IPv4 và IPv6: Sự khác biệt là gì?
Hãy xem nhanh
Không chắc chắn nên chọn IPv4 hay IPv6? Blog này so sánh cả hai giao thức, đề cập đến các tính năng, ưu và nhược điểm, sự khác biệt chính và quá trình chuyển đổi. Ngoài ra, hãy tìm hiểu cách AdsPower giúp quản lý proxy IPv4 và IPv6 để nâng cao hiệu quả.
Internet rất quan trọng đối với cuộc sống hiện đại. Nó kết nối hàng tỷ thiết bị trên toàn thế giới. Trung tâm của mạng lưới rộng lớn này là Giao thức Internet (IP). Giao thức này phác thảo quá trình gửi và nhận dữ liệu qua internet. Mỗi thiết bị kết nối với internet đều có một mã định danh duy nhất, một địa chỉ IP , cho phép giao tiếp giữa các thiết bị.
Có hai phiên bản IP chính đang được sử dụng: IPv4 và IPv6. Blog này sẽ khám phá chi tiết cả hai giao thức. Blog sẽ chỉ ra các tính năng, sự khác biệt chính và quá trình chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6. Cho dù bạn là người đam mê công nghệ hay người dùng thông thường, việc hiểu những khác biệt này là rất quan trọng trong thế giới kỹ thuật số ngày nay. Vì vậy, hãy cùng tìm hiểu và xem giao thức nào nổi bật hơn!
Địa chỉ IP là gì?
Địa chỉ IP, hay địa chỉ Giao thức Internet, là một ID duy nhất. Nó xác định từng thiết bị trên mạng sử dụng Giao thức Internet. Những địa chỉ này rất cần thiết cho việc giao tiếp qua Internet. Địa chỉ IP là số nhị phân ở cốt lõi của chúng. Nhưng chúng thường được hiển thị ở định dạng mà con người có thể đọc được. Địa chỉ IPv4 có thể là 151.101.65.121. Địa chỉ IPv6 có thể là 2001:4860:4860::8844.
Trong mô hình OSI, địa chỉ IP nằm ở lớp mạng. Chúng thường được sử dụng với các giao thức cấp cao hơn, như TCP, để gửi dữ liệu.
Năm lớp phân loại địa chỉ IP—A, B, C, D và E—mỗi lớp phục vụ các mục đích khác nhau. Biểu đồ bên dưới phác thảo chi tiết các lớp này.
IPv4 là gì?
IPv4 , hay Giao thức Internet phiên bản 4, là phiên bản thứ tư của Giao thức Internet. Đây vẫn là một trong những phiên bản được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Được giới thiệu vào năm 1983, IPv4 đã là xương sống của truyền thông Internet trong nhiều thập kỷ. Nó sử dụng định dạng địa chỉ 32 bit, bao gồm bốn bộ số được phân tách bằng dấu chấm (ví dụ: 192.168.1.1). Mỗi số trong chuỗi có thể từ 0 đến 255. Điều này cung cấp khoảng 4,3 tỷ địa chỉ IP duy nhất.
IPv4 thúc đẩy sự phát triển bùng nổ của Internet với những thành tựu đáng chú ý. Sự phát triển của thế giới trực tuyến, đặc biệt là với điện thoại thông minh, thiết bị IoT và các công nghệ kết nối khác, đã khiến số lượng địa chỉ IPv4 hạn chế trở thành một vấn đề lớn. Hạn chế này là một trong những lý do chính đằng sau sự phát triển của IPv6.
Cấu trúc của Địa chỉ IPv4
-
Phần mạng : Phần này của địa chỉ IP xác định mạng mà thiết bị thuộc về. Phần này rất cần thiết để định tuyến dữ liệu đến đích mạng chính xác trong một mạng lớn hơn.
-
Phần Host : Phần host IPv4 được gán cho từng thiết bị, xác định duy nhất thiết bị đó trên mạng. Về cơ bản, phần network của địa chỉ vẫn nhất quán trên tất cả các thiết bị trong cùng một mạng, trong khi phần host khác nhau đối với từng thiết bị.
-
Phần mạng con : Phần mạng con trong IPv4 là tùy chọn. Số mạng con được phân bổ cho các mạng cục bộ lớn với nhiều máy chủ. Trước khi chỉ định các số này, mạng được chia thành các mạng con và mỗi mạng con được cấp một số duy nhất.
Các loại địa chỉ IPv4
1. Địa chỉ IP công cộng
Địa chỉ IP công cộng là mã định danh duy nhất có thể truy cập toàn cầu trên Internet.
2. Địa chỉ IP riêng tư
Địa chỉ IP riêng được sử dụng trong mạng cục bộ (LAN) và không thể truy cập từ Internet. Các địa chỉ này cung cấp nhận dạng duy nhất cho các thiết bị trong mạng cục bộ, nhưng chúng không được sử dụng trên toàn cầu.
Cơ quan quản lý số hiệu Internet (IANA) đã dành riêng ba khối địa chỉ IP riêng để sử dụng:
- 10.0.0.0 đến 10.255.255.255 (10.0.0.0/8)
- 172.16.0.0 đến 172.31.255.255 (172.16.0.0/12)
- 192.168.0.0 đến 192.168.255.255 (192.168.0.0/16)
3. Địa chỉ IP vòng lặp
Địa chỉ IP vòng lặp là một địa chỉ đặc biệt trong IPv4 được sử dụng để kiểm tra thông tin liên lạc mạng trên một thiết bị cục bộ. Địa chỉ vòng lặp phổ biến nhất là 127.0.0.1 , địa chỉ này đề cập đến chính thiết bị. Khi các gói dữ liệu được gửi đến địa chỉ vòng lặp, chúng sẽ được trả về thiết bị gửi.
Ngoài ra, IPv4 bao gồm các loại địa chỉ IP đặc biệt như địa chỉ đa hướng, được sử dụng để gửi dữ liệu đến một nhóm thiết bị trên mạng đa hướng và địa chỉ phát, gửi các gói dữ liệu đến tất cả các thiết bị trên mạng được kết nối. Việc sử dụng và cấu hình các loại địa chỉ IP này phụ thuộc vào thiết lập và yêu cầu cụ thể của mạng.
Các tính năng của IPv4
-
Địa chỉ IP 32 bit : Địa chỉ IPv4 có độ dài 32 bit, cho phép tối đa 4,3 tỷ địa chỉ duy nhất.
-
Định dạng thập phân : Địa chỉ IPv4 được thể hiện dưới dạng số thập phân, giúp mọi người dễ đọc và hiểu hơn.
-
Kích thước tiêu đề : Tiêu đề IPv4 dài 20 byte và chứa 12 trường cung cấp thông tin cần thiết cho việc truyền gói dữ liệu.
-
Các loại truyền dữ liệu : IPv4 hỗ trợ nhiều loại truyền dữ liệu khác nhau, bao gồm phát (đến tất cả các thiết bị trên mạng), đơn hướng (đến một thiết bị cụ thể) và đa hướng (đến nhiều thiết bị cùng lúc).
Ưu điểm của IPv4
-
Sử dụng rộng rãi : IPv4 là phiên bản được sử dụng phổ biến nhất của Giao thức Internet. Nó hoạt động với hầu hết các thiết bị, ứng dụng và mạng.
-
Phân bổ hiệu quả : IPv4 có một hệ thống phân bổ địa chỉ IP hiệu quả, với khoảng 85.000 bộ định tuyến thực tế .
-
Khả năng mã hóa : IPv4 có thể được mã hóa, cho phép nó theo kịp những tiến bộ trong các biện pháp bảo mật và quyền riêng tư IP.
-
Hỗ trợ đa hướng : IPv4 hỗ trợ giao tiếp đa hướng, đặc biệt hữu ích cho các ứng dụng như phương tiện truyền phát yêu cầu gửi dữ liệu đến nhiều thiết bị cùng lúc.
Nhược điểm của IPv4
-
Không gian địa chỉ hạn chế: Với chỉ 4,3 tỷ địa chỉ duy nhất, IPv4 không thể đáp ứng được số lượng thiết bị kết nối internet ngày càng tăng, dẫn đến cạn kiệt địa chỉ.
-
Cấu hình phức tạp: Mạng IPv4 thường yêu cầu cấu hình thủ công hoặc dựa vào máy chủ Giao thức cấu hình máy chủ động (DHCP) để gán địa chỉ IP cho các thiết bị.
-
Giới hạn bảo mật: Mặc dù IPv4 có thể được mã hóa, nhưng các tính năng bảo mật của nó không bắt buộc, khiến nó dễ bị tấn công mạng.
-
Tính di động không hiệu quả: Tính di động IP cho phép các thiết bị di chuyển giữa các mạng mà không mất kết nối. Điều này có nghĩa là người dùng có thể chuyển đổi mạng mà không làm gián đoạn giao tiếp của họ. IPv4 cho phép tính di động, nhưng không hiệu quả lắm. Điều này là do nó có hệ thống riêng, IPv4 cần Mobile IP (MIP) và định tuyến tam giác để xử lý vấn đề không gian địa chỉ cho các thiết bị di động.
-
Hạn chế về mặt địa lý: Hoa Kỳ đã tạo ra IPv4 và sở hữu nhiều địa chỉ nhất. Trong số hơn 4 tỷ địa chỉ, 1.541.605.760 (khoảng 35,9%) nằm ở Hoa Kỳ , nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào khác.
IPv6 là gì?
IPv6 , phiên bản mới nhất của Giao thức Internet, được tạo ra để khắc phục các vấn đề của IPv4. Được giới thiệu vào năm 1998, IPv6 sử dụng hệ thống địa chỉ 128 bit. Điều này cho phép có vô số địa chỉ IP duy nhất. Để so sánh, IPv4 chỉ cung cấp 4,3 tỷ địa chỉ, trong khi IPv6 có thể xử lý khoảng 340 undecillion (340 x 10^36) địa chỉ. Đây là một cải tiến lớn. IPv6 không chỉ cung cấp nhiều địa chỉ hơn mà còn giúp truyền thông internet hiệu quả hơn, an toàn hơn và có thể mở rộng hơn. Với ngày càng nhiều thiết bị kết nối với internet mọi lúc, việc sử dụng IPv6 đang trở nên quan trọng hơn.
Các loại địa chỉ IPv6
-
Địa chỉ đơn hướng
Địa chỉ đơn hướng xác định duy nhất một nút cụ thể trên mạng, cho dù đó là nút gửi hay nút nhận. -
Địa chỉ đa hướng
Địa chỉ đa hướng chỉ định vị trí mạng để truyền các gói dữ liệu đa hướng. Nó được sử dụng làm đích đến cho một datagram và xác định một nhóm thiết bị IP trong mạng. -
Địa chỉ Anycast
Địa chỉ Anycast được gán cho một tập hợp các giao diện thuộc về các nút khác nhau, cho phép dữ liệu được định tuyến đến đích gần nhất hoặc hiệu quả nhất
Các tính năng của IPv6
-
Địa chỉ IP 128 bit : Địa chỉ IPv6 dài 128 bit, cung cấp số lượng địa chỉ duy nhất gần như vô hạn.
-
Định dạng thập lục phân : Địa chỉ IPv6 được thể hiện theo định dạng thập lục phân, phức tạp hơn định dạng thập phân của IPv4 nhưng linh hoạt hơn.
-
Tiêu đề được đơn giản hóa : Tiêu đề IPv6 dài 40 byte và chứa 8 trường, giúp chúng hợp lý và hiệu quả hơn so với tiêu đề IPv4.
-
Cải thiện bảo mật : IPv6 bao gồm hỗ trợ tích hợp cho Bảo mật giao thức Internet (IPSec), cung cấp tính xác thực, toàn vẹn và bảo mật dữ liệu.
IPv4 so với IPv6: Sự khác biệt chính
|
Tính năng |
IPv4 |
IPv6 |
|
Kích thước địa chỉ |
32-bit |
128-bit |
|
Định dạng địa chỉ |
Số, thập phân chấm |
Chữ số và chữ cái, phân cách bằng dấu hai chấm |
|
Bảo vệ |
IPsec tùy chọn |
Bắt buộc IPsec |
|
Cấu hình địa chỉ |
Hướng dẫn sử dụng/DHCP |
Tự động cấu hình/DHCPv6 |
|
Trường tiêu đề |
12 trường, 20 byte |
8 trường, 40 byte |
Ưu điểm của IPv6 so với IPv4
-
Không gian địa chỉ lớn hơn
IPv6 cung cấp không gian địa chỉ khổng lồ với 128 bit địa chỉ, so với 32 bit địa chỉ của IPv4. Sự mở rộng này đáp ứng được số lượng thiết bị kết nối internet ngày càng tăng và đảm bảo khả năng mở rộng. -
Cấu hình mạng đơn giản
IPv6 có cấu hình địa chỉ không trạng thái tự động. Nó cho phép các thiết bị tự động tạo IP và cài đặt DNS. Điều này làm giảm nhu cầu về DHCP và NAT. -
Tính năng bảo mật được cải thiện
IPv6 tích hợp IPsec (Bảo mật giao thức Internet) như một tính năng bắt buộc phải có. Nó cung cấp xác thực và mã hóa tốt hơn, trong khi ở IPv4, IPsec là tùy chọn, khiến IPv6 trở thành tùy chọn bảo vệ dữ liệu an toàn hơn. -
Hỗ trợ tính di động
IPv6 hỗ trợ các thiết bị di động với Mobile IPv6 (MIPv6) và Multicast Listener Discovery (MLD), cho phép kết nối IP liền mạch khi thiết bị di chuyển và cải thiện định tuyến lưu lượng đa hướng. -
Chất lượng dịch vụ nâng cao (QoS)
IPv6 có hỗ trợ tích hợp cho QoS. Nó cải thiện việc ưu tiên lưu lượng và đặt trước tài nguyên. Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng thời gian thực, như hội nghị thoại và video. -
Kích hoạt Internet vạn vật (IoT)
IPv6 có nhiều địa chỉ, rất tuyệt vời để kết nối nhiều thiết bị Internet vạn vật (IoT). Nó cũng xử lý các gói dữ liệu hiệu quả và có cấu trúc dữ liệu đơn giản hơn. Điều này làm cho IPv6 trở nên hoàn hảo cho các thiết bị IoT có ít năng lượng hoặc khả năng xử lý. -
Mạng lưới tương lai
Chuyển sang IPv6 rất quan trọng đối với tương lai của Internet. Khi chúng ta sử dụng hết tất cả các địa chỉ IPv4 khả dụng, IPv6 đảm bảo chúng ta sẽ không hết dung lượng cho các thiết bị mới kết nối. Sự thay đổi này giúp mạng lưới của chúng ta phát triển và đáp ứng các nhu cầu trong tương lai.
Nhược điểm của IPv6
-
Các vấn đề về khả năng tương thích
IPv6 không tương thích với hệ thống IPv4 cũ hơn. Để chúng hoạt động cùng nhau, chúng ta cần các công cụ đặc biệt. Các công cụ này, như "dual-stack" hoặc "tunneling", giúp các thiết bị IPv6 và IPv4 giao tiếp với nhau. Điều này có nghĩa là khi chúng ta chuyển sang IPv6, chúng ta cần sử dụng các công cụ này để giữ mọi thứ được kết nối.
-
Chuyển đổi phức tạp
Việc chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 là một thách thức đối với các tổ chức có cơ sở hạ tầng IPv4 rộng lớn. Quá trình này đòi hỏi phải lập kế hoạch cẩn thận, thời gian và nguồn lực.
-
Ký hiệu địa chỉ dài hơn
Địa chỉ IPv6 dài hơn và phức tạp hơn IPv4. Điều này khiến mọi người khó nhớ và làm việc hơn.
-
Việc áp dụng chậm hơn
Việc áp dụng IPv6 chậm hơn dự kiến. Điều này là do việc sử dụng rộng rãi IPv4 và những thách thức khi chuyển sang giao thức mới. Việc áp dụng tăng với tốc độ 5% mỗi năm.
-
Ít hỗ trợ kỹ thuật
IPv6 không được tích hợp hoàn toàn vào cơ sở hạ tầng toàn cầu. IPv4 là phiên bản phổ biến nhất, do đó thế giới sử dụng nó và cơ sở hạ tầng hiện tại được xây dựng tự nhiên cho nó. Ngoài ra, IPv6 cần nâng cấp cơ sở hạ tầng và thiết bị trên diện rộng.
-
Hiệu suất định tuyến
IPv6 dựa vào các tuyến tĩnh do thiếu hỗ trợ cho một số giao thức định tuyến nhất định. Nó đơn giản hóa việc thiết lập cho các mạng nhỏ và cắt giảm tải CPU. Nhưng nó gây ra các vấn đề như lỗi của con người , không khoan dung lỗi , khoảng cách quản lý và chi phí quản lý. Những vấn đề này khiến IPv6 ít phổ biến hơn IPv4.
Chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6
Quá trình chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 không phải là không có thách thức. Một trong những trở ngại chính là quy mô lớn của cơ sở hạ tầng IPv4 hiện có. Nhiều tổ chức đã đầu tư rất nhiều vào mạng IPv4. Việc chuyển sang IPv6 có thể tốn kém và mất thời gian.
Để giải quyết vấn đề kết nối hệ thống IPv4 và IPv6, sau đây là một số cách giúp quá trình chuyển đổi dễ dàng hơn:
1. Ngăn xếp kép
Phương pháp dual stack cho phép sử dụng đồng thời cả IPv4 và IPv6. Cấu hình bộ định tuyến để hỗ trợ cả hai phiên bản IP cho phép các thiết bị giao tiếp qua mạng, bất kể phiên bản IP của chúng. Phương pháp này tạo điều kiện tương tác với IPv6 trong khi vẫn duy trì hỗ trợ IPv4. Tuy nhiên, không phải tất cả các thiết bị IPv4 đều có thể tương thích với IPv6, đòi hỏi phải có các phương pháp thay thế.
2. Đào hầm
Đường hầm liên quan đến việc đóng gói các gói IPv6 trong các gói IPv4. Điều này cho phép chúng truyền qua các mạng IPv4. Các phương pháp đường hầm chính bao gồm:
- Đường hầm IPv6 thủ công: Đây là đường hầm giữa bộ định tuyến IPv4 và IPv6. Chúng đóng gói và giải nén lưu lượng để truyền thông qua các mạng.
- Đường hầm đóng gói định tuyến chung (GRE): GRE, được sử dụng cho đường hầm IPv6, có thể xử lý nhiều giao thức. Nó hỗ trợ đường hầm IPv6 sang IPv4 và ngược lại.
3. Bản dịch
Các phương pháp dịch chuyển đổi lưu lượng giữa IPv4 và IPv6 mà không sử dụng giao diện chung. Các phương pháp này bao gồm:
- NAT64: Một dạng NAT nâng cao. Nó duy trì các ràng buộc có trạng thái và chuyển đổi giữa địa chỉ IPv4 và IPv6.
- Dịch địa chỉ mạng: Chuyển đổi địa chỉ IPv4 thành IPv6 và đảo ngược chúng. Nó cũng ánh xạ các giao thức bằng cách sử dụng cổng lớp ứng dụng.
Tăng hiệu quả của bạn với AdsPower
AdsPower hiện hỗ trợ cả proxy IPv4 và IPv6. Điều này giúp người dùng linh hoạt hơn trong việc mô phỏng các môi trường trình duyệt khác nhau.
Người dùng có thể mô phỏng các điều kiện mạng khác nhau bằng cách thêm proxy IPv4 hoặc IPv6 vào phần Proxy .
Ngoài ra, họ có thể tùy chỉnh dấu vân tay của trình duyệt, tạo ra các thiết lập thiết bị riêng biệt.
Các tính năng này giúp tạo ra môi trường trình duyệt độc lập, tách biệt, đặc biệt có lợi cho người dùng có nhiều tài khoản vì chúng hợp lý hóa hoạt động và giảm nhu cầu về nhân lực và tài nguyên.
Mở khóa sức mạnh proxy với AdsPower. Đăng ký AdsPower ngay hôm nay để nâng cao khả năng quản lý proxy!
