Với sự thiếu hụt của địa chỉ IP trong IPv4, IPv6 đã được ra đời để cải thiện tình hình. Tuy nhiên hiện nay, IPv6 vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi. Vậy IPv6 là gì? Tại sao ta vẫn chưa chuyển đổi sang nó?

IPv6 đã được triển khai từ năm 1998 để giải quyết tình trạng thiếu IP trong IPv4. Mặc dù có lợi thế về hiệu quả và bảo mật, việc áp dụng nó vẫn diễn ra rất chậm.

Hiện nay, các cảnh báo nghiêm trọng về việc hết internet address đã không còn. Bởi vì quá trình di chuyển từ internet Protocol Version 4 (IPv4) sang IPv6 đã bắt đầu.

Nhưng trước tiên, hãy quay lại những ngày đầu của địa chỉ internet.

IPv6 là gì và tại sao nó lại quan trọng đến thế?

IPv6 là phiên bản mới nhất hiện nay của Internet Protocol. Nó giúp xác định các thiết bị trên internet để chúng có thể được định vị. Mọi thiết bị sử dụng internet đều được xác định thông qua địa chỉ IP riêng. Nó cũng giống như địa chỉ đường phố và mã zip mà bạn cần biết để gửi một lá thư.

Ở phiên bản trước, IPv4, sử dụng lược đồ địa chỉ 32-bit. Nó được cho là đủ để hỗ trợ 4,3 tỷ thiết bị. Tuy nhiên, sự phát triển của internet, máy tính cá nhân, smartphones và bây giờ là thiết bị IoT chứng minh rằng thế giới cần nhiều địa chỉ hơn.

May mắn thay, Internet Engineering Task Force (IETF) đã nhận ra điều này 20 năm trước. Vào năm 1998, IETF đã tạo ra IPv6, sử dụng địa chỉ 128-bit. Nó có khả năng hỗ trợ khoảng 340 nghìn nghìn tỷ thiết bị. Phương thức địa chỉ IPv4 cũ gồm bộ bốn số từ một đến ba chữ số. Trong khi đó, IPv6 sử dụng tám nhóm bốn chữ số thập lục phân, tách nhau bởi dấu hai chấm.

Những ích lợi của IPv6 là gì?

Trong nghiên cứu của mình, IETF đã tiến hành các cải tiến cho IPv6 so với IPv4. Giao thức IPv6 có thể xử lý các packet hiệu quả hơn, cải thiện hiệu suất và tăng tính bảo mật. Nó cho phép các nhà cung cấp dịch vụ internet giảm kích thước routing tables bằng cách làm cho chúng có nhiều phân cấp hơn.

Network address translation (NAT) và IPv6

Việc áp dụng IPv6 đã bị trì hoãn một phần do network address translation (NAT). Đây là nơi lấy địa chỉ IP riêng và biến chúng thành địa chỉ IP public. Bằng cách đó, một máy của một công ty có địa chỉ IP riêng (private) có thể gửi và nhận các gói từ các máy bên ngoài với mạng riêng có địa chỉ IP public.

Nếu không có NAT, các tập đoàn lớn với hàng nghìn hoặc hàng chục nghìn máy tính sẽ ngốn một lượng lớn địa chỉ IPv4 public nếu họ muốn giao tiếp với thế giới bên ngoài. Nhưng những địa chỉ IPv4 đó có giới hạn và sắp cạn kiệt đến mức phải phân chia.

NAT giúp giảm bớt những vấn đề đó. Với NAT, hàng nghìn máy tính có địa chỉ riêng có thể được đưa lên public internet. Thực hiện bởi một máy NAT như tường lửa (firewall) hoặc bộ định tuyến (router).

Cách NAT hoạt động là khi một máy tính công ty với địa chỉ IP riêng gửi một packet đến một địa chỉ IP public bên ngoài mạng công ty. Trước tiên nó sẽ chuyển đến thiết bị NAT. Sau đó, NAT ghi chú nguồn và địa chỉ đích của packet đó trong translation table.

NAT thay đổi địa chỉ nguồn của packet thành địa chỉ công khai (public-facing) của thiết bị NAT. Rồi gửi nó tới điểm cuối bên ngoài. Khi packet phản hồi, NAT sẽ chuyển địa chỉ điểm cuối đó sang địa chỉ IP riêng của máy tính mà đã khởi tạo giao tiếp. Khi đó, một địa chỉ IP public có thể đại diện cho nhiều máy tính có địa chỉ riêng.

Ai là người đã triển khai IPv6?

Các nhà cung cấp dịch vụ mạng và ISP là nhóm đầu tiên bắt đầu triển khai IPv6 trên mạng của họ. Theo World Ipv6 Launch, T-Mobile USA có hơn 90% lưu lượng truy cập qua IPv6. Trong khi đó, Verizon Wireless xếp sau với 82,25%. Comcast và AT&T có mạng lưới của mình lần lượt là 63% và 65%.

IPv6 Launch còn cho biết các trang web lớn khác cũng đang theo sát – chỉ dưới 30% trong số 1000 trang web của Alexa Top hiện có thể truy cập được IPv6.

Theo báo cáo “State of IPv6 Deployment 2017” của Internet Society, với khoảng một phần tư số doanh nghiệp đang theo đuổi việc triển khai quảng cáo tiền tố IPv6. Sự phức tạp, chi phí và thời gian cần thiết để hoàn thành là tất cả những lý do được đưa ra để trì hoãn. Ngoài ra, một số dự án đã bị trì hoãn do khả năng tương thích của phần mềm. Ví dụ: một báo cáo tháng 1 năm 2017 cho biết một lỗi trong Windows 10 đã “phá hoại nỗ lực của Microsoft trong việc triển khai chỉ mạng IPv6 tại trụ sở chính ở Seattle”.

Khi nào IPv6 sẽ được triển khai rộng rãi hơn?

Internet Society cho biết giá của địa chỉ IPv4 sẽ đạt đỉnh vào năm 2018. Và sau đó giá sẽ giảm sau khi việc triển khai IPv6 vượt qua mốc 50%. Hiện tại, theo Google, trên thế giới có 20% đến 22% áp dụng IPv6. Nhưng ở Hoa Kỳ, con số này là khoảng 32%.

Khi giá địa chỉ IPv4 bắt đầu giảm, Internet Society đề nghị các doanh nghiệp bán bớt địa chỉ IPv4 hiện có nhằm hỗ trợ cho việc triển khai IPv6. Theo một ghi chú được đăng trên GitHub, Massachusetts Institute of Technology đã thực hiện điều này. Trường đại học kết luận rằng 8 triệu địa chỉ IPv4 của họ là “dư thừa” và có thể được bán mà không ảnh hưởng đến nhu cầu hiện tại hoặc tương lai. Sở dĩ vì MIT cũng nắm giữ đến 20 triệu địa chỉ IPv6. 

Ngoài ra, khi việc triển khai được mở rộng, nhiều công ty sẽ bắt đầu tính phí sử dụng địa chỉ IPv4. Đồng thời cung cấp dịch vụ IPv6 miễn phí. ISP Mythic Beasts tại Anh cho biết “Kết nối IPv6 là một tiêu chuẩn”. Trong khi đó, “Kết nối IPv4 là một tùy chọn bổ sung.”

Khi nào thì IPv4 sẽ không còn?

Hầu như trên toàn thế giới “hết sạch” các địa chỉ IPv4 mới từ năm 2011 đến 2018. Nhưng ta sẽ không hoàn toàn loại bỏ chúng. Vì các địa chỉ IPv4 vẫn được bán và sử dụng lại (như đã đề cập trên). Đồng thời, mọi địa chỉ còn sót lại sẽ được sử dụng cho chuyển đổi IPv6.

Tóm lại, không có ngày chính thức IPv4 “tuyệt chủng”. Vì vậy mọi người đừng lo lắng rằng quyền truy cập Internet của họ sẽ đột ngột biến mất vào một ngày nào đó. Khi nhiều mạng chuyển đổi hơn, sẽ có nhiều trang web được hỗ trợ IPv6 hơn và nhiều user sẽ nâng cấp thiết bị của họ để có IPv6 hơn. Từ đó khiến thế giới sẽ dần rời xa IPv4.

Tại sao lại không có IPv5?

Đã từng có một IPv5 còn được biết đến là Internet Stream Protocol, viết tắt đơn giản là ST. Nó được thiết kế để truyền thông theo hướng kết nối qua các mạng IP với mục đích hỗ trợ voice và video.

Nó đã thành công trong nhiệm vụ đó và đã được sử dụng trong thực nghiệm. Một thiếu sót đã làm suy yếu việc sử dụng phổ biến của nó là lược đồ địa chỉ 32-bit. Tức là cùng một lược đồ được sử dụng bởi IPv4. Kết quả là, nó gặp phải vấn đề giống như IPv4 – số lượng IP hạn chế. Điều đó dẫn đến sự phát triển và cuối cùng là áp dụng IPv6. Mặc dù IPv5 chưa bao giờ được triển khai công khai, nhưng nó đã từng sử dụng và biết đến.

Theo NetworkWorld.

Tìm hiểu thêm:
>>> IPv4 và IPv6 – Khái niệm và so sánh hai giao thức mạng
>>> TCP/IP là gì? So sánh mô hình TCP/IP với OSI
>>> Iptables là gì và cách sử dụng Iptables?