Giao thức IPv4 và IPv6 | Lược đồ và Hạn chế của Địa chỉ IP
Giao thức Internet
IP (Internet Protocol) được định nghĩa trong IETF (Internet Engineering Task Force) RFC791 (Request for Comments) vào năm 1981. IP là một giao thức không kết nối được sử dụng trong các mạng truyền thông chuyển mạch gói. IP cung cấp khả năng truyền dữ liệu từ máy chủ này sang máy chủ khác, nơi máy chủ được xác định bằng một số duy nhất được gọi là địa chỉ IP. IP không hỗ trợ phân phối đảm bảo hoặc duy trì trình tự phân phối. Nó hoạt động để phân phối với nỗ lực cao nhất, do đó, nó nằm dưới lưu lượng cố gắng nhất trong các mạng truyền gói. Lớp trên IP (TCP) sẽ trông coi việc phân phối và sắp xếp các gói tin một cách đảm bảo.
Địa chỉ IP là một số được cấp để xác định duy nhất một máy chủ trong mạng máy tính trên toàn cầu. Trong một ví dụ từ thực tế, bạn có thể nghĩ như một số điện thoại có mã quốc gia là mã duy nhất để liên hệ với một người. Nếu Alice muốn gọi cho Bob, Alice sẽ gọi đến số điện thoại của Bob, chính xác trong giao tiếp gói nếu Alice muốn gửi một gói cho Bob; Alice sẽ gửi gói đến địa chỉ IP duy nhất của Bob. Các địa chỉ IP này được gọi là IP công cộng hoặc IP thực. Hãy nghĩ đến trường hợp Alice đang gọi đến văn phòng của Bob và bấm số máy lẻ để liên hệ với Bob, Không thể liên lạc được từ bên ngoài vì số máy lẻ này là riêng tư. (Ext 834929), số máy nhánh tương tự cũng có thể tồn tại ở một công ty khác. (Công ty B Ext 834929). Nó cũng giống như trong thế giới IP cũng có những địa chỉ IP riêng đang được sử dụng bên trong một mạng riêng. Điều này không thể tiếp cận trực tiếp từ bên ngoài và nó cũng không phải là duy nhất.
IPv4
được xác định trong RFC 791
Đây là số 32 bit để xác định máy chủ. Vì vậy, tổng không gian địa chỉ là 232 gần bằng s với 4 × 109. IP được vận hành theo các khái niệm phân lớp và không phân lớp để khắc phục tình trạng thiếu địa chỉ. Mạng phân lớp là một kế hoạch định địa chỉ để xác định mạng và các máy chủ của mạng. IPv4 có 5 lớp A, B, C, D và E. Trong lớp A, 8 bit đầu tiên gồm 32 bit xác định mạng và Lớp B là 16 bit đầu tiên và trong lớp C là 24 bit. Nếu bạn xem xét một địa chỉ lớp C, 24 bit đầu tiên xác định phần mạng và 8 bit cuối cùng để xác định các máy chủ trong mạng cụ thể đó. Về lý thuyết, mạng lớp C chỉ có thể chứa 28 máy trong đó 256 máy chủ.
Vì giới hạn về không gian địa chỉ, CIDR (Định tuyến liên miền không lớp) được giới thiệu vào năm 1993. Thay vì có phần mạng cố định và phần máy chủ, CIDR giới thiệu độ dài thay đổi của mạng và phần máy chủ với các mặt nạ mạng con có liên quan.
IPv6
Được xác định trong RFC 2460
IPv6 được giới thiệu để khắc phục tình trạng thiếu không gian địa chỉ IP. IPv6 là một số 128 bit với không gian địa chỉ là 2128 (khoảng 3,4 × 1038). Điều này mang lại sự linh hoạt để khắc phục các vấn đề về không gian và định tuyến lưu lượng.
Định dạng địa chỉ:
Ở đây trong IPv6, 64 bit đầu tiên xác định phần mạng và phần còn lại của 64 bit là phần địa chỉ máy chủ. IPv4 được biểu thị bằng 4 khối nhị phân 8 bit trong khi IPv6 được biểu thị bằng 8 nhóm giá trị thập lục phân 16 bit được phân tách bằng dấu hai chấm.
Ví dụ: 2607: f0d0: 1002: 0051: 0000: 0000: 0202: 0004
Hơn nữa để dễ sử dụng, nó có thể được viết tắt bằng các quy tắc sau
(1) Các số 0 đứng đầu trong giá trị 16 bit có thể bị bỏ qua
(2) Sự xuất hiện đơn lẻ của các nhóm số 0 liên tiếp trong một địa chỉ có thể được thay thế bằng dấu hai chấm đôi
Vậy 2607: f0d0: 1002: 0051: 0000: 0000: 0202: 0004 có thể được viết như sau
2607: f0d0: 1002: 0051: 0000: 0000: 0202: 0004
2607: f0d0: 1002: 0051:: 202: 4
Các tính năng chính của IPv6
(1) Không gian địa chỉ lớn, vì nó là 128 bit
(2) Hỗ trợ nâng cao cho Multicast
(3) Hỗ trợ Bảo mật Lớp Mạng
(4) Hỗ trợ tính di động
(5) Tiêu đề có thể mở rộng nếu cần
(6) Tải trọng Kích thước Lớn hơn được hỗ trợ trong IPv6 nếu mạng hỗ trợ MTU lớn hơn. (Jumbogram)
Tóm tắt:
(1) IPv4 là không gian địa chỉ 32 bit trong đó IPv6 có không gian địa chỉ 128 bit.
(2) CIDR được giới thiệu để tối ưu hóa việc sử dụng IPv4
(3) Định dạng IPv4 là 4 Octect và IPv6 là 8 block Hexadecimal.
(4) Mặc dù IPv4 hỗ trợ đa hướng hạn chế, nhưng IPv6 vẫn hỗ trợ rộng rãi Đa hướng
(5) IPv6 tránh định tuyến tam giác, vì nó hỗ trợ Mobility
(6) IPv6 hỗ trợ tải trọng lớn hơn IPv4
(7) Đường hầm IP được sử dụng cho kết nối IPv4 và IPv6 vào lúc này.
