Với sự phát triển của giao thức internet phiên bản 4, sự ra đời của internet thế hệ tiếp theo – IPv6 là điều không mấy ngạc nhiên đối với người dùng, để hiểu rõ hơn IPv6 là gì? và quá trình phát triển của IPv6 như thế nào chúng ta sẽ khám phá trong bài viết dưới đây.
Contents
IPv6 là gì?
IPv6 là một thuật ngữ viết tắt của Internet Protocol Version 6, nó có nghĩa là Giao thức Internet Phiên bản 6. Đây là giao thức lớp mạng cho phép truyền dữ liệu qua mạng trên định tuyến lưu lượng internet.
Tiêu chuẩn làm việc cho giao thức IPv6 được Lực lượng đặc nhiệm kỹ thuật Internet (IETF) công bố năm 1998. Đặc tả IETF cho IPv6 là RFC 2460. IPv6 được dự định thay thế Giao thức Internet phiên bản 4 (IPv4) được sử dụng rộng rãi và được coi là xương sống của Internet hiện đại. IPv6 thường được gọi là “Internet thế hệ tiếp theo” vì khả năng mở rộng và sự phát triển của nó thông qua các triển khai quy mô lớn gần đây. Năm 2004, Nhật Bản và Hàn Quốc được công nhận là nơi triển khai IPv6 công khai đầu tiên.
Quá trình phát triển của IPv6
Sự phát triển bùng nổ trong các thiết bị di động bao gồm điện thoại di động, máy tính xách tay và thiết bị cầm tay không dây đã tạo ra nhu cầu cần thêm các khối địa chỉ IP. IPv4 hiện hỗ trợ tối đa khoảng 4,3 tỷ địa chỉ IP duy nhất. IPv6 hỗ trợ tối đa lý thuyết là 2128 địa chỉ (chính xác là 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456!) (3,4 × 10 38). Những tiến bộ gần đây trong công nghệ mạng bao gồm Dịch địa chỉ mạng (NAT) đã tạm thời giảm bớt sự cấp bách đối với các địa chỉ IP mới, tuy nhiên các ước tính gần đây cho thấy rằng các địa chỉ IPv4 có thể đến giới hạn sau năm 2012.
IPv6 và IPv4 chia sẻ một kiến trúc tương tự. Phần lớn các giao thức lớp vận chuyển hoạt động với IPv4 cũng sẽ hoạt động với giao thức IPv6. Hầu hết các giao thức lớp ứng dụng dự kiến cũng có thể tương thích với IPv6, ngoại trừ Giao thức truyền tệp (FTP). FTP sử dụng địa chỉ lớp mạng nhúng để tạo điều kiện truyền dữ liệu. Một địa chỉ IPv6 bao gồm tám nhóm 4 chữ số thập lục phân. Nếu một nhóm bao gồm bốn số không, ký hiệu có thể được rút ngắn bằng cách sử dụng dấu hai chấm để thay thế các số không.
Một lợi thế chính của IPv6 là tăng không gian địa chỉ. Độ dài 128 bit của địa chỉ IPv6 là mức tăng đáng kể so với độ dài 32 bit của địa chỉ IPv4, cho phép số lượng địa chỉ IP duy nhất gần như vô hạn. Kích thước của không gian địa chỉ IPv6 làm cho nó ít bị tổn thương hơn đối với các hoạt động độc hại như quét IP. Các gói IPv6 có thể hỗ trợ tải trọng lớn hơn các gói IPv4 dẫn đến tăng thông lượng và hiệu quả vận chuyển.
Một cải tiến quan trọng trên IPv4 là hỗ trợ riêng cho các thiết bị di động. IPv6 hỗ trợ giao thức Mobile IPv6 (MIPv6) cho phép các thiết bị di động chuyển đổi giữa các mạng và nhận thông báo chuyển vùng bất kể vị trí thực tế. MIPv6 là một đặc trưng của giao thức và được chỉ định là một yêu cầu chắc chắn trong quá trình thiết kế IPv6. IETF có các thông số kỹ thuật riêng cho MIPv6, chi tiết các yêu cầu về cấu trúc dữ liệu, nhắn tin và bảo mật.
Cấu hình tự động là một cải tiến IPv6 khác được coi là một lợi ích lớn cho các quản trị viên mạng. Các thiết bị IPv6 có thể tự động cấu hình độc lập khi được kết nối với các thiết bị IPv6 khác. Các tác vụ cấu hình có thể được thực hiện tự động bao gồm gán địa chỉ IP và đánh số thiết bị. Một bộ định tuyến IPv6 có khả năng xác định địa chỉ IPv6 của chính nó bằng cách sử dụng các tham số địa chỉ lớp liên kết dữ liệu. IETF đã ban hành RFC 2462 để thiết lập các nguyên tắc cho cấu hình tự động IPv6.
Giao thức IPv6 cải thiện dựa trên IPv4 với các biện pháp xác thực và quyền riêng tư tăng lên. Bảo mật IPSec được nhúng vào đặc tả IPv6 để quản lý mã hóa và xác thực giữa các máy chủ. Khung bảo mật tích hợp này cho phép lưu lượng dữ liệu an toàn giữa các máy chủ độc lập với bất kỳ ứng dụng nào trên cả hai máy chủ. Theo cách này, IPv6 cung cấp một khung bảo mật đầu cuối hiệu quả để truyền dữ liệu ở cấp máy chủ hoặc cấp mạng.
Cơ chế chuyển đổi
IPv6 không được dự kiến sẽ thay thế IPv4 ngay lập tức. Cả hai giao thức sẽ tiếp tục hoạt động đồng thời trong một thời gian. Do đó, các cơ chế chuyển đổi IPv6 là cần thiết để cho phép các máy chủ IPv6 tiếp cận các dịch vụ IPv4 và cho phép các máy chủ và mạng IPv6 bị cô lập tiếp cận với nhau trên cơ sở hạ tầng IPv4.
Theo Silvia Hagen, việc triển khai hai lớp của IPv4 và IPv6 trên các thiết bị là cách dễ nhất để di chuyển sang IPv6. Nhiều cơ chế chuyển đổi khác sử dụng đường hầm để đóng gói lưu lượng IPv6 trong các mạng IPv4 và ngược lại. Đây là một giải pháp không hoàn hảo, làm giảm đơn vị truyền tối đa (MTU) của một liên kết và do đó làm phức tạp Đường dẫn MTU Discovery và có thể làm tăng độ trễ.
Bảo mật IPv6
Việc bổ sung các nút có IPv6 được bật theo mặc định bởi nhà sản xuất phần mềm, có thể dẫn đến việc vô tình tạo ra các mạng Shadow, khiến lưu lượng IPv6 chảy vào các mạng chỉ có quản lý bảo mật IPv4. Điều này cũng có thể xảy ra với các nâng cấp hệ điều hành, khi hệ điều hành mới hơn cho phép IPv6 theo mặc định, trong khi phiên bản cũ hơn thì không. Không cập nhật cơ sở hạ tầng bảo mật để chứa IPv6 có thể dẫn đến lưu lượng IPv6 bỏ qua nó. Shadow networks đã xảy ra trên các mạng doanh nghiệp trong đó các doanh nghiệp đang thay thế các hệ thống Windows XP không có ngăn xếp IPv6 được bật theo mặc định, với các hệ thống Windows 7 điều đó cũng xảy ra.
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng phân mảnh có thể được tận dụng để trốn tránh các kiểm soát an ninh mạng, tương tự như IPv4. Do đó, RFC 7112 yêu cầu đoạn đầu tiên của gói IPv6 chứa toàn bộ chuỗi tiêu đề IPv6, do đó một số trường hợp phân mảnh bị cấm.
Lời kết
Việc triển khai mạng IPv6 đang phát triển trên toàn thế giới. Việc thay thế hoàn toàn IPv4 dự kiến sẽ mất một thời gian ngắn trong tương lai, vì nó vẫn là Giao thức Internet được sử dụng rộng rãi nhất. Hoa Kỳ, Trung Quốc và Ấn Độ đang dẫn đầu các triển khai giao thức IPv6 gần đây và có các khoản đầu tư lớn vào cơ sở hạ tầng mạng IPv6. Các công ty phần mềm cũng đang phát hành các hệ điều hành hỗ trợ chuẩn IPv6. Năm 1997, IBM đã trở thành nhà cung cấp thương mại đầu tiên hỗ trợ IPv6 thông qua hệ điều hành AIX 4.3. Phiên bản mới nhất của hệ điều hành Windows của Microsoft, Windows Vista, có hỗ trợ IPv6 đầy đủ theo mặc định.
Reply