Ipv4 no internet access nhưng ipv6 internet là gì năm 2024
|
Tại sao NAT không cần thiết trong IPv6? NAT không cần thiết trong địa chỉ IPv6 vì IPv6 có một không gian địa chỉ rộng lớn. Điều này cho phép liên lạc trực tiếp giữa các thiết bị, đơn giản hóa mạng và cải thiện tính bảo mật. Show Muốn biết thêm chi tiết? Hãy đọc tiếp. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá NAT trong bối cảnh IPv4, cách thức hoạt động và IPv6 làm gì để loại bỏ nhu cầu của nó. Ngoài ra, chúng ta cũng sẽ khám phá một số giải pháp dành cho những người cần IPv6 nhưng vẫn dựa vào NAT. Mục lục
1. Hiểu NAT trong Bối cảnh của IPv4IPv4 có cấu trúc địa chỉ 32 bit, cho phép 4,3 tỷ địa chỉ duy nhất. Đó quả thực là một con số lớn. Nhưng thật đáng buồn, cho đến thời điểm hiện nay, con số đó (mà IPv4 cung cấp) vẫn chưa đủ lớn để phục vụ cho tốc độ Internet ngày càng cao. Các nhà nghiên cứu IP từ những năm 80 đã biết đến điều này nên họ đã đưa IPv6 vào “một ngày nào đó” để thay thế IPv4. Vì vậy, IPv6 được tạo ra với hệ thống địa chỉ 128 bit. Điều này có nghĩa là IPv6 bao phủ không gian địa chỉ lớn hơn nhiều so với IPv4 (IPv6 với IPv4). Hiện tại (và trong tương lai dài), IPv6 sẽ giải quyết vấn đề thiếu địa chỉ, giúp định tuyến và quản lý mạng dễ dàng hơn. Nhưng việc triển khai IPv6 trên toàn bộ Internet thì nói dễ hơn làm (Chuyển đổi sang IV06 và Lợi ích). Trên thực tế, có hàng tỷ dịch vụ, thiết bị và ứng dụng vẫn liên lạc với nhau bằng IPv4. Vì vậy, NAT (Dịch Địa chỉ Mạng) hay còn gọi là NAT44, và các cách giải quyết khác được tạo ra như những giải pháp tạm thời. a. NAT giải quyết được vấn đề gì?NAT (Dịch Địa chỉ Mạng) là một vấn đề lớn đối với mạng IPv4. Nó được sử dụng bởi các bộ định tuyến hoặc máy chủ để dịch các địa chỉ IP riêng tư, cục bộ sang địa chỉ IP công cộng và ngược lại. Nói cách khác, NAT cung cấp cách chia sẻ một địa chỉ IP công cộng với nhiều thiết bị trên mạng cục bộ. Vì vậy, một nhà (nhiều thiết bị, nhiều IP riêng) = một IP công cộng. Ngoài ra còn có NAT Quy mô Lớn (CGNAT) thực hiện việc này ở quy mô lớn hơn nhiều. Các cộng đồng, vùng lân cận và toàn bộ khu vực chia sẻ một IP công cộng duy nhất thông qua CGNAT. Như đã nói trước đó, lý do đằng sau NAT (như một loại giải pháp hỗ trợ băng thông) là để giúp giải quyết tình trạng thiếu địa chỉ IPv4. Thiết kế thông minh này không chỉ lưu địa chỉ IPv4 mà còn bổ sung thêm một lớp bảo mật bằng cách ẩn địa chỉ IP nội bộ của các thiết bị cục bộ khỏi Internet. b. NAT hoạt động như thế nào đối với IPv4?Hình ảnh sau đây minh họa quá trình NAT trong IPv4: Giao tiếp Cục bộ: Một host (máy chủ) trong mạng riêng, có địa chỉ IPv4 riêng (10.0.0.1), muốn gửi dữ liệu đến server (máy chủ) trên Internet. Bộ định tuyến được định cấu hình với NAT để quản lý lưu lượng giữa mạng riêng và Internet.
c. Những hạn chế của NAT trong IPv4 là gì?Mặc dù NAT trong mạng IPv4 có những lợi ích riêng nhưng nó cũng có một số nhược điểm bao gồm độ phức tạp, cản trở giao tiếp hai đầu và các vấn đề tương thích. Những hạn chế này nêu bật nhu cầu về các giải pháp có khả năng mở rộng hơn như IPv6. 2. Tại sao NAT Không Cần thiết trong IPv6?a. Không gian Địa chỉ Rộng lớn.Lý do chính tại sao NAT không cần thiết trong IPv6 là vì IPv6 có không gian địa chỉ rất lớn (chính xác là 340 undecillion địa chỉ), điều đó có nghĩa là chúng ta không cần NAT nữa. Rõ ràng NAT được thiết kế cho mục đích này, để bảo tồn số lượng IPv4 hạn chế. Vì vậy, do số lượng địa chỉ IPv6 khả dụng rất lớn nên bất kỳ máy chủ hoặc người dùng nào cũng có thể có được địa chỉ mạng IPv6 công cộng. b. Bảo mật Nâng cao.Không giống như IPv4, IPv6 được thiết kế với tính bảo mật là thành phần cơ bản chứ không phải là yếu tố cần cân nhắc. IPv6 vốn bao gồm bảo mật (IPsec, mã hóa đầu cuối và giao thức secure neighbor discovery), giúp tăng cường bảo mật mạng tổng thể và loại bỏ nhu cầu về NAT. Và, như đã nói trước đó, NAT được thiết kế để giải quyết các hạn chế của IPv4 và tính bảo mật mà nó cung cấp chỉ là sản phẩm phụ của thiết kế. Mọi người chỉ cần sử dụng NAT làm tường lửa defacto vì nó ẩn các địa chỉ IP nội bộ khỏi các mối đe dọa từ bên ngoài. Lưu ý: Hãy nhớ rằng bảo mật tích hợp của IPv6 không thực sự thay thế cho NAT, vì IPv4 NAT ẩn các địa chỉ IP thực phía sau và IPSec (cũng có sẵn cho IPv4) cung cấp mã hóa và xác thực. Trên thực tế, từ quan điểm thiết kế mạng, IPSec và NAT thậm chí có thể bổ sung cho nhau. c. Kết nối Đơn giản và Thiết kế MạngSự nhấn mạnh của IPv6 vào việc cải thiện khả năng kết nối đầu cuối và thiết kế mạng đơn giản hóa đã phủ nhận sự cần thiết của NAT. Cách tiếp cận này tăng cường đường dẫn liên lạc, tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền tải theo thời gian thực và kết nối trực tiếp giữa thiết bị với thiết bị qua Internet, loại bỏ các trung gian như thiết bị NAT (hoặc các giải pháp thay thế khác). IPv6 đơn giản hóa thiết kế mạng bằng cách sử dụng các địa chỉ toàn cầu duy nhất cho các thiết bị, tránh sự phức tạp của việc dịch địa chỉ có trong IPv4, điều này có thể dẫn đến các vấn đề như NAT kép và tăng khó khăn khi khắc phục sự cố. 3. Giải pháp Thay thế cho NAT trong IPv6Mặc dù NAT không bắt buộc đối với hầu hết các triển khai IPv6, có một số trường hợp sử dụng hoặc thiết lập mạng nhất định trong đó chức năng giống NAT vẫn hữu ích. Trong những trường hợp như vậy, các giải pháp như Dịch Tiền tố Mạng (NPTv6) hoặc Giao thức Kiểm soát Cổng (PCP) có thể được sử dụng để đạt được các mục tiêu tương tự mà không gặp nhược điểm của NAT truyền thống trong IPv4. Lưu ý: Nên sử dụng các giải pháp này một cách thận trọng và hạn chế trong mạng IPv6, vì cách tiếp cận mặc định là dựa vào không gian địa chỉ rộng lớn và khả năng kết nối đầu cuối của giao thức. Các giải pháp này không thay thế cho NAT44, chúng chỉ nhằm mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho khả năng tương tác IPv6 và IPv4.
Sơ đồ sau minh họa sự khác biệt giữa NAT trong IPv4 và hai trường hợp IPv6.
Đây là ý nghĩa từng phần của sơ đồ:
4. Câu hỏi Thường gặp (FAQ)a. Bạn có thể cho biết một ví dụ thực tế minh họa hiệu quả mạng tăng lên mà không cần NAT không?Một ví dụ điển hình là Comcast (now Xfinity), một trong những nhà cung cấp dịch vụ Internet lớn nhất ở Mỹ. Họ chuyển sang IPv6 và nhận thấy sự cải thiện lớn về hiệu suất và quản lý mạng. Không có NAT trong kiến trúc IPv6, việc định tuyến trở nên đơn giản hơn, độ trễ giảm xuống và khả năng kết nối được cải thiện cho khách hàng của họ. Điều này cho thấy những ưu điểm thực tế của IPv6 trong các mạng có quy mô lớn và không dựa vào NAT44. b. NAT64 là gì?NAT64 dịch địa chỉ IPv6 sang địa chỉ IPv4, cho phép liên lạc giữa các thiết bị IPv6 và IPv4. Giao thức này cho phép các thiết bị chỉ có IPv6 truy cập tài nguyên IPv4. NAT64 kết nối quá trình chuyển đổi IPv4-IPv6, cho phép các mạng chỉ có IPv6 truy cập tài nguyên IPv4. Tuy nhiên, nó có thể gây ra sự phức tạp như khả năng tương thích của ứng dụng và cạn kiệt địa chỉ. c. Làm cách nào lưu lượng IPv6 có thể bỏ qua NAT khi kết nối với mạng IPv4 và duy trì kết nối đầu cuối?Có các cơ chế trong IPv6, chẳng hạn như Teredo và 6to4, cho phép lưu lượng IPv6 đi qua các thiết bị NAT khi kết nối với mạng IPv4. Các cơ chế này giúp duy trì kết nối đầu cuối mà không cần dùng đến NAT trong mạng IPv6. 5. Kết luận.Mặc dù NAT đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì IPv4 nhưng giờ đây nó đã dần trở nên lỗi thời trong môi trường IPv6, nơi mọi thiết bị đều có thể có địa chỉ toàn cầu duy nhất của riêng mình. Sự thay đổi này không chỉ hợp lý hóa kết nối mà còn báo hiệu một kỷ nguyên mới của kiến trúc Internet hiệu quả hơn, an toàn hơn và sẵn sàng xử lý số lượng thiết bị được kết nối ngày càng tăng. Với các ví dụ về mạng quy mô lớn và các giải pháp thay thế cho các trường hợp chuyển tiếp, việc chuyển đổi sang IPv6 không chỉ là nâng cấp kỹ thuật mà còn là sự phát triển cần thiết cho tương lai của kết nối toàn cầu. |
