IPv6 là gì? “Tất tần tật” về khái niệm, phân loại, cách dùng
IPv6 là gì và tại sao giao thức này lại quan trọng trong kỷ nguyên số hiện đại? Bài viết này sẽ giúp bạn nắm rõ khái niệm IPv6, cách hoạt động, những lợi ích nổi bật cùng các ứng dụng thực tế của giao thức mạng tiên tiến này. Theo dõi ngay nhé!
1. 3 thông tin cơ bản về IPv6
1.1. IPv6 là gì?
Giao thức Internet phiên bản 6 (IPv6) là giao thức mạng giúp các thiết bị giao tiếp trên Internet thông qua địa chỉ IP duy nhất. IPv6 ra đời nhằm thay thế IPv4 - giao thức vốn được sử dụng rộng rãi từ những năm 1990 nhưng dần “cạn kiệt” địa chỉ do sự bùng nổ thiết bị kết nối.
Trước thực trạng đó, IETF đã nghiên cứu và phát triển IPv6, chính thức công nhận đây là tiêu chuẩn dự thảo vào tháng 12/1998. Đến ngày 14/07/2017, IPv6 được phê duyệt là tiêu chuẩn Internet, tạo nền tảng cho việc triển khai trên toàn thế giới.
IPv6 chính thức trở thành tiêu chuẩn Internet mới trên toàn cầu từ 2017
Là đơn vị luôn nỗ lực đi đầu trong việc đổi mới, sáng tạo và ứng dụng các công nghệ, kỹ thuật, tiêu chuẩn mới, FPT Telecom đã cung cấp dịch vụ IPv6 cho khách hàng là hộ gia đình sử dụng Internet băng rộng và khối doanh nghiệp sau quá trình cung cấp thử nghiệm thành công trên hơn 200.000 người dùng.
Giải pháp công nghệ mới này được kỳ vọng duy trì hoạt động Internet ổn định lâu dài trong tương lai, khắc phục được những hạn chế của IPv4 và cung cấp thêm những ưu điểm vượt trội khác.
Thứ trưởng Bộ TT-TT Phạm Hồng Hải đánh giá cao việc triển khai IPv6 và trao bằng khen thành tích xuất sắc cho tập thể, cá nhân FPT Online
1.2. Cấu trúc của IPv6
Cấu trúc của IPv6 được thiết kế để mở rộng khả năng kết nối và tối ưu hóa hiệu suất trong tương lai. Mỗi gói tin IPv6 bao gồm hai phần chính: tiêu đề (header) và tải trọng (payload). Tiêu đề IPv6 có dung lượng cố định 40 byte, giúp đơn giản hóa quá trình xử lý và tăng tốc độ truyền dữ liệu. Ngoài ra, IPv6 hỗ trợ Jumbogram - một cơ chế mở rộng cho phép xử lý các gói tin có kích thước lên đến 2^32 byte, giúp tối ưu hiệu suất trên các liên kết có MTU cao.
IPv6 sử dụng địa chỉ 128 bit, lớn hơn đáng kể so với địa chỉ 32 bit của IPv4. Địa chỉ này được chia thành 8 nhóm, mỗi nhóm gồm 16 bit và được biểu diễn bằng hệ thập lục phân (hexadecimal), phân tách bằng dấu hai chấm. CEO FPT Telecom Nguyễn Văn Khoa khẳng định, với không gian địa chỉ khổng lồ, IPv6 giúp giải quyết triệt để vấn đề cạn kiệt địa chỉ IP. Ngoài ra, IPv6 hỗ trợ ba phương thức giao tiếp chính:
- Unicast: Gửi dữ liệu từ một thiết bị đến một thiết bị cụ thể.
- Anycast: Gửi dữ liệu đến một nhóm thiết bị gần nhất trong mạng.
- Multicast: Gửi dữ liệu đến nhiều thiết bị cùng lúc, tối ưu hóa băng thông và giảm tải hệ thống.
Địa chỉ IPv6 được chia thành 8 nhóm, mỗi nhóm gồm 16 bit
1.3. Lợi ích của IPv6 đối với người dùng
IPv6 không chỉ mở rộng không gian địa chỉ mà còn mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho người dùng và doanh nghiệp như:
1 - Không gian địa chỉ khổng lồ: Với 128 bit, IPv6 cung cấp số lượng địa chỉ gần như vô hạn, giúp kết nối hàng tỷ thiết bị mà không cần cơ chế chia sẻ địa chỉ như IPv4.
2 - Tốc độ truy cập nhanh hơn, giảm tắc nghẽn mạng: IPv6 loại bỏ hoàn toàn NAT (Network Address Translation), giúp tối ưu hóa định tuyến, giảm độ trễ và tăng hiệu suất truyền dữ liệu.
3 - Bảo mật dữ liệu và thông tin cá nhân tốt hơn: IPv6 tích hợp sẵn IPsec (Internet Protocol Security), hỗ trợ mã hóa và xác thực, giúp ngăn chặn các cuộc tấn công mạng và đảm bảo an toàn cho dữ liệu truyền tải.
4 - Hỗ trợ phát triển các công nghệ mới: IPv6 là nền tảng quan trọng cho 5G, IoT (Internet of Things), điện toán đám mây và các ứng dụng yêu cầu băng thông cao như video 4K, AR/VR.
IPv6 không chỉ giúp Internet phát triển bền vững mà còn mang lại trải nghiệm kết nối tốt hơn cho người dùng trên toàn cầu
2. 3 phân loại phổ biến của địa chỉ IPv6
Các địa chỉ IPv6 được chia thành nhiều loại khác nhau, trong đó ba phân loại phổ biến nhất là địa chỉ unicast toàn cầu, địa chỉ cục bộ duy nhất và địa chỉ liên kết cục bộ.
2.1. Địa chỉ unicast toàn cầu
Địa chỉ unicast toàn cầu là loại địa chỉ có thể định tuyến trên Internet, tương tự như địa chỉ công cộng trong IPv4. Các địa chỉ này luôn bắt đầu bằng tiền tố 2001: và được phân bổ bởi các cơ quan quản lý Internet cho các nhà cung cấp dịch vụ (ISP). Từ đó, ISP sẽ cấp phát địa chỉ cho người dùng và tổ chức.
Một đặc điểm quan trọng của địa chỉ unicast toàn cầu là hỗ trợ cơ chế SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration), cho phép thiết bị tự động cấu hình địa chỉ IP mà không cần đến máy chủ DHCP. Để đảm bảo hoạt động hiệu quả, mỗi khối địa chỉ unicast toàn cầu thường gồm 64 địa chỉ, giúp tối ưu hóa quản lý và mở rộng mạng lưới trong tương lai.
Địa chỉ unicast toàn cầu luôn bắt đầu bằng tiền tố 2001:
2.2. Địa chỉ cục bộ duy nhất
Địa chỉ cục bộ duy nhất (Unique Local Address - ULA) là loại địa chỉ không thể định tuyến trên Internet vì chỉ được sử dụng trong mạng nội bộ. Chúng thường được dùng để kết nối các thiết bị trong doanh nghiệp hoặc hệ thống mạng nội bộ của tổ chức, tương tự như địa chỉ private IPv4 (192.168.x.x hoặc 10.x.x.x).
Không gian địa chỉ cục bộ được phân thành hai dải chính:
- fd00::/8 – dành cho các địa chỉ được gán toàn cục trong hệ thống.- fc00::/8 – dành cho các địa chỉ được sử dụng cục bộ.
Người quản trị mạng có thể tự thiết lập địa chỉ ULA bằng cách sử dụng tiền tố fd00::, giúp quản lý mạng nội bộ dễ dàng hơn mà không gây xung đột với địa chỉ IPv6 công cộng.
Địa chỉ cục bộ duy nhất được thiết lập bằng tiền tố fd00::
2.3. Địa chỉ liên kết cục bộ
Địa chỉ liên kết cục bộ (Link-Local Address) được dùng để các thiết bị trong cùng một mạng có thể giao tiếp trực tiếp mà không cần thông qua bộ định tuyến (Router). Loại địa chỉ này không thể định tuyến trên Internet và có chức năng tương tự như địa chỉ IPv4 169.254.0.0/16 - vốn được sử dụng khi không có máy chủ DHCP.
Tất cả các thiết bị IPv6 bắt buộc phải có địa chỉ liên kết cục bộ để có thể hoạt động trong mạng. Địa chỉ này luôn bắt đầu bằng tiền tố fe80::/10 và được tự động cấu hình ngay cả khi không có DHCP hoặc SLAAC, đảm bảo các thiết bị có thể giao tiếp trong nội bộ mà không cần thiết lập thủ công.
Địa chỉ liên kết cục bộ chỉ phục vụ cho việc kết nối trong mạng cục bộ và không có khả năng định tuyến trên Internet
3. Bảng so sánh nhanh IPv4 và IPv6
IPv4 và IPv6 là hai phiên bản giao thức Internet phổ biến hiện nay, mỗi phiên bản có những đặc điểm riêng về hiệu suất, bảo mật và khả năng mở rộng. Bảng dưới đây sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quan về sự khác biệt giữa IPv4 và IPv6:
| Tiêu chí | IPv4 | IPv6 |
| CPU | Sử dụng địa chỉ 32 bit | Sử dụng địa chỉ 128 bit |
| Không gian địa chỉ IP | 32 bit | 128 bit |
| Biểu diễn địa chỉ IP | Dạng số thập phân, ví dụ: 192.168.1.1 | Dạng thập lục phân, ví dụ: 2001:db8::ff00:42:8329 |
| Các loại hình giao tiếp | Unicast, Broadcast, Multicast | Unicast, Anycast, Multicast |
| Khả năng tương thích với các thiết bị di động | Yêu cầu IP di động | Tích hợp sẵn khả năng hỗ trợ di động |
| Mức độ bảo mật | Ít bảo mật hơn, cần bổ sung IPSec | Tích hợp IPSec sẵn, bảo mật cao hơn |
| Cấu hình địa chỉ | Yêu cầu cấu hình thủ công hoặc DHCP | Hỗ trợ SLAAC, tự động cấu hình tốt hơn |
| Kích thước tiêu đề | 20 byte - 60 byte | Cố định: 40 byte |
| Hiệu quả định tuyến | Được xử lý trong tiêu đề | Được xử lý trong bảng định tuyến |
| Giải pháp DNS | Bản ghi | Bản ghi AAAA |
Bạn có thể đọc thêm bài viết sau để hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa hai giao thức này. So sánh IPv4 và IPv6: Người dùng nên lựa chọn giao thức nào?
4. Hướng dẫn kiểm tra kết nối & cài đặt IPv6
Để đảm bảo hệ thống của bạn có thể sử dụng IPv6, bạn cần kiểm tra kết nối và cài đặt IPv6 nếu cần thiết. Dưới đây là các bước hướng dẫn chi tiết giúp bạn thực hiện dễ dàng tại nhà:
4.1. Cách kiểm tra kết nối IPv6
Bạn có thể kiểm tra xem thiết bị của mình có đang sử dụng IPv6 hay không bằng cách đơn giản sau:
- Truy cập trang web: https://test-ipv6.com
- Trang web sẽ hiển thị thông tin về kết nối IPv6 của bạn, bao gồm trạng thái kích hoạt và khả năng truy cập.
Chỉ cần truy cập trang web https://test-ipv6.com, web sẽ tự hiển thị thông tin về IPv6 trên thiết bị của bạn
4.2. Cách cài đặt IPv6
Nếu kiểm tra thấy IPv6 chưa được kích hoạt, bạn có thể làm theo hướng dẫn sau để bật IPv6:
1. Nhấn tổ hợp Windows + R > Nhập ncpa.cpl > Nhấn Enter.
2. Nhấp chuột phải vào mạng đang sử dụng (WiFi hoặc Ethernet) > Chọn Properties.
3. Tìm mục Internet Protocol Version 6 (TCP/IPv6) > Đánh dấu tick vào ô này.
4. Nhấn OK để lưu thay đổi.
Nhấn chọn ô mục Internet Protocol Version 6 (TCP/IPv6) sau đó nhấn OK để lưu cài đặt
IPv6 đang dần trở thành tiêu chuẩn mới của Internet, mang lại nhiều lợi ích về tốc độ, bảo mật và khả năng mở rộng so với IPv4. Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn hiểu rõ về IPv6, sự khác biệt giữa IPv4 và IPv6 cũng như cách kiểm tra và cài đặt IPv6 để tối ưu hóa kết nối mạng, đảm bảo trải nghiệm trực tuyến mượt mà hơn.
