NAT hiếm khi cần thiết trong IPv6 bởi vì IPv6 cung cấp một không gian địa chỉ khổng lồ. Sự phong phú của các địa chỉ IP công cộng cho phép các thiết bị giao tiếp trực tiếp mà không cần dịch địa chỉ, giảm thiểu độ phức tạp và cải thiện khả năng minh bạch của mạng.

Bạn muốn biết thêm chi tiết? Tiếp tục đọc.

Bài viết này phân tích cách NAT hoạt động trong IPv4, lý do IPv6 loại bỏ nhu cầu về NAT và các tùy chọn có sẵn cho các môi trường vẫn cần chức năng tương tự như NAT. Chúng tôi cũng sẽ giới thiệu một giải pháp proxy IPv6 đáng tin cậy ở cuối.

---

1. Hiểu về NAT trong bối cảnh IPv4

IPv4 sử dụng một hệ thống địa chỉ 32-bit, cung cấp khoảng 4,3 tỷ địa chỉ có thể. Mặc dù điều này dường như đủ trong nhiều thập kỷ trước, sự phát triển bùng nổ của internet đã đẩy IPv4 tới giới hạn của nó. Các kỹ sư đã dự đoán vấn đề này từ sớm và phát triển IPv6 như một sự thay thế lâu dài.

IPv6 sử dụng mô hình địa chỉ 128-bit, tạo ra một số lượng địa chỉ độc đáo lớn không thể tưởng tượng. Sự mở rộng này loại bỏ vấn đề khan hiếm đã khiến NAT trở nên cần thiết trong IPv4 và làm đơn giản hóa việc định tuyến một cách đáng kể.

Tuy nhiên, thế giới vẫn phụ thuộc nặng nề vào các hệ thống IPv4, khiến cho việc chuyển hoàn toàn sang IPv6 trở nên khó khăn. Để kéo dài tuổi thọ của IPv4, NAT (NAT44) và các cơ chế tương tự đã trở thành những cách giải quyết chủ yếu.

a. NAT giải quyết vấn đề gì?

NAT cho phép nhiều thiết bị trong một mạng riêng chia sẻ một địa chỉ IP công cộng duy nhất. Các bộ định tuyến gia đình và các nhà mạng lớn sử dụng NAT để tiết kiệm địa chỉ IPv4 công cộng và để che giấu các thiết bị nội bộ khỏi các mạng bên ngoài. Carrier-Grade NAT (CGNAT) thực hiện điều này trên quy mô ISP, phục vụ hàng nghìn người dùng đứng sau một địa chỉ IP công cộng.

Mặc dù NAT kéo dài hiệu quả khả năng sử dụng IPv4, nó cũng giới thiệu các giới hạn kiến trúc và phá vỡ thiết kế đầu cuối ban đầu của Internet.

b. NAT hoạt động như thế nào?

Trong IPv4:

• Khi một thiết bị trong một mạng riêng gửi yêu cầu, địa chỉ IP nguồn của gói tin (ví dụ: 10.0.0.1) sẽ được thay thế bằng địa chỉ IP công cộng của thiết bị NAT.
• Lưu lượng trở về sẽ đi đến địa chỉ IP công cộng trước, nơi NAT sẽ ánh xạ kết nối lại với thiết bị nội bộ.

Sự dịch chuyển liên tục này cho phép kết nối nhưng cũng thêm overhead, giảm khả năng minh bạch và làm phức tạp việc kết nối mạng.

c. Hạn chế của NAT

NAT gây ra:

• Việc xử lý sự cố phức tạp hơn
• Phá vỡ giao tiếp ngang hàng
• Vấn đề với các giao thức nhúng địa chỉ IP
• Vấn đề NAT kép
• Độ trễ và sự phức tạp thêm

Những thách thức này làm nổi bật lý do tại sao một hệ thống sạch hơn, có thể mở rộng—IPv6—là cần thiết.

---

2. Tại sao NAT không cần thiết trong IPv6?

a. Không gian địa chỉ rộng lớn

Lý do quan trọng nhất khiến IPv6 loại bỏ NAT là khả năng địa chỉ khổng lồ của nó—340 undecillion địa chỉ IP có thể. Với sự phong phú như vậy, mỗi thiết bị có thể được gán một địa chỉ IPv6 công cộng duy nhất. Không cần phải tái sử dụng hoặc ẩn địa chỉ sau các thiết bị dịch.

IPv6 trực tiếp giải quyết vấn đề cạn kiệt IPv4 mà NAT được thiết kế để giảm nhẹ.

b. Bảo mật nâng cao

Bảo mật trong IPv6 được tích hợp vào giao thức chính nó thay vì thêm vào sau. IPv6 tích hợp:

• Hỗ trợ IPsec bản địa
• Khám phá hàng xóm an toàn
• Các tính năng mã hóa đầu cuối

Ngược lại, "bảo mật" của NAT là ngẫu nhiên—nó ẩn các thiết bị sau một địa chỉ IP công cộng thay vì cung cấp sự bảo vệ mã hóa thực sự.

Tuy nhiên, điều quan trọng là lưu ý:
IPsec và NAT không thể hoán đổi cho nhau. NAT ẩn danh IP, trong khi IPsec tập trung vào xác thực và mã hóa. Các mạng IPv6 vẫn cần tường lửa thích hợp ngay cả khi không có NAT.

c. Kiến trúc mạng đơn giản hơn & Kết nối trực tiếp

IPv6 khôi phục giao tiếp đầu cuối thực sự. Các thiết bị có thể nói chuyện trực tiếp qua Internet mà không cần bước trung gian của dịch địa chỉ.

Các lợi ích bao gồm:

• Giao tiếp thời gian thực dễ dàng hơn (VoIP, game, truy cập từ xa)
• Đường đi định tuyến sạch hơn
• Ít điểm ngắt và vấn đề dịch
• Không có vấn đề NAT kép hoặc chuyển tiếp cổng

Sự đơn giản này là một trong những lợi ích hoạt động chính của IPv6 so với IPv4.

---

3. Giải pháp thay thế cho NAT trong IPv6

Mặc dù IPv6 không cần NAT, một số môi trường vẫn hưởng lợi từ các chức năng tương tự NAT—đặc biệt trong các hoạt động hỗn hợp IPv4/IPv6.

Các cơ chế phổ biến bao gồm:

NPTv6 (Dịch tiền tố mạng)

Chỉ thay đổi phần tiền tố của một địa chỉ IPv6 trong khi giữ nguyên phần máy chủ. Hữu ích cho:

• Đa nhà cung cấp
• Chuyển tiếp nhà cung cấp
• Đánh số lại mạng
• Thực thi chính sách

Nó hoạt động tương tự như NAT44 nhưng không làm phá vỡ khả năng giao tiếp đầu cuối nghiêm trọng như vậy.

NAT64

Cho phép khách hàng chỉ IPv6 truy cập vào các máy chủ IPv4 bằng cách dịch các loại địa chỉ. Điều này rất cần thiết cho các mạng chuyển đổi dần sang IPv6.

PCP (Giao thức kiểm soát cổng)

Cho phép các thiết bị lập trình NAT64 hoặc tường lửa để chấp nhận các kết nối đến. Điều này cung cấp nhiều quyền kiểm soát hơn mà không cần sử dụng NAT truyền thống.

Các cơ chế này giúp cầu nối giữa IPv4 và IPv6 nhưng không phải là sự thay thế trực tiếp cho NAT44.

4. Giải pháp thay thế được khuyến nghị: Proxy IPv6 không rác

Dành cho người dùng cần kết nối IPv6 ổn định, tốc độ cao cho việc thu thập dữ liệu, tự động hóa hoặc nghiên cứu.

Nếu bạn cần các địa chỉ IP IPv6 đáng tin cậy, sạch sẽ mà không cần quản lý các thiết lập NAT64/NPTv6 phức tạp, Proxy IPv6 không rác cung cấp một giải pháp mạnh mẽ và linh hoạt.

Scrapeless cung cấp:

• Hơn 50 triệu IP IPv6 cao cấp đã được xác minh
• Hỗ trợ HTTP(S) & SOCKS5
• Quay vòng proxy IPv6 tự động
• Địa chỉ IPv6 chuyên dụng, độ ẩn danh cao
• Cơ sở hạ tầng tuân thủ GDPR & CCPA
• Tính phí theo GB sử dụng
• Thiết kế cho thu thập dữ liệu, tự động hóa, SEO, xác minh quảng cáo và kiểm tra bảo mật

Đối với những người dùng cần hoạt động IPv6 quy mô lớn với thời gian hoạt động và hiệu suất xuất sắc, Scrapeless cung cấp một mạng proxy chất lượng doanh nghiệp đáng tin cậy mà không gặp rắc rối trong việc duy trì cơ sở hạ tầng IPv6 của riêng bạn.

---

5. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

a. Có ví dụ thực tế nào về việc IPv6 cải thiện hiệu suất bằng cách loại bỏ NAT không?

Có. Xfinity (trước đây là Comcast) đã báo cáo sự cải thiện hiệu suất sau khi triển khai IPv6—giảm độ trễ, định tuyến đơn giản hơn và chất lượng dịch vụ tốt hơn. Việc loại bỏ các nút thắt NAT đã góp phần vào sự cải thiện này.

b. NAT64 là gì?

NAT64 cho phép các thiết bị chỉ hỗ trợ IPv6 truy cập vào các tài nguyên IPv4 bằng cách dịch giữa hai loại địa chỉ. Nó được sử dụng rộng rãi trong các giai đoạn chuyển tiếp mạng hỗn hợp.

c. IPv6 xử lý việc vượt NAT như thế nào khi kết nối đến IPv4?

Các cơ chế như Teredo và 6to4 bọc các gói tin IPv6 bên trong IPv4, cho phép chúng vượt qua các thiết bị NAT khi cần thiết. Những công cụ này giúp bảo tồn kết nối ngay cả trong môi trường hỗn hợp.

---

6. Kết luận

NAT là rất cần thiết cho sự tồn tại lâu dài của IPv4, nhưng trong IPv6, nó chủ yếu là không cần thiết. Với một nguồn địa chỉ công cộng khổng lồ, IPv6 phục hồi thiết kế đầu-cuối nguyên bản của Internet, cho phép các kiến trúc sạch hơn, hiệu suất tốt hơn và bảo mật được cải thiện.

IPv6 vẫn hỗ trợ một số công cụ dịch để tương tác, nhưng thiết kế của giao thức khiến NAT trở nên không cần thiết trong hầu hết các mạng hiện đại.

Và đối với người dùng cần kết nối IPv6 có thể mở rộng ngày hôm nay—đặc biệt là cho việc thu thập dữ liệu hoặc tự động hóa quy mô lớn—proxy IPv6 không rác của Scrapeless cung cấp tốc độ, độ tin cậy và phủ sóng toàn cầu mà không gặp phải sự phức tạp của các hệ thống dựa trên NAT truyền thống.