So sánh giao thức IPv4 và IPv6 - The first knowledge sharing application in Vietnam

300

29/07/2022

Máy tính và các thiết bị có thể giao tiếp qua internet là nhờ Giao thức Internet – Internet Protocol (IP). Hiện tại, có hai phiên bản IP – IPv4 và IPv6. Mặc dù chúng có tầm quan trọng nhưng nhiều người vẫn không hiểu chắc chắn những giao thức này là gì và chúng hoạt động như thế nào. Trong bài viết dưới đây, Kho Server mang đến thông tin hữu ích về sự khác nhau giữa giao thức IPv4 và IPv6. Hãy theo dõi nhé.

Tìm hiểu chi tiết IP qua bài viết: Địa chỉ IP là gì? Các loại địa chỉ IP phổ biến nhất

Giao thức IPv4 là gì?

Giao thức IPv4 (Internet Protocol version 4) là phiên bản IP được sử dụng rộng rãi để xác định các thiết bị trên mạng bằng hệ thống định địa chỉ. Đây là một trong những giao thức chính dựa trên các phương thức kết nối mạng và là phiên bản đầu tiên được sử dụng khi ra mắt ARPANET, tiền thân của internet.

Hiện tại, IPv4 vẫn định tuyến phần lớn lưu lượng truy cập trên toàn thế giới, mặc dù việc triển khai giao thức IPv6 ngày càng nhiều. Vì IPv4 đã khá cũ nên nó xảy ra nhiều vấn đề, đặc biệt là về khả năng mở rộng.

Điều này là do IPv4 sử dụng 32 bit, số lượng địa chỉ có thể có là tương đối nhỏ. Trên thực tế, với cấu hình này, giao thức IPv4 cho phép tạo ra tới 4.294.967.296 địa chỉ khác nhau. Tuy nhiên, với sự mở rộng ngày càng nhiều của internet và số lượng thiết bị kết nối thì con số này là không đủ.

Một số tính năng cơ bản của IPV4 như:

Connectionless Protocol – giao thức không kết nối.
Giúp bạn tạo một lớp giao tiếp đơn giản với đa dạng thiết bị.
Các địa chỉ dễ nhớ và sử dụng ít bộ nhớ để lưu trữ.
Hàng triệu (nếu không muốn nói hàng tỷ) thiết bị đã hỗ trợ IPv4.
Hỗ trợ thư viện video và các hội nghị.

Giao thức IPv6 là gì?

Cải tiến hơn IPv4, giao thức IPv6 (Internet Protocol version 6) là phiên bản mới nhất của Internet Protocol, được ra mắt vào năm 2012.

IPv6 là phương án bổ sung cho IPv4 đang dần cạn kiệt. IPv6 với không gian 128 bit hỗ trợ lưu trữ 2128 tổ hợp khả thi của các node hay địa chỉ. Nó cung cấp một lượng địa chỉ khổng lồ cho hoạt động Internet của thế giới.

Tuy nhiên đây không phải là lợi thế duy nhất của nó so với giao thức IPv4. IPv6 cũng cung cấp khả năng định tuyến hiệu quả hơn, cải thiện xử lý gói tin và hỗ trợ tốt hơn các dịch vụ, quy trình, công nghệ mới.

IPv6 có những tính năng và lợi ích như sau:

Không còn cần đến dịch địa chỉ mạng (NAT – Network Address Translation).
Quản lý dễ dàng hơn, không còn DHCP.
Tự động cấu hình.
Định tuyến đa hướng tốt hơn.
Định dạng header đơn giản hơn.
Định tuyến đơn giản và hiệu quả hơn.
Các tùy chọn và tiện ích mở rộng linh hoạt.

Sự khác biệt chính giữa giao thức IPv4 và IPv6

Sự khác biệt chính giữa giao thức IPv4 và giao thức IPv6 là khả năng mở rộng. Như đã chia sẻ trước đó, IPv6 cho phép tạo nhiều địa chỉ hơn so với phiên bản IPv4.

Và nếu như ở IPv4 chúng ta thấy loại địa chỉ được dùng là Multicast, Broadcast và Unicat thì IPv6 sử dụng địa chỉ Anycast, Unicast và Multicast. Đồng thời, IPv6 được thiết kế để thay thế cho IPv4 với hai mục đích cơ bản:

Thay thế cho nguồn IPv4 cạn kiệt để tiếp nối hoạt động Internet.
Khắc phục các nhược điểm trong thiết kế của địa chỉ IPv4.

Ngoài ra, IPv6 cũng được thiết kế với những tham vọng và mục tiêu như:

Không gian địa chỉ lớn hơn.
Khôi phục lại nguyên lý kết nối đầu cuối.
Quản trị TCP/IP dễ dàng hơn.
Cấu trúc định tuyến tốt hơn.
Hỗ trợ tốt hơn Multicast.
Hỗ trợ bảo mật tốt hơn.
Hỗ trợ tốt hơn cho di động.

so sánh IPv4 và IPv6

Bảng so sánh giao thức IPv4 và IPv6

Điểm khác biệt
IPv4
IPv6

Khả năng tương thích với các thiết bị di động
Địa chỉ sử dụng ký hiệu dấu thập phân, không phù hợp với mạng di động
Địa chỉ được phân tách bằng dấu hai chấm – thập lục phân. Giúp cho nó tương thích tốt hơn với các mạng di động

Ánh xạ
Address Resolution Protocol dùng để ánh xạ đến các địa chỉ MAC
Neighbor Discovery Protocol dùng để ánh xạ đến địa chỉ MAC

DHCP
Khi kết nối mạng, clients được yêu cầu tiếp cận với DHCP
Clients được cung cấp địa chỉ, không cần phải liên hệ bắt buộc với máy chủ nào khác

Bảo mật IP
Tùy chọn
Bắt buộc

Các trường tùy chọn
Có
Không. Thay vào đó là các tiêu đề tiện ích mở rộng.

Quản lý nhóm mạng con cục bộ
Sử dụng Internet Group Management Protocol (GMP)
Sử dụng Multicast Listener Discovery (MLD)

Phân giải IP thành MAC
Broadcasting ARP
Multicast Neighbor Solicitation

Cấu hình địa chỉ
Thực hiện thủ công hoặc qua DHCP
Sử dụng tự động cấu hình địa chỉ không trạng thái bằng ICMP hoặc DHCP6.

DNS Record
Ở địa chỉ A
Ở địa chỉ AAAA

Packet Header
Không xác định được packet flow để xử lý QoS. Bao gồm cả các tùy chọn kiểm tra checksum.
Flow Label Fields chỉ định luồng gói để xử lý QoS

Packet Fragmentation
Cho phép từ các router truyền đến máy chủ
Chỉ truyền được đến máy chủ

Kích thước gói
Tối thiểu là 576 byte
Tối thiểu là 1208 byte

Bảo mật
Chủ yếu dựa vào tầng Ứng dụng
Có giao thức Bảo mật riêng được gọi là IPSec

Tính di động và khả năng tương tác
Các cấu trúc liên kết mạng tương đối hạn chế. Do đó, làm giảm tính di động và khả năng tương tác
Cung cấp tính di động và khả năng tương tác được nhúng trong các thiết bị mạng

SNMP
Hỗ trợ
Không hỗ trợ

Address Mask
Dùng cho mạng được chỉ định từ phần máy chủ
Không được sử dụng

Address Features
Network Address Translation được sử dụng, cho phép NAT một địa chỉ đại diện cho hàng ngàn địa chỉ non-routable.
Direct Addressing là khả thi vì không gian địa chỉ rộng lớn.

Cấu hình mạng
Được cấu hình thủ công hoặc với DHCP
Cấu hình tự động

Giao thức định tuyến thông tin (RIP)
Hỗ trợ
Không hỗ trợ

Phân mảnh
Được thực hiện trong quá trình routing.
Được thực hiện bởi người gửi

VLSM
Hỗ trợ
Không hỗ trợ

Cấu hình
Để giao tiếp với các hệ thống khác, một hệ thống mới phải được cấu hình
Tùy chọn cấu hình

Số lớp
Năm lớp (A-E)
Không giới hạn lưu trữ địa chỉ IP

Loại địa chỉ
Multicast, Broadcast và Unicat
Anycast, Unicast và Multicast

Trường Checksum
Có
Không

Chiều dài Header
20
40

Số lượng Header field
12
8

Address method
Địa chỉ số
Địa chỉ chữ và số

Kích thước địa chỉ
32 bit
128 bit