Đề xuất IPv8: Giải pháp "mã vùng" cho IPv4 nhằm giải quyết tình trạng cạn kiệt địa chỉ mà không cần nâng cấp lớn

Một kiến trúc sư mạng kỳ cựu tên là James Thain đã soạn thảo một đề xuất cho "Giao thức Phiên bản Internet 8" (IPv8) và hy vọng sẽ huy động vốn cộng đồng để xây dựng một môi trường thử nghiệm nhằm chứng minh ý tưởng của mình. Đề xuất của Thain đã xuất hiện dưới dạng một bản dự thảo Internet của Lực lượng đặc nhiệm kỹ thuật Internet (IETF) vào ngày 16 tháng 4 vừa qua.

Giống như tất cả các tài liệu như vậy, nó chưa có địa vị chính thức — các hệ thống đa bên tham gia dưới sự quản lý của internet cho phép sự tham gia mở và đây là đóng góp của Thain.

Tầm nhìn của IPv8

Bản dự thảo mở đầu với một tầm nhìn táo bạo về IPv8, mô tả nó là "một bộ giao thức mạng được quản lý thay đổi cách vận hành, bảo mật và giám sát các mạng lưới ở mọi quy mô — từ mạng gia đình đến internet toàn cầu".

Trên trang web của IPv8, ông mô tả đây là "bộ giao thức mạng được quản lý giải quyết sự cạn kiệt của IPv4, thống nhất quản lý mạng và duy trì 100% khả năng tương thích ngược — không có ngày chuyển đổi cưỡng bức, không di cư bắt buộc".

Giao thức dự thảo cũng là "một tập con phù hợp của IPv8. Một địa chỉ IPv8 với trường tiền tố định tuyến được đặt bằng không là một địa chỉ IPv4. Không có thiết bị, ứng dụng hoặc mạng hiện nào yêu cầu sửa đổi".

Tại sao lại là IPv8 thay vì IPv6?

Trong cuộc trò chuyện với The Register, Thain cho biết ông tạo ra bản dự thảo IPv8 vì các giao thức hiện tại được phát triển cho các vấn đề mạng của thời điểm đó, và mọi thứ giờ đây đã thay đổi rất nhiều. Ông cũng cho rằng rất ít tổ chức ngoài các "hyperscalers" (các ông lớn đám mây) và nhà vận hành mạng có lý do chính đáng để áp dụng IPv6, vì giao thức này không mang lại cải tiến lớn so với IPv4 và việc chuyển đổi sang giao thức mới hiếm khi mang lại lợi nhuận đầu tư.

Ông thừa nhận rằng việc cạn kiệt IPv4 có nghĩa là nhiều tổ chức và nhà vận hành mạng cần xem xét IPv6, nhưng cảm thấy hành động tốt nhất là cải thiện IPv4 để người dùng có được một giao thức tốt hơn mà không cần nâng cấp.

Cơ chế "Mã vùng" dựa trên ASN

Một cải tiến trong IPv8 mở rộng không gian số IPv4 bằng cách thêm cái mà ông gọi là "mã vùng" dựa trên số hệ thống tự trị (ASN) của nhà vận hành mạng — các định danh duy nhất được gán cho mạng bởi các sổ đăng ký internet khu vực. ASN hoạt động hiệu quả như địa chỉ của một mạng, để thông báo cho các quyết định định tuyến.

IPv8 đề xuất định dạng địa chỉ r.r.r.r.n.n.n.n, trong đó "r" là địa chỉ ASN được mã hóa dưới dạng số nguyên 32-bit và "n" là địa chỉ IPv4 thông thường.

Sơ đồ này có nghĩa là mọi chủ sở hữu ASN đều nhận được 2^32 địa chỉ máy chủ — tương đương 4.294.967.296 địa chỉ cho mỗi bên. Thain nghĩ rằng điều đó là đủ cho hầu hết mọi tổ chức, và những người cần nhiều hơn có lẽ đã vận hành nhiều ASN rồi. Sơ đồ của ông sẽ thấy không gian số IPv4 mở rộng lên khoảng 30 nghìn tỷ (3 x 10^13) địa chỉ duy nhất. Con số này thấp hơn nhiều so với 340 undecillion (3,4 x 10^38) địa chỉ có sẵn dưới IPv6, nhưng Thain nghĩ rằng nó vẫn đủ và người dùng sẽ đánh giá cao việc không phải di chuyển khỏi IPv4.

"Nó không yêu cầu nhiều thay đổi đối với Giao thức Cổng Biên (BGP) vốn đã biết cách định tuyến nhiều giao thức," Thain nói với chúng tôi. "MPLS cũng vậy."

Do đó, IPv8 "cho phép bạn nâng cấp IPv4, bạn chỉ cần máy chủ để dịch các 'mã vùng'. Phần còn lại của ngăn xếp đều rất quen thuộc," Thain nói. "Không có phép thuật ở đây, nó chỉ là mã vùng cộng với IPv4".

Máy chủ Zone và các dịch vụ tích hợp

Một tính năng khác của IPv8 là cái mà Thain gọi là "Máy chủ Zone" (Zone server). Bản dự thảo của ông giải thích rằng máy chủ này "chạy mọi dịch vụ mà một phân đoạn mạng yêu cầu: gán địa chỉ (DHCP8), phân giải tên (DNS8), đồng bộ hóa thời gian (NTP8), thu thập dữ liệu viễn thông (NetLog8), bộ nhớ đệm xác thực (OAuth8), xác thực tuyến đường (trình giải quyết WHOIS8), thực thi kiểm soát truy cập (ACL8) và dịch chuyển IPv4/IPv8 (XLATE8)".

Phản ứng và kế hoạch tương lai

IPv8 đã gây xôn xao trong các vòng tròn mạng liên mạng, và một số lời chỉ trích khá gay gắt. Tuy nhiên, cũng có những ý kiến tinh tế hơn. Silvan Gephart của ISP Openfactory đã viết blog về bản dự thảo và nói: "Tôi thích việc có một đề xuất cân nhắc về bảng định tuyến, địa chỉ hóa, quản lý, xác thực và tính phức tạp vận hành như một vấn đề lớn hơn".

Một số lời chỉ trích đối với giao thức này cho rằng đó là công việc của AI. Thain không né tránh việc đã sử dụng các chatbot để làm việc trên bản dự thảo của mình và nói với The Register rằng ông cảm thấy làm như vậy là thực hành đương đại.

Ông nghĩ rằng mình có thể chứng minh những người hoài nghi sai lầm bằng cách xây dựng một môi trường thử nghiệm IPv8 và đã bắt đầu một chiến dịch huy động vốn cộng đồng nhằm mục tiêu huy động 100.000 USD để chi trả chi phí phát triển phần mềm mã nguồn mở, cơ sở hạ tầng nghiên cứu và kiểm tra, cùng với các bản demo và tài liệu.