Những hạn chế của IPv4 và đặc điểm của IPv6
1.1 Những hạn chế của IPv4:
- Giao thức tầng mạng trong bộ giao thức TCP/IP hiện tại đang là IPv4 (Internet-
working protocol verision 4). IPv4 cung cấp truyền thông host-to-host giữa những
hệ thống trên Internet. Mặc dù IPv4 được thiết kế khá tốt, sự thông đại thông tin đã
tiến triển từ lúc khởi đầu IPv4 vào những năm 1970, nhưng IPv4 có những sự thiếu
hụt khiến cho nó không đồng bộ cho sự phát triển nhanh của Internet, gồm những
thứ sau:
+ IPv4 có 2 level cấu trúc địa chỉ (netid và hostid) phân nhóm vào 5 lớp (A, B, C,
D và E). Sự sử dụng những ô địa chỉ là không hiệu quả. Ví dụ như khi cos một tổ
chức được cấp cho 1 địa chỉ lớp A, 16 triệu địa chỉ từ ô địa chỉ được phân phối duy
nhất cho tổ chức sử dụng. Nếu 1 tổ chức được cấp cho 1 địa chỉ lớp C, mặt khác
chỉ có 256 địa chỉ được phân phối cho tổ chức, đây không phải là một số đủ. Cũng
vậy, nhiều triệu địa chỉ bị lãng phí trong nhóm D và E. Phương thức phân địa chỉ
này đã dùng hết những ô địa chỉ của IPv4, và mau chóng sẽ không còn địa chỉ nào
còn để cấp cho bất kỳ một hệ thống mới nào muốn kết nối vào Internet. Mặc dù
sách lược subnet và supernet đã giảm bớt những vấn đề về địa chỉ, nhưng subnet và
suprnet đã làm cho đường truyền trở lên khó khăn hơn.
+ Internet phải thích nghi được với sự chuyển giao audio và video thời gian thực.
Loại chuyển giao này yêu cầu những sách lược trì hoãn ít nhất và sự đặt trước của
tài nguyên không được cung cấp trong thiết kế.
+ Internet phải thích nghi được với sự mã hoá và sự chứng nhận của dữ liệu cho
một số ứng dụng. Không một sự mã hoá và sự chứng nhận nào được cung cấp
trong IPv4.
- Để khắc phục thiếu sót trên IPv6 được biết đến như là IPng (Internet working
Protocol, next generation), được đề xướng và nay là một chuẩn.
1.2 Đặc điểm của IPv6:
- Trong IPv6 giao thức Internet được cải tiến một cách rộng lớn để thích nghi được
sự phát triển không biết trước được của Internet. Định dạng và độ dài của những
địa chỉ IP cũng được thay đổi với những gói định dạng. Những giao thức liên quan,
như ICMP cũng đựơc cải tiến. Những giao thức khác trong tầng mạng như ARP,

kết) và với địa chỉ rút ra từ tiền tổ được quảng bá bởi router cục bộ. Thậm trí nếu
không có router, các trạm trên cùng một liên kết có thể tự cấu hình chúng với các
địa chỉ cục bộ liên kết và giao tiếp với nhau mà không phải thiết lập cấu hình thủ
công.
1.2.5 Khả năng xác thực và bảo mật an ninh:
- Tích hợp sẵn trong thiết kế IPv6 giúp triển khai dễ dàng đảm bảo sự tương tác lẫn
nhau giữa các nút mạng.
1.2.6 Hỗ trợ tốt hơn về chất lượng dịch vụ QoS:
- Lưu thông trên mạng được phân thành các luồng cho phép sử lý mức ưu tiên khác
nhau tại các router.
1.2.7 Hỗ trợ tôt hơn tính năng di động :
- Khả năng di động MobileIP tận dụng được các ưu điểm của IPv6 so với IPv4.
1.2.8 Khả năng mở rộng:
- Thiết kế của IPv6 có dự phòng cho sự phát triển trong tương lai đồng thời dễ
dàng mở rộng khi có nhu cầu.
1.3 Cấu trúc địa chỉ IPv6:
1.3.1 Địa chỉ IPv6:
- Một địa chỉ gồm có 16 bytes, đó là 128 bít độ dài. Kiểu ký hiệu dấu 2 chấm trong
hệ đếm 16 ( Hexadecimal Colon Notation):
- Để làm cho những địa chỉ trở nên có thể đọc được nhiều hơn, IPv6 trình bầy rõ
trong kiểu ký hiệu dấu 2 chấm trong hệ đếm 16. Trong kiểu ký hiệu này, 128 bít
được chia thàng 8 phần, mỗi phần rộng 2 byte. 2 byte trong kiểu ký hiệ hệ đếm 16
yêu cầu 4 chữ số trong hệ đếm 16 này. Vì thế cho nên địa chỉ gồm có 32chữ số
trong hệ đếm 16 với mỗi 4 chữ số một lại có một dấu : chấm. Hình1.

128 bít= 16 bytes= 32chữ số trong hệ đếm 16

FDEC : : 7654 3210 ADBF 2922 FFFF
Hình 1: Địa chỉ IP phiên bản 6 ( IPv6 Address)
- Sự rút gọn:

1.3.2 Không gian địa chỉ
- Không gian địa chỉ có độ dài lớn hơn IPv4( 128 bít so với 32 bít) do đó cung cấp
không gian địa chỉ lớn hơn rất nhiều. Trong khi không gian địa chỉ 32 bít của IPv4
cho phép khoảng 4 tỉ địa chỉ, không gian địa chỉ IPv6 có
thể có khoảng 6.5*10
23
địa chỉ trên mỗi mét vuông bề mặt trái đất. Địa chỉ IPv6
128 bít được chia thành các miền phân cấp theo trật tự trên Internet. Nó tạo ra
nhiều mức phân cấp và linh hoạt trong địa chỉ hoá và định tuyến hiện không có
trong IPv4.
- Không gian địa chỉ có nhiều mục đích khác nhau. Người ta thiết kế địa chỉ IP đã
chia không gian địa chỉ thành 2 phần, với phần đầu được gọi là kiểu tiền tố. Phần
giá trị tiền tố này cho bíêt mục đích của địa chỉ. Những mã số được thiết kế sao
cho không có mã số nào giống phần đầu của bất kỳ mã số nào khác. Do đó không
có sự nhập nhằng khi một địa chỉ được trao kiểu tiền tố có thể dẽ dàng xác định
được. Hình 5 cho chúng ta thấy dạng của địa chỉ IPv6:
128 bít

Biến Biến

Kiểu tiền tố Phần cón lại của địa chỉHình 5 : Cấu trúc địa chỉ ( Address Structure)
- Không gian IPv6 được chia trên cơ sở các bít đầu trong địa chỉ. Trường có độ dài
thay đổi bao gồm các bít đầu tiên trong địa chỉ gọi là Tiền tố định dạng ( Format
Prefix) FP. Cơ chế phân bổ địa chỉ như sau:
Phân bố Tiền tồ định dạng Tỷ lệ trong không gian
địa chỉ
Dự phòng 0000 0000 1/256

- Những trường cho địa chỉ người dùng trên cơ sở cung cấp như sau :
+ Chứng thực kiểu (Type indentifier): Trường 3 bít này định nghĩa những địa
chỉ như là 1 địa chỉ trên cơ sở người cung cấp.
Provider
Indentifler
Subscriber
Indentifler
Subnet
Indentifler
Node
Indentifler
010 Registry
+ Chứng thực đăng ký (Registry indentifier) : Trường 5 bít này trình bày chi
nhánh đã đăng ký địa chỉ. Hiện thời thì có 3 trung tâm địa chỉ được định nghĩa:
RIPE- NCC (mã 01000): Tại Châu Âu.
INTERNIC (mã 11000): Tại Bắc Mỹ.
APNIC (mã 10100): Tại Châu á - Thái Bình Dương
+ Chứng thực hà cung cấp (Provider indentifier): Trường độ dài tuỳ biến này
xác nhận nhà cung cấp (provider) cho truy cập Internet 16 bit độ dài là khuyến cáo
đối với trường này.
+ Chứng thực thuê bao (Subscriber indentifier): Khi một tổ chức đặt mua
Internet dài hạn thông qua 1 nhà cung cấp, nó được cấp phát 1 thẻ nhận dạng người
đặt mua (Subscriber indentification). 24 bít độ dài là khuyến cáo đối với trường
này.
+ Chứng thực Subnet (Subnet indentifier): Mỗi subscriber có thể có nhiều
subnetwork khác nhau, và mỗi network có thể có nhiều chứng thực. Chứng thực.
Chứng thực subnet định nghĩa một network cụ thể dưới khu vực của subscriber. 32
bít độ dài là khuyến cáo đối với trường này.
+ Chứng thực None (None indentifier): trường cuối cùng định nghĩa nhận dạng
giao điểm kết nối tới subnet. Độ dài 8 bít là khuyến cáo với trường này để làm nó

nhiên thay vì đi đến mạng vật lý nó trở lại tầng chuyển tải và đi qua tầng ứng dụng.
Địa chỉ này rất hữu dụng cho việc kiểm tra những gói phần mềm chức năng trong
tầng này trước khi thậm chí cả việc kết nối máy tính vào mạng. Địa chỉ được mô tả
trong hình dưới đây gồm có tiền tố 0000 0000 và theo sau là 119 bit 0 và 1 bit 1.
Provider
Indentifier
Subscriber
indentifier
Subnet
Indentifier
Node
indentifier
00000000 Tất cả toàn bít 0

8 bít
120 bit

Hình 10 : Địa chỉ vòng
ngược ( Loopback
Address)
+ Địa chỉ IPv4: Những gì chúng ta thấy được trong suốt quá trình chuyển đổi từ
địa chỉ IPv4 và IPv6, host có thể sử dụng địa chỉ IPv4 của nó đã được nhúng vào
địa chỉ IPv6. Có 2 định dạng địa chỉ được thiết kế cho mục đích này: thích ứng
( compatible) và hoạ đồ (mapped)
+ Địa chỉ thức ứng ( Compatile Address): Là một địa chỉ của 96 bit 0 theo sau
32 bit của địa chỉ IPv4. Địa chỉ này được sử dụng khi 1 máy tính sử dụng IPv6
muốn gửi một thông điệp sang 1 máy tính sử dụng IPv6. Tuy nhiên gói tin phải đi
qua một miền mà ở đó mạng vẫn sử dụng IPv4. Người gửi sử dụng địa chỉ thích
ứng IPv4 để làm cho thuận tiện việc chuyển gói tin qua miền sử dụng IPv4.
Thí dụ: Địa chỉ IPv4 là 2.13.17.14 (định dạng dấu chấm trong hệ đếm 10) được

nhúng hoặc địa chỉ đầy đủ vì những bít 0 hoặc bít 1 thêm vào là bội của 16, không
có bất kỳ một tác động nào lên việc tính toán checksum. Địa chỉ này quan trọng vì
nếu địa chỉ của gói tin được chuyển tư IPv6 sang IPv4 bởi router, việc tính toán
checksum sẽ không được tính toán.
1.3.3.3 Địa chỉ cục bộ ( Local Address):
Nhũng địa chỉ mà sử dụng tiền tố dự trữ (1111 1110) sẽ được thảo kuận một cách
ngắn gọn tại đây.
+ Địa chỉ link cục bộ ( Link local Address): Những địa chỉ này được sử dụng khi
1 mạng LAN muốn sử dụng giao thức Internet nhưng không kết nói Internet vì lý
do an ninh. Kiểu địa chỉ này sử dụng tiền tố 1111 1110 10. Đại chỉ link cục bộ
đựơc sử dụng trong mạng đôc lập và không có ảnh hưởng chung nào. Không ai ở
ngoài mạng độc lập này có thể gửi thông điệp đến những máy tính gia nhập 1
mạng sử dụng những địa chỉ này.
10 bít 70 bít 48 bít

Hình 13 : Địa chỉ link cục bộ ( Link local Address)
+ Địa chỉ site cục bộ (Site Local Address): Những địa chỉ này được sử dụng nếu
như 1 site có một số mạng sử dụng giao thức Internet nhưng không kết nối Internet
vì những lý do an ninh. Kiểu địa chỉ này sử dụng tiền tố 1111 1110 11. Địa chỉ site
cục bộ được sử dụng trong mạng độc lập và không có ảnh hưởng chung nào.
Không ai ở ngoài mạng độc lập này có thể gửi thông điệp đến máy tính gia nhập
mạng sử dụng những địa chỉ này.
10 bít 38 bít 32 bít 48 bítHình 14 : Địa chỉ site cục bộ ( Site Local Address)
11111111010 Tất cả bít 0 Địa chỉ Node11111111010 Tất cả bít 0 Địa chỉ Subnet Địa chỉ Node