Chuyển đổi IPv6: Yêu cầu tất yếu cho mạng Internet

Năm nhà cung cấp địa chỉ IP theo năm vùng trên thế giới gồm ARIN, PIPE NCC, APNIC, AfriNIC và LACNIC đều đã ra thông báo tình trạng thiếu hụt địa chỉ IPv4. Trong đó, LACNIC đã thông báo thiếu địa chỉ IPv4 từ năm 2011 và sau cùng là AfriNIC cũng ra thông báo tương tự từ năm 2020. Khác với IPv4, IPv6 có độ dài 128 bit nên được ví là đủ đánh số cho từng hạt cát trên trái đất, cung cấp một không gian địa chỉ gần như không giới hạn. Bên cạnh đó là một số cải tiến rất đáng kể làm đơn giản và nâng cao hiệu suất mạng sẽ mang lại cơ hội mở rộng và giải quyết nhiều thách thức cho tương lai của Internet.

TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI IPv6

Tính đến đầu năm 2024, sự chuyển đổi sang IPv6 trên toàn cầu đã có những bước tiến đáng kể nhưng không đồng đều giữa các nước và các khu vực. Theo báo cáo từ Internet Society [1], tỷ lệ các ứng dụng tương thích với IPv6 trên toàn cầu đã đạt khoảng 30%, tỷ lệ các máy chủ đã sử dụng IPv6 là gần 15%. Trong đó, có sự chênh lệch lớn giữa các quốc gia, các nước như Bỉ, Đức và Ấn Độ dẫn đầu về tỷ lệ các ứng dụng tương thích với IPv6; các nước như Bouvet Island, Colombia, Áo, Mỹ, Đan Mạch... dẫn đầu về tỷ lệ máy chủ đã sử dụng IPv6. Bên cạnh đó, một số quốc gia khác vẫn chưa bắt đầu quá trình chuyển đổi một cách nghiêm túc với tỷ lệ chuyển đổi rất thấp.

Theo thống kê của Google (Hình 1) thì Việt Nam hiện đang là nước có mức độ ứng dụng dịch vụ hỗ trợ IPv6 khá cao (57.24%) [2], đứng thứ 2 trong khu vực Đông Nam Á và chỉ sau Malaysia (64.89%).
  Về số máy chủ kết nối trực tiếp Internet sử dụng địa chỉ IPv6, theo thống kê của IPv6Matrix (Hình 2), Việt Nam xếp thứ 23 trên tổng số 133 nước (28.28%), cao hơn nhiều so với mức trung bình của toàn cầu là gần 15% [2] và đứng thứ nhất trong khu vực Đông Nam Á. Trong đó, quốc gia có thành tích 100% máy chủ sử dụng IPv6 lại là quốc đảo nhỏ bé và lạnh giá Bouvet Island, tuy nhiên quốc gia này chỉ có tổng số máy chủ là 193 máy. Mỹ là quốc gia có số máy chủ nhiều nhất với gần 3.4 triệu máy nhưng đạt tỷ lệ chuyển đổi sang IPv6 là gần 60%. Theo Cloudflare Radar thống kê từ 3 phần mềm duyệt Web phổ biến (Chrome, Safari và Edge) như Hình 3, Việt Nam có tỷ lệ truy vấn đến các máy chủ web IPv6 là 54.6%, cao hơn mức trung bình của toàn cầu là 37%. Về tỷ lệ lưu lượng mạng, Việt Nam đứng thứ 10 trên toàn cầu và đứng thứ 2 Đông Nam Á (sau Malaysia). Tại Việt Nam, theo thông tin của Bộ Thông tin và Truyền thông, tính đến đầu năm 2024, cả 04 doanh nghiệp lớn cung cấp hạ tầng mạng băng thông rộng đã triển khai IPv6 gồm: Viettel, VNPT, FPT và MobiFone. Khối cơ quan nhà nước có 21/30 (70%) bộ, ngành đã chuyển đổi IPv6 cho Cổng Thông tin điện tử/Dịch vụ công; 18/30 bộ, ngành đã có IP/ASN (Autonomous System Number) độc lập; 63/63 (100%) địa phương ban hành kế hoạch chuyển đổi IPv6 và đã chuyển đổi cho Cổng thông tin điện tử/Dịch vụ công, trong đó có 38/63 địa phương đã có IP/ASN độc lập.

CÁC HOẠT ĐỘNG THÚC ĐẨY IPv6

Nhiều tổ chức và chính phủ trên thế giới đã triển khai các sáng kiến nhằm thúc đẩy việc chuyển đổi sang IPv6. Điển hình là sự hợp tác giữa các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISPs), các hãng sản xuất, phát triển thiết bị, dịch vụ mạng và chính phủ để cung cấp các gói kích thích tài chính và kỹ thuật cho việc nâng cấp hạ tầng mạng. Điển hình như Mỹ, Bộ Quốc phòng nước này đã phê duyệt kinh phí ước tính khoảng 558 triệu USD cho hoạt động chuyển sang IPv6 trong giai đoạn từ năm 2023 đến năm 2030 [3] cho riêng lĩnh vực an ninh quốc phòng.

Bên cạnh đó, các sự kiện như Ngày IPv6 Thế giới - World IPv6 Day (ngày 08/6 hàng năm, bắt đầu từ năm 2011) hay World IPv6 Launch (ngày 06/6 hàng năm, bắt đầu từ năm 2012) do Internet Society khởi xướng với sự hưởng ứng của nhiều tập đoàn công nghệ lớn trên thế giới cũng góp phần quan trọng nâng cao nhận thức và khuyến khích các tổ chức tham gia vào quá trình chuyển đổi. Hưởng ứng sự kiện này, Việt Nam đã tổ chức các hoạt động nhằm thúc đẩy quá trình chuyển đổi và chọn ngày khai trương Mạng IPv6 quốc gia (trên cơ sở kết nối hệ thống mạng DNS quốc gia, trạm trung chuyển Internet quốc gia VNIX và mạng Internet của các ISP sử dụng đồng thời IPv4 và IPv6) là ngày 06/5 hàng năm (từ năm 2013) là ngày chuyển đổi IPv6 quốc gia.

Việt Nam cũng đã ban hành nhiều văn bản quan trọng thể hiện sự quyết tâm cao đẩy nhanh tiến độ chuyển đổi IPv6. Cụ thể, đã có 07 Chỉ thị/ Nghị định cấp Chính phủ. Điển hình trong “Chương trình Chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030” được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt năm 2020 đã xác định một nội dung trong nhiệm vụ, giải pháp nền móng chuyển đổi số là “Chuyển đổi toàn bộ mạng Internet Việt Nam sang ứng dụng địa chỉ giao thức Internet thế hệ mới (IPv6)” để phát triển hạ tầng số. Trong Chỉ thị số 02/CT-TTg ngày 26/4/2022 của Thủ tướng Chính phủ về phát triển Chính phủ điện tử hướng tới Chính phủ số, thúc đẩy chuyển đổi số quốc gia cũng xác định rõ nhiệm vụ Thực hiện việc chuyển đổi IPv6, trong đó có xác định các nhiệm vụ ưu tiên và xác định thời hạn cụ thể.

Bộ Thông tin và Truyền thông với vai trò là Bộ chủ trì cũng đã ban hành nhiều văn bản như thông tư, quyết định, chỉ thị... Đặc biệt, Chương trình tư vấn, hỗ trợ triển khai chuyển đổi IPv6 của cơ quan nhà nước giai đoạn 2021-2025 (IPv6 For Gov) theo Quyết định số 38/QĐ-BTTTT ngày 14/01/2021 nhằm xúc tiến, hỗ trợ và đảm bảo cho việc thực hiện thành công toàn bộ quá trình chuyển đổi IPv6 cho mạng lưới, dịch vụ của cơ quan nhà nước, trong đó nêu rõ quy trình “3 giai đoạn - 10 bước triển khai” để chuyển đổi IPv6 cho khối các cơ quan nhà nước. Gần đây nhất là Quyết định số 377/QĐ-BTTTT ngày 25/3/2024 phê duyệt “Kế hoạch chuyển đổi IPv6 Việt Nam, IPv6 for Gov năm 2024”.

MỘT SỐ THÁCH THỨC TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN ĐỔI

Mặc dù việc chuyển sang sử dụng IPv6 là rất cần thiết và đã có các chuẩn về công nghệ hỗ trợ quá trình chuyển đổi nhưng thực tế sự chuyển đổi vẫn đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm:

- Chi phí triển khai: Cần phải nâng cấp hoặc thay thế một số lượng lớn phần cứng và phần mềm cũ không hỗ trợ IPv6. Mặc dù quá trình chuyển đổi đã được khuyến cáo từ năm 2011, nhưng các ứng dụng và thiết bị được chế tạo, phát triển trước đó cũng như một vài năm sau này chỉ hỗ trợ IPv4 vẫn đang được sử dụng nhiều trên thế giới. Do vậy, việc chuyển đổi sẽ đòi hỏi một quyết tâm lãnh đạo cao và một lượng kinh phí lớn.

- Thiếu nhận thức và kỹ năng: Thiếu nhận thức về vai trò, tầm quan trọng của việc chuyển đổi sẽ dẫn đến việc giảm quan tâm, hỗ trợ và sự quyết liệt trong chỉ đạo của các cấp lãnh đạo. Bên cạnh đó, việc thiếu kiến thức, kỹ năng về IPv6 của người dùng, đặc biệt là đội ngũ kỹ thuật, quản trị mạng cũng là một thách thức quan trọng. Mặc dù địa chỉ IPv6 cũng như giao thức IPv6 có cấu trúc đơn giản, rõ ràng hơn so với phiên bản trước đó, tuy nhiên vẫn cần có nhiều khóa đào tạo phổ cập và chuyên sâu về IPv6 trong cộng đồng công nghệ thông tin, cùng với đó cần có chiến lược tuyên truyền rộng rãi để phổ biến nhận thức, kiến thức cho đông đảo người dùng mạng.

- An toàn, an ninh mạng: Việc chuyển đổi sang IPv6 cũng đặt ra các thách thức về an toàn, an ninh mạng, bởi IPv6 có một số tính năng và cấu trúc khác biệt so với IPv4. Thực tế là có một số lượng lớn các ứng dụng, thiết bị và giải pháp đảm bảo an toàn, bảo mật thông tin mạng hoạt động tại tầng mạng (sử dụng giao thức IP) nên đòi hỏi một cuộc cách mạng với một cách tiếp cận mới cho các ứng dụng, thiết bị và giải pháp an toàn, bảo mật mạng phù hợp với cấu trúc và hoạt động của IPv6. Do tính thiết yếu về an toàn, bảo mật thông tin mạng nên việc chậm trễ chuyển đổi của các sản phẩm, thiết bị và giải pháp an toàn, bảo mật mạng sẽ làm chậm cả quá trình chuyển đổi IPv6 của hệ thống.

- Sự tương thích giữa IPv4 và IPv6: Vì với các thách thức ở trên nên quá trình chuyển đổi không thể tức thời hay trong một thời gian ngắn, nhiều tổ chức và dịch vụ trực tuyến vẫn dựa trên hạ tầng IPv4. Do vậy, trong thời gian quá độ của quá trình chuyển đổi thì vấn đề tương thích của hệ thống mới đã chuyển đối với các hệ thống IPv4 là rất cần thiết. Các công nghệ như Dual Stack, Tunneling và NAT64/DNS64 đã giải quyết khá tốt thách thức này, tuy nhiên vẫn cần sự cải thiện về yêu cầu cấu hình, tốc độ cũng như sự tương thích hai chiều để quá trình chuyển đổi được thuận tiện và ổn định hơn.

KẾT LUẬN

Tình hình triển khai IPv6 trên toàn cầu và tại Việt Nam trong năm 2023 cho thấy một bức tranh đa dạng với những tiến bộ đáng kể nhưng cũng không ít thách thức. Sự chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 đòi hỏi sự đầu tư, kế hoạch và hợp tác chiến lược giữa các tổ chức, chính phủ và ngành công nghiệp. IPv6 không chỉ mở rộng không gian địa chỉ IP mà còn mang lại nhiều cải tiến về hiệu suất và bảo mật. Với các tính năng như auto-configuration, end[1]to-end encryption và improved multicast, IPv6 hứa hẹn sẽ tạo ra một môi trường Internet nhanh hơn, an toàn hơn và dễ quản lý hơn. Dù còn nhiều thách thức, sự chuyển đổi sang IPv6 là không thể tránh khỏi và cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các thiết bị kết nối Internet. Sự quyết liệt của các cấp lãnh đạo và sự hợp tác giữa các bên liên quan, cùng với sự đổi mới trong công nghệ sẽ là chìa khóa để đạt được một sự chuyển đổi mượt mà và hiệu quả.

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Internet Society. [2]. https://ipv6matrix.com/. [3]. www.gao.gov/products/gao-20-402. https://ipv6matrix.com/. [4]. https://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=per-country-ipv6-adoption. [5]. https://radar.cloudflare.com/adoption-and-usage.