Tweet
5.ƯU ĐIỂM IPv6 :
+Các địa chỉ cục bộ hay các router kết nối trực tiếp gửi prefix ra các kết nối cục bộ và ra tuyến đường mặc định. Các thông tin này được gửi đến tất cả các node trên hệ thống mạng, cho phép các host còn lại tự động cấu hình địa chỉ IPv6. Router cục bộ sẽ cung cấp 48-bit địa chỉ toàn cục và SLA hoặc các thông tin subnet đến các thiết bị đầu cuối. Các thiết bị đầu cuối chỉ cần đơn giản thêm vào địa chỉ lớp 2 của nó. Địa chỉ L2 này, cùng với 16-bit địa chỉ subnet tạo thành một địa chỉ 128-bit. Khả năng gắn một thiết bị vào mà không cần bất cứ một cấu hình nào hoặc dùng DHCP sẽ cho phép các thiết bị mới thêm vào Interner, chẳng hạn như dùng cellphone, dùng các thiết bị wireless và. Mạng Internet trở thành plug-and-play.
+Để một thiết bị IPv4 có thể kết nối vào Internet, người quản trị mạng phải cấu hình bằng tay các thông số phục vụ cho việc nối mạng như địa chỉ IP, địa chỉ gateway, địa chỉ máy chủ tên miền. Việc này có thể không phức tạp đối với máy tính song với các thiết bị như camera, sensor, thiết bị gia dụng… là vấn đề phức tạp.
IPv6 được thiết kế để cho phép thiết bị IPv6 có thể tự động cấu hình các thông số trên khi kết nối vào mạng, từ đó rất linh hoạt và giảm thiểu cấu hình nhân công.
Khả năng kết nối đến các thiết bị ở xa một cách tự động cho phép đơn giản hóa nhiều tác vụ trước đây là các cơn ác mộng cho các nhà quản trị. Tính năng tự động cấu hình của IPv6 cho phép các router cung cấp tất cả các thông tin cần thiết đến tất cả các host trên mạng của nó. Điều này có nghĩa là các thiết bị có thể cấu hình lại địa chỉ của nó dể dàng hơn. Trong IPv6, các thay đổi này là trong suốt đối với người dùng cuối.
+Phần header của IPv6 đã được đơn giản hóa để tăng tốc độ xử lý và tăng hiệu quả cho router. Các cải tiến bao gồm:
Có ít vùng hơn trong header.
Các vùng bao gồm 64bits.
Không còn phần kiểm tra lỗi checksum.
Do có ít vùng hơn, quá trình xử lý cũng ngắn hơn. Bộ nhớ dùng hiệu quả hơn với các field 64 bits. Điều này cho phép quá trình tìm kiếm trở nên rất nhanh bởi vì các bộ xử lý ngày nay cũng là các bộ xử lý 64 bit. Trở ngại duy nhất là việc sử dụng địa chỉ 128-bit, lớn hơn kích thước một word hiện hành. Việc loại bỏ phần check sum cũng giảm thiểu thời gian xử lý nhiều hơn nữa.
IPv6 Multicast Addresses
+Một địa chỉ multicast là một địa chỉ xác định một nhóm các cổng của router, thông thường trên các hệ thống đầu cuối khác nhau. Các gói tin sẽ được phân phối đến tất cả các hệ thống được chỉ ra trong địa chỉ multicast. Sử dụng địa chỉ multicast thì hiệu quả hơn địa chỉ broadcast, trong đó yêu cầu tất cả các hệ thống đầu cuối phải ngừng tất cả các việc đang xử lý. Bởi vì một địa chỉ multicast là một địa chỉ của một nhóm các máy tính, nếu một máy tính không phải là thành viên của nhóm địa chỉ này, nó sẽ drop các gói ở
layer 2. Tuy nhiên broadcast vẫn được xử lý trước khi các hệ thống xác định rằng dạng broadcast này là không liên quan đến nó. Các thiết bị lớp 2 thường lan truyền các broadcast bởi vì các địa chỉ broadcast không được lưu trữ trong bảng CAM. Không giống như router (hành động mặc định của router là drop các gói tin trong đó phần địa chỉ là không biết), switch sẽ phát tán tất cả các frame với phần địa chỉ là không xác định ra tất cả các cổng của switch. Về mặt lý thuyết, điều này cũng đúng với các địa chỉ multicast mặc dù một vài thiết bị có các cơ chế thông minh để giới hạn các dạng truyền multicast.
+IPv6 không dùng cơ chế broadcast mà chỉ dựa vào địa chỉ multicast. Mặc dù IPv4 dùng địa chỉ multicast như định nghĩa RFC2356, nó sử dụng theo một cách khác. Các địa chỉ IPv6 có các dãy địa chỉ khác nhau. Tất cả các địa chỉ IPv6 bắt đầu với 8 bit đầu tiên gán bằng 1. Vì vậy tất cả các địa chỉ multicast sẽ bằng đầu với giá trị F. Dãy địa chỉ multicast là FF00::/8 – FFFF::/8
Giá trị octet thứ hai, theo sau octet đầu tiên, chỉ ra tầm vực và thời gian sống của địa chỉ multicast. Theo cách này, IPv6 có hàng triệu nhóm địa chỉ multicast.
+Trong IPv6, kiến trúc địa chỉ cho phép điều chỉnh tốt hơn dạng địa chỉ được dùng trong Internet. Địa chỉ thì rất dài và mỗi phần phục vụ một chức năng khác nhau. 48-bit đầu tiên của địa chỉ được dùng bởi IANA cho quá trình định tuyến động trong Interner để tạo ra các địa chỉ khả kết toàn cục. Ba bit đầu tiên được gán giá trị 001 để chỉ ra một địa chỉ toàn cục.
+Với các kết nối trực tiếp thông qua các không gian địa chỉ rộng lớn, vấn đề bảo mật là một chọn lựa nhiều thực tế cho IPv6. Bởi vì nhu cầu dùng firewall và các quá trình NAT giữa các thiết bị đầu cuối là giảm, các giải pháp về bảo mật có thể được thực hiện bằng cách mã hóa giữa các hệ thống. Mặc dù IPSec đã sẵn có trong IPv4, nó đã trở thành một thành phần trong IPv6. Việc sử dụng các thành phần mở rộng cho phép một giao thức cung cấp giải pháp end-to-end.
+Khả năng bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận (đầu cuối – đầu cuối)
Theo thiết kế, IPv4 không hỗ trợ tính năng bảo mật tại tầng IP. Do vậy, rất khó thực hiện bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận. Hình thức bảo mật phổ biến trên mạng IPv4 là bảo mật kết nối giữa hai mạng
Địa chỉ IPv6 được thiết kế để hỗ trợ bảo mật tại tầng IP nên có thể dễ dàng thực hiện bảo mật từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận (đầu cuối – đầu cuối)
+Địa chỉ IPv6 được thiết kế với tính cơ động được tích hợp vào trong Mobile IP. Mobile IP cho phép các hệ thống đầu cuối thay đổi vị trí mà không mất các kết nối. Đặc điểm này rất cần thiết cho những sản phẩm wireless chẳng hạn như IP phone và các hệ thống GPS trong xe hơi. Định dạng phần header cho phép các thiết bị đầu cuối thay đổI địa chỉ IP bằng cách dùng một địa chỉ gốc như là nguồn của gói tin. Địa chỉ gốc này là ổn đinh, cho phép các địa chỉ duy trì tính cơ động
+ Các kết nối giữa máy tính tới máy tính trên Internet để cung cấp cho người sử dụng các dịch vụ mạng hiện tại hầu hết là kết nối unicast. Unicast là kết nối giữa một máy tính nguồn và một máy tính đích. Để cung cấp dịch vụ cho nhiều khách hàng, máy chủ sẽ phải mở nhiều kết nối tới các máy tính khách hàng (Hình 3a)
Kết nối Unicast
Nhằm tăng hiệu năng của mạng, tiết kiệm băng thông, giảm tải cho máy chủ, công nghệ multicast được thiết kế để một máy tính nguồn có thể kết nối đồng thời đến nhiều đích
Kết nối Multicast
Kết nối multicast có nhiều lợi ích kinh tế: Do không bị lặp lại thông tin, băng thông của mạng sẽ giảm đáng kể. Đặc biệt với các ứng dụng truyền tải thông tin rất lớn như truyền hình (IPTV), truyền hình hội nghị (video conference), ứng dụng đa phương tiện (multimedia). Máy chủ không phải mở nhiều kết nối tới nhiều đích nên sẽ phục vụ được lượng khách hàng rất lớn.
Tuy có nhiều lợi ích, song multicast hầu như chưa được triển khai trong mạng IPv4. Nguyên nhân do cấu hình và triển khai multicast với IPv4 rất khó khăn phức tạp.
Dễ dàng thực hiện multicast là một ưu điểm được nhắc đến rất nhiều của địa chỉ IPv6. Sử dụng địa chỉ IPv6, các ứng dụng như IPTV, video conference, multimedia sẽ dễ dàng triển khai với công nghệ multicast. Thực tế thử nghiệm tại nhiều nước cũng cho thấy điều này.
Địa chỉ IPv6 cũng hỗ trợ tốt hơn cho các mạng di động. Do vậy, IPv6 được ứng dụng trong các mạng di động mới, như thế hệ 3G.
Những cải tiến trong thiết kế của IPv6 như: không phân mảnh, định tuyến phân cấp, gói tin IPv6 được thiết kế với mục đích xử lý thật hiệu quả tại thiết bị định tuyến tạo ra khả năng hỗ trợ tốt hơn cho chất lượng dịch vụ QoS.
- Tự động cấu hình (Autoconfiguration plug & play)
+Các địa chỉ cục bộ hay các router kết nối trực tiếp gửi prefix ra các kết nối cục bộ và ra tuyến đường mặc định. Các thông tin này được gửi đến tất cả các node trên hệ thống mạng, cho phép các host còn lại tự động cấu hình địa chỉ IPv6. Router cục bộ sẽ cung cấp 48-bit địa chỉ toàn cục và SLA hoặc các thông tin subnet đến các thiết bị đầu cuối. Các thiết bị đầu cuối chỉ cần đơn giản thêm vào địa chỉ lớp 2 của nó. Địa chỉ L2 này, cùng với 16-bit địa chỉ subnet tạo thành một địa chỉ 128-bit. Khả năng gắn một thiết bị vào mà không cần bất cứ một cấu hình nào hoặc dùng DHCP sẽ cho phép các thiết bị mới thêm vào Interner, chẳng hạn như dùng cellphone, dùng các thiết bị wireless và. Mạng Internet trở thành plug-and-play.
+Để một thiết bị IPv4 có thể kết nối vào Internet, người quản trị mạng phải cấu hình bằng tay các thông số phục vụ cho việc nối mạng như địa chỉ IP, địa chỉ gateway, địa chỉ máy chủ tên miền. Việc này có thể không phức tạp đối với máy tính song với các thiết bị như camera, sensor, thiết bị gia dụng… là vấn đề phức tạp.
IPv6 được thiết kế để cho phép thiết bị IPv6 có thể tự động cấu hình các thông số trên khi kết nối vào mạng, từ đó rất linh hoạt và giảm thiểu cấu hình nhân công.
- Tái cấu hình địa chỉ (Renumbering)
Khả năng kết nối đến các thiết bị ở xa một cách tự động cho phép đơn giản hóa nhiều tác vụ trước đây là các cơn ác mộng cho các nhà quản trị. Tính năng tự động cấu hình của IPv6 cho phép các router cung cấp tất cả các thông tin cần thiết đến tất cả các host trên mạng của nó. Điều này có nghĩa là các thiết bị có thể cấu hình lại địa chỉ của nó dể dàng hơn. Trong IPv6, các thay đổi này là trong suốt đối với người dùng cuối.
- Header đơn giản và hiệu quả
+Phần header của IPv6 đã được đơn giản hóa để tăng tốc độ xử lý và tăng hiệu quả cho router. Các cải tiến bao gồm:
Có ít vùng hơn trong header.
Các vùng bao gồm 64bits.
Không còn phần kiểm tra lỗi checksum.
Do có ít vùng hơn, quá trình xử lý cũng ngắn hơn. Bộ nhớ dùng hiệu quả hơn với các field 64 bits. Điều này cho phép quá trình tìm kiếm trở nên rất nhanh bởi vì các bộ xử lý ngày nay cũng là các bộ xử lý 64 bit. Trở ngại duy nhất là việc sử dụng địa chỉ 128-bit, lớn hơn kích thước một word hiện hành. Việc loại bỏ phần check sum cũng giảm thiểu thời gian xử lý nhiều hơn nữa.
IPv6 Multicast Addresses
+Một địa chỉ multicast là một địa chỉ xác định một nhóm các cổng của router, thông thường trên các hệ thống đầu cuối khác nhau. Các gói tin sẽ được phân phối đến tất cả các hệ thống được chỉ ra trong địa chỉ multicast. Sử dụng địa chỉ multicast thì hiệu quả hơn địa chỉ broadcast, trong đó yêu cầu tất cả các hệ thống đầu cuối phải ngừng tất cả các việc đang xử lý. Bởi vì một địa chỉ multicast là một địa chỉ của một nhóm các máy tính, nếu một máy tính không phải là thành viên của nhóm địa chỉ này, nó sẽ drop các gói ở
layer 2. Tuy nhiên broadcast vẫn được xử lý trước khi các hệ thống xác định rằng dạng broadcast này là không liên quan đến nó. Các thiết bị lớp 2 thường lan truyền các broadcast bởi vì các địa chỉ broadcast không được lưu trữ trong bảng CAM. Không giống như router (hành động mặc định của router là drop các gói tin trong đó phần địa chỉ là không biết), switch sẽ phát tán tất cả các frame với phần địa chỉ là không xác định ra tất cả các cổng của switch. Về mặt lý thuyết, điều này cũng đúng với các địa chỉ multicast mặc dù một vài thiết bị có các cơ chế thông minh để giới hạn các dạng truyền multicast.
+IPv6 không dùng cơ chế broadcast mà chỉ dựa vào địa chỉ multicast. Mặc dù IPv4 dùng địa chỉ multicast như định nghĩa RFC2356, nó sử dụng theo một cách khác. Các địa chỉ IPv6 có các dãy địa chỉ khác nhau. Tất cả các địa chỉ IPv6 bắt đầu với 8 bit đầu tiên gán bằng 1. Vì vậy tất cả các địa chỉ multicast sẽ bằng đầu với giá trị F. Dãy địa chỉ multicast là FF00::/8 – FFFF::/8
Giá trị octet thứ hai, theo sau octet đầu tiên, chỉ ra tầm vực và thời gian sống của địa chỉ multicast. Theo cách này, IPv6 có hàng triệu nhóm địa chỉ multicast.
+Trong IPv6, kiến trúc địa chỉ cho phép điều chỉnh tốt hơn dạng địa chỉ được dùng trong Internet. Địa chỉ thì rất dài và mỗi phần phục vụ một chức năng khác nhau. 48-bit đầu tiên của địa chỉ được dùng bởi IANA cho quá trình định tuyến động trong Interner để tạo ra các địa chỉ khả kết toàn cục. Ba bit đầu tiên được gán giá trị 001 để chỉ ra một địa chỉ toàn cục.
- Bảo mật (Security)
+Với các kết nối trực tiếp thông qua các không gian địa chỉ rộng lớn, vấn đề bảo mật là một chọn lựa nhiều thực tế cho IPv6. Bởi vì nhu cầu dùng firewall và các quá trình NAT giữa các thiết bị đầu cuối là giảm, các giải pháp về bảo mật có thể được thực hiện bằng cách mã hóa giữa các hệ thống. Mặc dù IPSec đã sẵn có trong IPv4, nó đã trở thành một thành phần trong IPv6. Việc sử dụng các thành phần mở rộng cho phép một giao thức cung cấp giải pháp end-to-end.
+Khả năng bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận (đầu cuối – đầu cuối)
Theo thiết kế, IPv4 không hỗ trợ tính năng bảo mật tại tầng IP. Do vậy, rất khó thực hiện bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận. Hình thức bảo mật phổ biến trên mạng IPv4 là bảo mật kết nối giữa hai mạng
Thực hiện bảo mật kết nối giữa hai mạng trong IPv4
Thực hiện bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận trong IPv6.
- Dễ dàng thực hiện multicast và hỗ trợ tốt hơn cho di động
+Địa chỉ IPv6 được thiết kế với tính cơ động được tích hợp vào trong Mobile IP. Mobile IP cho phép các hệ thống đầu cuối thay đổi vị trí mà không mất các kết nối. Đặc điểm này rất cần thiết cho những sản phẩm wireless chẳng hạn như IP phone và các hệ thống GPS trong xe hơi. Định dạng phần header cho phép các thiết bị đầu cuối thay đổI địa chỉ IP bằng cách dùng một địa chỉ gốc như là nguồn của gói tin. Địa chỉ gốc này là ổn đinh, cho phép các địa chỉ duy trì tính cơ động
+ Các kết nối giữa máy tính tới máy tính trên Internet để cung cấp cho người sử dụng các dịch vụ mạng hiện tại hầu hết là kết nối unicast. Unicast là kết nối giữa một máy tính nguồn và một máy tính đích. Để cung cấp dịch vụ cho nhiều khách hàng, máy chủ sẽ phải mở nhiều kết nối tới các máy tính khách hàng (Hình 3a)
Kết nối Unicast
Nhằm tăng hiệu năng của mạng, tiết kiệm băng thông, giảm tải cho máy chủ, công nghệ multicast được thiết kế để một máy tính nguồn có thể kết nối đồng thời đến nhiều đích
Kết nối Multicast
Kết nối multicast có nhiều lợi ích kinh tế: Do không bị lặp lại thông tin, băng thông của mạng sẽ giảm đáng kể. Đặc biệt với các ứng dụng truyền tải thông tin rất lớn như truyền hình (IPTV), truyền hình hội nghị (video conference), ứng dụng đa phương tiện (multimedia). Máy chủ không phải mở nhiều kết nối tới nhiều đích nên sẽ phục vụ được lượng khách hàng rất lớn.
Tuy có nhiều lợi ích, song multicast hầu như chưa được triển khai trong mạng IPv4. Nguyên nhân do cấu hình và triển khai multicast với IPv4 rất khó khăn phức tạp.
Dễ dàng thực hiện multicast là một ưu điểm được nhắc đến rất nhiều của địa chỉ IPv6. Sử dụng địa chỉ IPv6, các ứng dụng như IPTV, video conference, multimedia sẽ dễ dàng triển khai với công nghệ multicast. Thực tế thử nghiệm tại nhiều nước cũng cho thấy điều này.
Địa chỉ IPv6 cũng hỗ trợ tốt hơn cho các mạng di động. Do vậy, IPv6 được ứng dụng trong các mạng di động mới, như thế hệ 3G.
- Hỗ trợ cho quản lý chất lượng mạng
Những cải tiến trong thiết kế của IPv6 như: không phân mảnh, định tuyến phân cấp, gói tin IPv6 được thiết kế với mục đích xử lý thật hiệu quả tại thiết bị định tuyến tạo ra khả năng hỗ trợ tốt hơn cho chất lượng dịch vụ QoS.