví dụ về IPv6

3. Những khác biệt so với IPv4 IPv6 là phiên bản kế thừa của IPv4, được thay đổi và thêm một số chức năng để phù hợp với nhu cầu hệ thống mạng mới của tương lai. Sau đây là bảng so sánh giữa IPv4 và IPv6.

So sánh sự khác nhau giữa IPv4 và IPv6

Nguyễn Ngọc Tân - VnPro

Thông tin khác

Trong bài viết dưới đây, Taimienphi.vn sẽ cùng bạn đọc tìm hiểu sự khác nhau giữa iPv4 và iPv6, phân biệt giữa hai giao thức này xem chúng có đặc điểm gì nổi bật nhé.

Sự khác nhau giữa iPv4 và IPv6

IPv4 Subnetting

Thuật ngữ "subnetting" có nguồn gốc từ việc phân chia các địa chỉ theo định dạng classful và các dải địa chỉ ban đầu của IPv4.

Có 3 lớp [class] chính mà chúng ra cần quan tâm là: class A [lớp A] dành riêng cho các địa chỉ của các tổ chức lớn trên thế giới, class B [lớp B] và class C [lớp C] dành cho các tổ chức hạng trung và nhỏ trên thế giới.

Vấn đề sau khi phân bổ các địa chỉ rõ ràng và sự phát triển nhanh chóng của các tổ chức muốn kết nối với các địa chỉ đang xảy ra nhanh chóng. Để tránh tình trạng này, subnetting đã được phát triển, cho phép phân chia thêm 3 phạm vi chính này. Chẳng hạn, thay vì phân chia một mạng thành 8-bit, 16-bit và 24-bit, bây giờ có thể phân chia từ 8 đến 30 bit.

Hầu hết chúng ta đều biết rằng ngay cả việc sử dụng subnetting [chia mạng con] và các công nghệ khác [NAT] thì vấn đề phân bổ vẫn còn tồn tại.

IPv6 đã được phát triển để làm giải pháp khắc phục vấn đề phân bổ địa chỉ. Với IPv6, không gian địa chỉ lên đến 128 bits [từ 32 bits lên 128 bits], điều này làm tăng tổng số không gian địa chỉ có sẵn từ 4.294.967.296 [trên 4 tỷ] địa chỉ lên đến 3,40 X 1038.

IPv6 Subnetting

Với IPv6 thì thuật ngữ “subnetting” không hoàn toàn chính xác. IPv6 chỉ là phân bổ địa chỉ bình thường, và có không gian địa chỉ 128-bit có thể được phân chia theo một số cách khác nhau.

Ví dụ, khi viết tất cả địa bắt đầu bằng chữ số nhị phân "001" được gọi là địa chỉ Global Unicast. Đây là phạm vi mà Regional Internet Registries [RIR] phân bổ địa chỉ IPv6.

Làm thế nào để các địa chỉ từ địa chỉ Global được phân bổ đến Regional Internet registries [RIRs] - có thể là một vài đơn vị của RIR - và sau đó là các Nhà cung cấp dịch vụ Internet [ISP] và để kết thúc tại các trang web.

Trong ví dụ dưới đây, việc phân bổ địa chỉ IPv6 đến RIR cụ thể [chẳng hạn như American Registry for Internet Numbers [ARIN]] bắt đầu từ khoảng /23. Từ các khối địa chỉ này, các RIR phân bổ và gán địa chỉ IPv6 cho các nhà cung cấp dịch vụ Internet [ISP] tùy theo yêu cầu. Địa chỉ được gán theo cách này thường bắt đầu khoảng /32.

Đối với một trang web cuối cùng, quy tắc chung là phân bổ giữa khoảng /48 và khoảng /56 và sử dụng 64 bits cuối cùng cho host ID.

Điều này có nghĩa là tổ chức cuối cùng được cấp trong khoảng từ 8 đến 16 bit không gian subnetting [từ bit thứ 49 đến bit thứ 64 hoặc từ bit thứ 57 đến bit thứ 64 dành cho địa chỉ nội bộ]. Bạn có thể nhìn hình ảnh dưới đây:

Sự khác nhau giữa iPv4 và IPv6

Cách mà IPv6 được phân chia có thể thay đổi theo thời gian khi mà nhu cầu sử dụng địa chỉ ngày một tăng lên. Mỗi RIR được cung cấp khả năng thay đổi phương pháp phân bổ địa chỉ của họ, do đó việc phân bổ địa chỉ chính xác phụ thuộc vào một RIR cụ thể chịu trách nhiệm cho từng khu vực.

Các nguyên tắc phân lớp IPv4 và IPv6 không có sự khác biệt - mà chỉ khác nhau về quy mô. Chỉ nhìn vào các ký tự thập lục phân được sử dụng cho IPv6 có thể khiến nhiều người dùng mới “hoa mắt”.

Như vậy, qua bài viết sự khác nhau giữa iPv4 và IPv6 bạn đọc đã có thể hiểu về cách hoạt động cũng như dễ dàng phân biệt iPv4 và iPv6 là gì

Sự khác nhau giữa iPv4 và IPv6 vẫn luôn là câu hỏi lớn mà nhiều người dùng đặt ra. Đối với những người đã quá quen thuộc với IPv4 subnetting, chủ đề IPv6 subnetting không thể làm khó được họ. Nhưng đối với người dùng mới làm quen với hệ thống mạng, tốt nhất nên tập trung vào các nguyên tắc cơ bản của IPv4 trước khi tìm hiểu sang IPv6.

IPv6 là gì? Tìm hiểu về địa chỉ IPv6 của mạng Internet Minecraft Pocket Edition và Minecraft PC, nên chơi phiên bản game nào hơn? Sự khác nhau giữa Window Manager và Desktop Environment So sánh sự khác biệt giữa Windows 8 và Windows 8.1 Domain, Workgroup và Homegroup khác nhau như thế nào? Sự khác nhau giữa Internet và Web

Mỗi máy kết nối với Internetthông quamột địa chỉ duy nhất và đó được gọi làđịa chỉ IP.Địa chỉ IP chia ra thành 5 lớp A, B, C, D, E, hiện tại đã dùng hết lớp A,B và gần hết lớp C, còn lớp D và E Tổ chức internet đang để dành cho mục đích khác không phân, nên chúng ta chỉ nghiên cứu 3 lớp đầu. Bit nhận dạng là những bit đầu tiên của lớp A là 0, của lớp B là 10, của lớp C là 110. Lớp D có 4 bit đầu tiên để nhận dạng là 1110, còn lớp E có 4 bít đầu tiên để nhận dạng là 1111. Do đó địa chỉ ví dụ ở trên bắt đầu bằng11000100 nên thuộc lớp C.

Một địa chỉ IP được phân biệt bởi hai phần, phần đầu gọi là Network ID [địa chỉ mạng] và phần sau là Host ID. Ví dụ đối với lớp A [có địa chỉ từ 0.0.0.0 đến 127.0.0.0 ], bit thứ nhất là bit nhận dạng lớp A = 0, 7 bit còn lại trong Octet thứ nhất dành cho địa chỉ mạng, 3 Octet còn lại có 24 bit dành cho địa chỉ của máy chủ. Do vậy, trên lớp A, có thể phân cho 126 mạng khác nhau và mỗi mạng có thể có tối đa 16777214 máy host.

Sự khác nhau đáng kể nhất giữa IPv4 và IPv6 là chiều dài của địa chỉ nguồn và địa chỉ của chúng. Việc chuyển sang sử dụng IPv6 là do ngày càng thiếu về số địa chỉ IP. Giao thức IPv6 có một không gian địa chỉ lớn hơn so với giao thức IPv4. Sau đây là sự khác biệt cụ thể:

Đối với giao thức IPv4

Kể từ khiInternettra đời vàphát triểnvàođầu những năm 80thì đã đượcsử dụng IPv4với32 bit và chia thành 4 Octet [ mỗi Octet có 8 bit, tương đương 1 byte ] cách đếm đều từ trái qua phải bit 1 cho đến bít 32, các Octet tách biệt nhau bằng dấu chấm [.]. Ví dụ như 1 địa chỉ IP như sau: 196.84.156.67, địa chỉ IP được chia thành 4 số giới hạn từ 0 – 255 [vì 255 tương đương 11111111 [ở hệ nhị phân] là số lớn nhất có 8 bit].

Đối với giao thức IPv6

Tương phản với IPv4, địa chỉ IPv6 có chiều dài là 128bit. Điều đó cho phép có thể biểu diễn đến 3.4×1038 [340.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0 00] địa chỉ. Có một vài sự khác nhau trong cách biểu diễn địa chỉ của IPv6, một địa chỉ IPv6 thường được viết thành 8 nhóm, mỗi nhóm gồm có 4 số hex và mỗi nhóm được tách biệt với nhau bằng dấu [:] Ví dụ như sau thể hiện điều này 2001:0f68:0000:0000:0000:0000:1986:69af.

Bạn xem địa chỉ mẫu ở trên và có thể nghĩ rằng việc đánh một địa chỉ IPv6 phải mất rất nhiều thời gian và công sức. Nhưng thực chất, địa chỉ IPv6 có thể được viết vắn tắt bằng việc giảm thiểu các số 0. Có hai nguyên tắc phải tuân theo ở đây khi biểu diễn một địa chỉ IP, đầu tiên, một dãy bốn số 0 liên tục có thể được thay thế bằng hai dấu [::] Bằng cách đó địa chỉ IPv6 ở trên có thể được viết tắt như sau: 2001:0f68::0000:0000:0000:1986:69af.

Trong ví dụ ở trên, chúng ta chỉ có thể ước lượng một khối các chữ số 0 bởi vì nguyên tắc này phát biểu rằng chỉ có một cặp [::] trong một địa chỉ. Địa chỉ đang ví dụ ở trên vẫn còn rất nhiều chữ số cần phải đánh. Tuy nhiên, nguyên tắc thứ hai sẽ cho phép bạn thực hiện địa chỉ này ngắn hơn, các số 0 trong một nhóm có thể được bỏ qua. Nếu một khối 4 số bắt đầu của nó là số 0 thì số 0 này có thể được lược bỏ bớt để lại là 3 số 0 trong khối.

Nếu khối ba số đó cũng lại bắt đầu với một số 0 đứng đầu thì ta có thể tiếp tục loại bỏ, cứ như vậy đến khi gặp số khác 0 trong nhóm thì dừng. Trường hợp nếu 4 số trong nhóm đều là 0 thì số được giữ lại cuối cùng là một số 0.

Nếu cứ nói mãi mà không biểu diễn trong ví dụ cụ thể để các bạn dễ theo dõi thì đó là một thiếu sót. Dưới đây là những gì mà bạn có thể áp dụng cả hai nguyên tắc đó cho địa chỉ:

2001:0f68:0000:0000:0000:0000:1986:69af

2001:f68:000:000:000:000:1986:69af

2001:f68:00:00:00:00:1986:69af

2001:f68:0:0:0:0:1986:69af

2001:f68::1986:69af

Tóm lại có bảng so sánh sau:

IPv4	IPv6
Địa chỉ dài 32 bit	Địa chỉ dài 128 bit
IPSec là tùy chọn	IPSec được yêu cầu
Không định dạng được luồng dữ liệu	Định dạng được luồng dữ liệu nên hỗ trỗ QoS tốt hơn.
Sự phần mảnh được thực hiện tại các host gửi và tại router, nên khả năng thực thi của router chậm.	Sự phân mảnh chỉ xảy ra tại host gửi.
Không đòi hỏi kích thước gói lớp liên kết và phải được tái hợp gói 576 byte.	Lớp liên kết hỗ trợ gói 1.280 byte và tái hợp gói 1.500 byte.
Checksum header.	Không checksum header.
Header có phần tùy chọn.	Tất cả dữ liệu tùy chọn được chuyển vào phần header mở rộng.
ARP sử dụng frame ARP Request để phân giải địa chỉ IPv4 thành địa chỉ lớp liên kết.	Frame ARP Request được thay thế bởi message Neighbor Solicitation.
IGMP [Internet Group Management Protocol] được dùng để quản lý các thành viên của mạng con cục bộ.	IGMP được thay thế bởi message MLD [Multicast Listener Discovery].
ICMP Router Discovery được dùng để xác định địa chỉ của gateway mặc định tốt nhất và là tùy chọn.	ICMPv4 Router Discovery được thay thế bởi message ICMPv6 Router Discovery và Router Advertisement .
Địa chỉ broadcast để gửi lưu lượng đến tất cả các node.	IPv6 không có địa chỉ broadcast, mà địa chỉ multicast đến tất cả các node [phạm Link-Local].
Phải cấu hình bằng tay hoặc thông qua giao thức DHCP cho IPv4.	Cấu hình tự động, không đòi hỏi DHCP cho IPv6.
Sử dụng các mẫu tin chứa tài nguyên địa chỉ host trong DNS để ánh xạ tên host thành địa chỉ IPv4.	Sử dụng các mẫu tin AAAA trong DNS để ánh xạ tên host thành địa chỉ IPv6.