Đã một phần tư thế kỷ kể từ khi chuẩn IPv6 đầu tiên được hoàn thiện dưới dạng RFC 2460, và việc nói rằng quá trình áp dụng giao thức này diễn ra chậm chạp là một cách nói giảm nhẹ. Nguồn cấp địa chỉ IPv4 đã cạn kiệt từ lâu, và thực tế là đã không còn địa chỉ công khai cho người dùng từ nhiều năm trước. Tuy nhiên, IPv4 vẫn chưa biến mất hoàn toàn, với hầu hết các hệ thống đã triển khai IPv6 đều đang chạy cấu hình “dual-stack” (kết hợp cả IPv4).
Chúng tôi đã tự hỏi liệu có thể tồn tại chỉ với mạng chỉ IPv6 hay không. Chắc chắn, đó là một giao thức đã được thiết lập đủ để có thể sử dụng hàng ngày. Nhưng thực tế lại không hề đơn giản như vậy. Những công cụ và dịch vụ chúng tôi dựa vào hàng ngày để làm việc thực sự đã không thể hợp tác chút nào. Dù có một ngoại lệ – xin được đặc biệt cảm ơn Gmail đã hỗ trợ các giao thức internet hiện đại. Mặt khác, những thứ thường khiến chúng tôi mất tập trung trong giờ làm việc lại hoạt động một cách hoàn hảo.
À, và điện thoại thông minh của chúng tôi vẫn hoạt động bình thường với mọi thứ, nhưng điều này là nhờ Apple yêu cầu các nhà phát triển ứng dụng trên App Store phải hỗ trợ mạng IPv6-only và một loạt các mánh khóe mạng phức tạp ở phía back-end của kết nối di động. Toàn bộ thử nghiệm này mang lại một cảm giác khá trớ trêu, khi nhà cung cấp dịch vụ di động và ISP của chúng tôi đều sử dụng IPv6 ở back-end để định tuyến, nhưng việc biến điều đó thành một trải nghiệm internet thực sự khả dụng lại là một thử thách lớn.
Thiết lập mạng với router OPNsense, switch và NAS
Tắt IPv4: Thách Thức Lớn Hơn Tôi Tưởng
Chuẩn Bị Cho Một Mạng Chỉ IPv6
Điều khó khăn khi cố gắng tắt một giao thức internet đã được thiết lập hàng thập kỷ là, nó thực sự ở khắp mọi nơi. Một số phần cứng chỉ có network stack IPv4, và mặc dù các hệ điều hành lớn đều hỗ trợ IPv6, không phải mọi chương trình mà chúng dựa vào đều làm được điều đó. Nhưng đó chính là một phần mục đích của thử nghiệm này: thế giới công nghệ đã có hàng thập kỷ để thích nghi với IPv6, và chúng tôi muốn xem họ đã xử lý mọi việc như thế nào.
Chúng tôi đã lập ra các phần cơ bản của một kế hoạch. Chúng tôi sẽ sử dụng một router OPNsense và loại bỏ địa chỉ IPv4 khỏi giao diện của nó để router chỉ có thể sử dụng IPv6. Chúng tôi cũng gỡ bỏ IPv4 khỏi bộ điều hợp mạng trên máy tính xách tay sẽ được sử dụng trong ngày đó, để nó chỉ có định tuyến IPv6 và xác nhận rằng nó hoạt động. Điều duy nhất chúng tôi sử dụng hàng ngày mà không thể loại bỏ hoàn toàn IPv4 là điện thoại thông minh. Mặc dù nhà mạng của chúng tôi sử dụng IPv6, nhưng nó cũng sử dụng cơ chế 464XLAT. Điều này không phù hợp cho thử nghiệm của chúng tôi, vì 464XLAT sử dụng dịch không trạng thái từ bộ dịch phía khách hàng (CLAT) và dịch có trạng thái ở phía nhà cung cấp (PLAT). Thiết kế này giữ một chồng phần mềm IPv4 trên điện thoại cho các ứng dụng cũ, nhưng mọi gói tin trên đường truyền không dây đều là IPv6 thuần túy. Lưu lượng IPv4 đi ra được CLAT dịch sang IPv6, truyền qua mạng dưới dạng IPv6, và được NAT64 của nhà mạng chuyển đổi ngược lại thành IPv4 ngay trước khi nó đi vào internet cũ. Nói cách khác, đường truyền là IPv6, nhưng thiết bị cầm tay vẫn mang một chồng IPv4, vì vậy việc sử dụng nó sẽ làm mất đi toàn bộ mục đích của một thử nghiệm IPv6-only thuần túy.
Kết quả kiểm tra IPv6 trên trình duyệt web
May mắn thay, Verizon FiOS đã triển khai hỗ trợ IPv6 cho khu vực của chúng tôi một thời gian trước; nếu không, toàn bộ thử nghiệm này đã kết thúc tại đây. Cũng may mắn là họ đã làm chậm việc triển khai gói 2 Gig; nếu không, chúng tôi sẽ không có IPv6 vì nó không được kích hoạt trên gói cao nhất trong khu vực của chúng tôi, điều mà chúng tôi cho là nhằm mục đích khắc phục sự cố. Chúng tôi có một router T-Mobile 5G chỉ hỗ trợ IPv6, nhưng nó cũng chịu sự dịch chuyển của 464XLAT giống như điện thoại di động và sẽ làm hỏng mọi thứ vì chúng tôi không thể kiểm soát việc dịch chuyển sang IPv4. Nói cách khác, mọi thứ sẽ hoạt động như bình thường. Ngay cả sau tất cả những điều đó, bạn sẽ cần một thứ gì đó như DNS64 để phân giải các tên máy chủ chỉ IPv4. Bất kỳ dịch vụ nào không có bản ghi DNS AAAA (một bản ghi DNS A dành riêng cho địa chỉ IPv6) sẽ không tải trên mạng chỉ IPv6.
Thiết lập mạng với router OPNsense, switch và NAS
Kết Quả Trải Nghiệm: Giữa Công Việc và Giải Trí
Khi Công Việc Bị Đình Trệ, Giải Trí Lại Thuận Lợi
Giai đoạn đã được thiết lập để cố gắng tồn tại với một mạng chỉ IPv6 và kết nối Internet. Chúng tôi không thể tắt hoàn toàn mọi thứ IPv4 vì chúng tôi không phải là người duy nhất sử dụng Internet trong nhà, nhưng việc phân tách một số thiết bị bằng một router chỉ IPv6 là lựa chọn tốt nhất tiếp theo. Chúng tôi đã có một số suy nghĩ về những gì có thể sẽ hoạt động và những gì không, nhưng chúng tôi không chắc liệu mình có thể hoàn thành công việc hay không, chứ đừng nói đến quy trình làm việc thông thường.
Hóa ra là không thể. CMS của XDA không tải được trên kết nối chỉ IPv6. Slack cũng vậy, nhưng Gmail đã cho chúng tôi một chút cứu trợ, và phần còn lại của Google Workplace đã kết nối một cách vui vẻ. Chúng tôi không thể tải bất kỳ công việc nào lên trang web, nhưng ít nhất chúng tôi có thể viết trong Google Docs để sử dụng sau này. Chúng tôi cũng không thể kết nối với Proton VPN, và sau một chút tìm kiếm, chúng tôi đã tìm ra lý do: trong khi lưu lượng truy cập sẽ đi qua tunnel dưới dạng IPv6, nó cần IPv4 để tạo kết nối ban đầu. Bạn có thể chỉnh sửa cấu hình WireGuard mà ProtonVPN sử dụng để cho phép điều đó, nhưng theo mặc định, nó sẽ không hoạt động ngay lập tức. Theo tài liệu của ProtonVPN:
Lưu ý rằng theo mặc định, các tệp cấu hình WireGuard của chúng tôi hiện không hỗ trợ kết nối IPv6. Nếu bạn có kết nối IPv6, bạn sẽ cần chỉnh sửa tệp cấu hình .conf đã tải xuống để đảm bảo rằng các kết nối IPv6 được định tuyến qua tunnel VPN. Để làm điều này, hãy mở tệp trong trình chỉnh sửa văn bản và thay đổi dòng:
AllowedIPs = 0.0.0.0/0→AllowedIPs = 0.0.0.0/0, ::/0Lưu tệp và đóng lại khi bạn hoàn tất.
Dành thời gian trên một Internet chỉ IPv6 đã dạy cho chúng tôi một vài điều, nhưng nó cũng làm nổi bật sự từ chối hoàn toàn của thế giới kinh doanh trong việc làm bất cứ điều gì không ngay lập tức làm tăng giá cổ phiếu. Chúng tôi dự kiến Google và Cloudflare sẽ hoạt động, nhưng các gã khổng lồ công nghệ khác đã khiến chúng tôi ngạc nhiên. Amazon hoạt động nếu chúng tôi muốn mua đồ, nhưng AWS lại từ chối hợp tác trong nhiều tác vụ. Hóa ra, có một danh sách khá dài các dịch vụ AWS không hỗ trợ truy cập chỉ IPv6. GitHub hoàn toàn chạy trên IPv4 (ngoại trừ GitHub Pages, hỗ trợ AAAA), và Microsoft cần phải ngừng chần chừ. Nhưng không chỉ có họ; khoảng một nửa số trang web hoặc dịch vụ chúng tôi đã thử không hoạt động nếu không có IPv4.
Giao diện GitHub, nền tảng chưa hỗ trợ IPv6 đầy đủ
Mặt khác, việc tắt IPv6 trong nhà bạn cũng đi kèm với các vấn đề. Microsoft có thể không di chuyển GitHub sang IPv6 sớm, nhưng quan điểm của họ về IPv6 trên Windows là nó là một phần thiết yếu của hệ điều hành, và việc tắt nó trong bất kỳ phiên bản nào kể từ Windows 7 sẽ khiến một số thành phần ngừng hoạt động. Duyệt web trên bất kỳ hệ thống nào sẽ ưu tiên khởi tạo kết nối với IPv6, sau đó chạy đua IPv4 sau một khoảng thời gian ngắn, để độ trễ tải trang được giảm thiểu trong khi vẫn ưu tiên IPv6. Tính năng này được đặt tên một cách tuyệt vời là Happy Eyeballs, và về cơ bản có nghĩa là bạn sử dụng cả hai giao thức song song cho một yêu cầu.
Nhà Thông Minh: Điểm Sáng Của IPv6
Các thiết bị còn lại của chúng tôi hoạt động khá ổn, nhưng hầu hết đều hoạt động ngoại trừ một camera Wi-Fi từ chối kết nối với bất cứ thứ gì ngoài IPv4. Bất kỳ thứ gì hỗ trợ Matter và Thread đều hoạt động tốt, vì Thread sử dụng IPv6 để định địa chỉ, và không có vấn đề gì với việc điều khiển cục bộ. Việc điều khiển thiết bị nhà thông minh tốt hơn nhiều trên IPv6, với multicast cho phép gửi lệnh đến nhiều thiết bị cùng lúc, Neighbor Discovery Protocol và mDNS giúp bộ điều khiển của bạn dễ dàng tìm thấy thiết bị của mình, và việc tích hợp IPsec để mã hóa tích hợp giúp tăng cường bảo mật. IPsec không phải là một yêu cầu của IPv6, nhưng về cơ bản được tích hợp trong IPv6 thay vì chỉ là một tiện ích bổ sung trong IPv4.
Thiết bị nhà thông minh như ổ cắm Matter/Thread hoạt động tốt với IPv6
Kết Luận: Internet và Ngôi Nhà Của Bạn Chưa Sẵn Sàng Chuyển Đổi Hoàn Toàn Sang IPv6
Đến giai đoạn này, chúng tôi không hoàn toàn chắc chắn rằng IPv6 sẽ thay thế IPv4 hoàn toàn trong đời mình, nhưng chúng tôi không nghĩ điều đó quan trọng. Thực tế là, một phần lớn lưu lượng di động được truyền tải chủ yếu qua IPv6, và các hệ thống có thể hỗ trợ thực tế cả IPv4 và IPv6, điều này không nên ảnh hưởng đến người dùng cuối. Các vấn đề với việc dịch chuyển giữa hai giao thức đã được giải quyết phần lớn, và trong khi NAT và CGNAT là những “miếng băng” tạm thời cho vấn đề không gian địa chỉ trong IPv4, chúng ta đang tiến gần đến điểm bùng phát mà ở cấp độ nhà mạng, mọi thứ có thể được chuyển sang IPv6, và những phiền toái của việc NAT kép có thể biến mất.
Mặc dù IPv6 mang lại nhiều lợi ích vượt trội, trải nghiệm thực tế IPv6-only cho thấy sự phụ thuộc vào IPv4 vẫn còn rất lớn trong nhiều dịch vụ cốt lõi. Giải pháp “dual-stack” vẫn là lựa chọn tối ưu để duy trì kết nối ổn định và hiệu quả. Hãy tiếp tục theo dõi congnghetonghop.com để cập nhật những thông tin mới nhất về quá trình chuyển đổi sang IPv6 và các xu hướng công nghệ khác!
