Đồ án tốt nghiệp ngành Điện tử viễn thông: Tìm hiểu về mạng IPV6

Chia sẻ: Nguyen Van Luong | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:64

Thêm vào BST

Báo xấu

524
lượt xem 178
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Dưới đây là Đồ án tốt nghiệp Đại học: Tìm hiểu về mạng ngành Điện tử viễn thông trình bày các nội cung về tổng quan mạng máy tính, giới thiệu về địa chỉ IPV6, đặc tính và quy trình hoạt động của địa chỉ IPV6. Tham khảo để giúp cho quá trình học tập.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp ngành Điện tử viễn thông: Tìm hiểu về mạng IPV6

i HOC VIÊN KỸ THUÂT QUÂN SỰ ̣ ̣ ̣ NGUYỄN VĂN LƯƠNG ́ KHOA: 16 HỆ ĐAO TAO DÂN SỰ ̀ ̣ ĐỒ AN TÔT NGHIÊP ĐAI HOC ́ ́ ̣ ̣ ̣ CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG TÌM HIỂU VỀ MẠNG IPV6 NĂM 2014
ii HOC VIÊN KỸ THUÂT QUÂN SỰ ̣ ̣ ̣ NGUYỄN VĂN LƯƠNG ́ KHOA: 16 HỆ ĐAO TAO DÂN SỰ ̀ ̣ ĐỒ AN TÔT NGHIÊP ĐAI HOC ́ ́ ̣ ̣ ̣ NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG MÃ SÔ: 5252020109 ́ TÌM HIỂU VỀ MẠNG IPV6 Can bộ hướng dân KS.Lê Thị Thanh Huyền ́ ̃ NĂM 2014
iii BỘ QUÔC PHONG ́ ̀ CÔNG HOA XÃ HÔI CHỦ NGHIA VIÊT NAM ̣ ̀ ̣ ̃ ̣ HOC VIÊN KỸ THUÂT QUÂN SỰ ̣ ̣ ̣ ĐÔC LÂP - TỰ DO - HANH PHUC ̣ ̣ ̣ ́ KHOA: VÔ TUYÊN ĐIÊN TỬ ́ ̣ ̉ Phê chuân ̀ Ngay ́ thang năm 2014 Độ mât: ̣ CHỦ NHIÊM KHOA ̣ ́ Sô: NHIÊM VỤ ĐỒ AN TÔT NGHIÊP ̣ ́ ́ ̣ Họ và tên: Nguyễn Văn Lương Lớp: ĐTVT-16C Khóa: 16 Ngành: Điện tư viễn thông Chuyên ngành: Điện tử viễn thông 1. Tên đề tài: Tìm hiểu về mạng ipv6 2. Các số liệu ban đầu: …………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………. 3. Nội dung bản thuyết minh: Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính. Chương 2: Giới thiệu về địa chỉ ipv6
iv Chương 3: Đặc tính và quy trình hoặt động của địa chỉ ipv6 4. Số lượng, nội dung các bản vẽ và các sản phẩm cụ thể (nếu có): …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………. 5. Cán bộ hướng dẫn: KS.Lê Thị Thanh Huyền, giảng viên khoa Vô tuyên ́ điên tử, Hoc viên Kỹ thuât Quân sự. ̣ ̣ ̣ ̣ Ngày giao: 14/06/2014 Ngày hoàn thành: 03/10/2014 Hà Nội, ngày 03 tháng 10 năm 2014 Chủ nhiệm bộ môn Cán bộ hướng dẫn KS.Lê Thị Thanh Huyền Học viên thực hiện Đã hoàn thành và nộp đồ án ngày 03 tháng 10 năm 2014
v MỤC LỤC MỤC LỤC............................................................................................i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT………………………………………..vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU…………………………………………..x DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH…………………………………………….x LỜI MỞ ĐẦU……………………………………………………………….1 CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH……………………2 1.1 KHÁINIỆM MẠNG MÁY TÍNH………………………………………2 1.1.1 MÔ HÌNH TCP/IP…………………………………………………...…2 1.1.2 KẾT LUẬN CHƯƠNG…………………………………………………4 CHƯƠNG 2:GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHỈ IPV6……………………………..5 2.1 TỔNG QUAN……………………………………………………………...5 2.1.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHỈ IPV4 ..............................................................5 2.1.1.1 Nguyên nhân ra đời địa chỉ Ipv6…………………………….........6 2.1.2 CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ IPV6 .......................................................................8 2.1.3 ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐỊA CHỈ IPV6……………….………...............10 2.1.3.1 Biểu diễn địa chỉ Ipv6………………………………………....12 2.1.4 KHÔNG GIAN ĐỊA CHỈ....................................................................13 2.1.5 PHÂN LOẠI ĐỊA CHỈ IPV6...............................................................14 2.1.5.1 Địa chỉ unicast (truyền thông đơn hướng)……………………..14 2.1.5.2 Địa chỉ Multicast……………………………………..…….……..18 2.1.5.3 Địa chỉ Anycast…………………………………………………21
vi 2.1.6 LỰA CHỌN ĐỊA CHỈ MẶC ĐỊNH TRONG IPV6……………...…22 2.1.7 PHẦN ĐẦU IPV6………………………………………………........23 2.1.7.1 Những trường bỏ đi trong phần đầu Ipv6…………………….24 2.1.8 VÙNG PHẦN ĐẦU MỞ RỘNG……………………………………...25 2.1.9 KẾT LUẬN CHƯƠNG……………………………………………….29 CHƯƠNG 3: ĐẶC TÍNH VÀ QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CUẢ IPV6..31 3.1 ĐẶC TÍNH CỦA ĐỊA CHỈ IPV6………………………….…………..31 3.1.1 TỔNG QUÁT CHUNG……………………………………….…..31 3.1.2 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (Qos) TRONG TH Ế H Ệ Đ ỊA CH Ỉ IPV6…………………………………………………………………………...33 3.1.3 HỖ TRỢ TỐT HƠN VỀ BẢO MẬT…………………………….36 3.2 QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CƠ BẢN TRONG IPV6…………..……39 3.2.1 MỘT SỐ THỦ TỤC CƠ BẢN SỬ DỤNG TRONG ĐỊA CHỈ IPV6. …………………………………………………………………………...39 3.2.1.1 Thủ tục điều khiển internet địa ch ỉ Ipv6……………………… 40 3.2.1.2 Thủ tục phát hiện nút mạng lân c ận…………………………… 43 3.2.2 QUY TRINH HOẠT ĐỘNG…………………….…………...……44 3.2.2.1 Quy trình phân giải địa chỉ lớp 2 từ địa chỉ lớp 3…………….44 3.2.2.2 kiểm tra trùng lặp địa ch ỉ trên m ột đ ường k ết
vii nối…………….46 3.2.2.3 Kểm tra khả năng kết nối được t ới nút m ạng lân cận………...47 3.2.2.4 Tìm kiếm bộ định tuy ến trên đường k ết n ối (router discovery).48 3.2.2.5 Cấu hình địa chỉ một cách tự động của địa chỉ Ipv6………….49 3.2.2.6 Quy trình tìm kiếm giá tri PathMTU cho vi ệc phân m ảnh gói tin Ipv6……….………………………………………………….……….. ……….51 3.2.2.7 Đánh số lại cho thiết bị Ipv6………………...………………53 3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG………………………………….………………54 DANH MỤC VIẾT TẮT Viết Tiếng anh Tiếng việt tắt AH Authentication Phần đầu Phần đầu nhận thực ALG Application Level Gateway Cổng lớp ứng dụng ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ CIDR Classless Inter-Domain Routing Định Tuyến liên vùng không phân lớp DA Destination Address Địa chỉ đích DAD Duplicate Address Detection phát hiện Địa chỉ trùng lặp DHCP Dynamic Host Configuration Giao thức cấu hình IP tự Protocol động cho các máy trạm
viii DHCPv Dynamic Host Configuration DHCP phiên bản 4 4 Protocol version 4 DHCPv Dynamic Host Configuration DHCP phiên bản 6 6 Protocol version 6 DNS Domain Name System Hệ thống tên miền ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức tạo thông điệp điều khiển của Internet ICMPv4 Internet Control Message Protocol ICMP phiên bản 4 version 4 ICMPv6 Internet Control Message Protocol ICMP phiên bản 6 version 6 IGMP Internet Group Management Giao thức quản lý nhóm Protocol Internet ID Indentify Digital Chứng thực số IP Internet Protocol Giao thức Internet IPSec Internet Protocol Security Giao thức bảo mật Internet ISP Internet Service Provider Nhà Cung cấp dịch vụ Internet LAN Local Area Network Mạng cục bộ MAC Medium Access Control Kiểm soát truy nhập môi trường truyền thông MTU Maximum Transmission Unit Đơn vị truyền dẫn cực đại MLQ Multicast Listener Query Truy vấn đối tượng nghe lưu lượng truyền thông nhóm MLR Multicast Listener Report Báo cáo đối tượng nghe lưu Lượng truyền thông nhóm.
ix MLD Multicast Listener Done Kết thúc nghe lưu lượng truyền thông nhóm. NA Neighbor Advertisement Quảng bá của nút mạng lân cận. NAT Network Address Translation Cơ chế biên dịch địa chỉ mạng NAT-PT Network Addres Translation –Protocal. Cê chế biên dịch địa chỉ mạng. NS Neighbor Solicitation Dò tìm nút mạng lân cận OSI OpenSystems Interconnection. Liên kết các hệ thống mở. PAT Port Address Translation Cơ chế biên dịch địa chỉ cổng QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ R Redirect Chuyển hướng RA Router Advertisement Quảng bá của bộ định tuyến RS Router Solicitation Dò tìm bộ định tuyến SA Source Address Địa chỉ nguồn TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn ToSType of Service. Loại dịch vụ TTL Time to Live Thời gian sống UDP User DataGram Protocol Giao thức dữ liệu người dung DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 khác biệt giữa địa chỉ IPv4 và địa chỉ IPv6.................................5
x Bảng 2.2 Phần đầu của địa chỉ ipv6…………………………………….20 Bảng 2.3 Gía trị trường phần đầu tiếp theo trong các phần đầu............22 Bảng 3.1 Các thông điệp báo lỗi..............................................................40 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Mô hình TCP/IP ứng với mô hinh OSI………………….. Hình 2.1 Sự phát triển của địa chỉ ip............................................................2 Hình 2.2 Cấu trúc địa chỉ link-local..............................................................4 Hình 2.3 Cấu trúc địa chỉ site-local Hình 2.4 Cấu trúc địa chỉ unicast toàn cầu ……………………..….…9 Hình 2.5 Cấu trúc địa chỉ ipv6 munltycast ………………..…..….…9 Hình 2.6 Cấu trúc địa chỉ anycast………………………......10 Hình 2.7 Phần đầu mở rộng địa chỉ ipv6 Hình 2.8 Những loại vùng phần đầu mở rộng..........................................11 Hình 3.1 Hỗ trợ QoS trong địa chỉ ipv6......................................................12 Hình 3.2 Cấu trúc gói tin ICMPV6............................................................14 Hình 3.3 Quy trình phân giải địa chỉ.........................................................14 Hình 3.4 Tự động cấu hình địa chỉ của thiết bị ipv6................................15 Hình 3.5 Quy trình thực hiện tìm kiếm path MTU………………..…..16
LỜI MỞ ĐẦU Đứng trước sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ truyền thông đặc biệt là trong lĩnh vực mạng máy tính thì ngoài vi ệc gi ải quy ết v ấn đ ề v ề l ưu lượng cho mạng thì địa chỉ của các thiết bị mạng là một trong những vấn đề nan giải cần phải được quan tâm thực sự. Hiện nay, địa chỉ của các máy tính trên Internet đang được đánh s ố theo thế hệ địa chỉ phiên bản 4 (IPv4) gồm 32 bits. Trên lý thuyết, không gian IPv4 bao gồm hơn 4 tỉ địa chỉ. Tuy nhiên đứng trước sự phát triển mạnh m ẽ v ề số lượng thiết bị mạng như vậy thì nguy cơ thiếu hụt không gian đ ịa ch ỉ IPv4 là điều sẽ không tránh khỏi; cùng với những hạn chế trong công nghệ và nh ững nhược điểm của IPv4 đã thúc đẩy sự ra đời của một thế h ệ địa ch ỉ Internet mới là IPv6 với cấu trúc định tuyến tốt hơn, hỗ trợ tốt hơn cho multicast, hỗ trợ bảo mật và di động tốt hơn. Hiện nay IPv6 đã được chuẩn hóa và từng bước đưa vào ứng dụng thực tế trong tương lai.Vì vậy em chọn đề tài này làm đề tài nghiên cứu tốt nghiệp.Trong nội dung đề tài này,em xin trình bày 3 chương : Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính Chương 2: Giới thiệu về địa chỉ IPv6 Chương 3: Đặc tính và quy trình hoạt động của địa chỉ IPv6 Trong quá trình biên soạn, đồ án không tránh khỏi có những sai sót, em mong được sự góp ý của các Thầy giáo,Cô giáo và các bạn đọc nói chung. Em xin gửi lời cảm ơn tới Cô giáo hướng dẫn KS Lê Th ị Thanh Huy ền. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy giáo trong Khoa Vô tuy ến Điện tử, Học vi ện Kỹ thuật Quân sự và gia đình đã hỗ trợ, tạo điều kiện và đ ộng viên em hoàn thành đồ án này. Chương 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH 1.1 Khái niệm mạng máy tính Nói một cách ngắn gọn thì mạng máy tính là tập h ợp các máy tính đ ộc lập được kết nối với nhau thông qua các đường truyền vật lý và tuân theo các quy ước truyền thông nào đó. Khái niệm máy tính độc lập được hiểu là các máy tính không có máy nào có khả năng khởi động hoặc đình chỉ một máy khác. Các đường truyền vật lý được hiểu là các môi trường truyền tín hiệu vật lý (có thể là hữu tuyến hoặc vô tuyến). Các quy ước truyền thông chính là cơ sở để các máy tính có thể "nói chuyện" được với nhau và là một yếu tố quan trọng hàng đầu khi nói về công nghệ mạng máy tính. 1.2 Mô hình TCP/IP Hình 1.1Mô hình TCP/IP ứng với mô hình OSI Mô hình TCP/IP có bốn lớp: Layer 4: lớp ứng dụng (Application), lớp vận chuyển (Transport), lớp Internet (liên kết mạng), lớp truy xuất mạng (Network access). - Lớp ứng dụng: Các nhà thiết kế TCP/IP cảm thấy rằng các giao thức mức
cao nên bao gồm các chi tiết của lớp trình bày và lớp phiên. Để đơn giản, họ tạo ra một lớp ứng dụng kiểm soát các giao thức mức cao, các vấn đề của lớp trình bày, mã hóa và điều khiển hội thoại. TCP/IP tập hợp tất cả các vấn đề liên quan đến ứng dụng vào trong một lớp, và đảm bảo dữ liệu được đóng gói một cách thích hợp cho lớp kế tiếp. - Lớp vận chuyển: Lớp vận chuyển đề cập đến các vấn đề chất lượng dịch vụ như độ tin cậy, điều khiển luồng và sửa lỗi. - Lớp Internet: Mục tiêu của lớp Internet là truyền các gói từ nguồn đến được đích. Giao thức đặc trưng khống chế lớp này được gọi là IP. Công việc xác định đường dẫn tốt nhất và hoạt động chuyển mạch gói diễn ra tại lớp này. - Lớp truy xuất mạng: Nó cũng được gọi là lớp Host-to-Network. Nó là lớp liên quan đến tất cả các vấn đề mà một gói IP yêu cầu để tạo một liên kết vật lý thực sự, và sau đó tạo một liên kết vật lý khác. Nó bao gồm các chi tiết kỹ thuật LAN và WAN, và tất cả các chi tiết trong lớp liên kết dữ liệu cũng như lớp vật lý của mô hình OSI. Như vậy, TCP tương ứng với lớp 4 cộng thêm một số chức năng của lớp 5 trong họ giao thức chuẩn ISO/OSI. Còn IP tương ứng với lớp 3 của mô hình OSI. Trong cấu trúc bốn lớp của TCP/IP, khi dữ liệu truyền từ lớp ứng dụng cho đến lớp vật lý, mỗi lớp đều cộng thêm vào phần điều khi ển c ủa mình để đảm bảo cho việc truyền dữ liệu được chính xác. Mỗi thông tin điều khiển này được gọi là một header và được đặt ở trước phần dữ liệu được truyền. Mỗi lớp xem tất cả các thông tin mà nó nhận được từ lớp trên là dữ liệu, và đặt phần thông tin điều khiển header của nó vào trước phần thông tin này. Việc cộng thêm vào các header ở mỗi lớp trong quá trình truyền tin được gọi là encapsulation. Quá trình nhận dữ liệu diễn ra theo chiều ngược lại: mỗi lớp sẽ tách ra phần header trước khi truyền dữ liệu lên lớp trên.
Mỗi lớp có một cấu trúc dữ liệu riêng, độc lập với cấu trúc dữ liệu được dùng ở lớp trên hay lớp dưới của nó. Sau đây là giải thích một số khái niệm thường gặp. Stream là dòng số liệu được truyền trên cơ sở đơn vị số liệu là Byte. Số liệu được trao đổi giữa các ứng dụng dùng TCP được gọi là stream, trong khi dùng UDP, chúng được gọi là message. Mỗi gói số liệu TCP được gọi là segment còn UDP định nghĩa cấu trúc dữ liệu của nó là packet. Lớp Internet xem tất cả các dữ liệu như là các khối và gọi là datagram. Bộ giao thức TCP/IP có thể dùng nhiều kiểu khác nhau của lớp mạng dưới cùng, mỗi loại có thể có một thuật ngữ khác nhau để truyền dữ liệu. Phần lớn các mạng kết cấu phần dữ liệu truyền đi dưới dạng các packets hay là các frames. 1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG Chương này cung cấp các khái niệm, các kiến thức cơ bản nhất về mạng máy tính .Mô hình TCP/IP và ư ng v ớ i mô hinh OSI .Chức năng từng lớp trong mô hình TCP/IP.Đây là nh ững kiến th ức c ơ bản rất hữu ích do phạm vi sử dụng của mạng cục bộ là đang phổ biến hiện nay. Chương 2 GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHỈ IPV6 1.2.TỔNG QUAN
Internet phiên bản 6 (IPv6) là phiên bản nâng cấp của giao thức IPv4, có nhiều thay đổi, bổ sung. Tuy nhiên nh ững thay đổi, b ổ sung này không biến đổi bản chất cơ bản hoạt động của IP. Cấu trúc đánh địa chỉ là nơi có thể quan sát rất rõ những khác biệt giữa IPv4 và IPv6. Địa chỉ IPv6 được thiết kế có chiều dài 128 bít, gấp 4 lần chiều dài của địa chỉ IPv4. Cấu trúc cũng như mô hình địa chỉ có những thay đổi lớn so với phiên bản IPv4. 2.1.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHỈ IPV4 Địa chỉ IP đang được sử dụng hiện tại (IPv4) có 32 bit chia thành 4 Octet (mỗi octet có 8 bit, tương đương 1 byte) cách đ ếm đ ều t ừ trái qua ph ải bít 1 cho đến bít 32,các octet tách biệt nhau bằng dấu chấm (.). VD 1 địa ch ỉ IP như sau : 196.84.156.67. Địa chỉ IP được chia thành 4 giới hạn từ 0 đến 255 (vì 255 tương đương 11111111 ( ở hệ nhị phân ) là số lớn nhất có 8 bit. Địa chỉ IP chia ra 5 lớp A,B,C,D,E. Hiện tại đã dung hết l ớp A,B va g ần hết lớp C,còn lớp D và E tổ chức internet đang để dành cho m ục đích khác không phân, nên chúng ta chỉ nghiên cứu 3 của lớp B là 10. Lớp D có 4 bit đ ầu tiên để nhận dạng là 1110, còn lớp E có 4 bit đ ầu tiên đ ể nh ận d ạng là 1111. Do đó địa chỉ ví dụ ở trên bắt đầu bằng 11000100 nên thuộc lớp C. Một địa chỉ IP được phân biệt bởi hai phần, phần đầu gọi là Network ID ( đ ịa ch ỉ mạng) và phần sau là Host ID . VD đối với l ớp A ( có đi ịa ch ỉ t ừ 0.0.0.0 đ ến 127.0.0.0) ,bit thứ nhất là bit nhận dạng lơp A = 0,7 bit còn lại trong Octet thứ nhất, dành cho dịa chỉ mạng, 3 Octet còn lại có 24 bit dành cho đ ịa ch ỉ c ủa máy chủ . Do vậy, trên lớp A, có thể phân cho 123 mạng khác nhau, và mỗi mang có thể phân cho 126 mạng khac nhau, và mỗi mạng có thể có tối đa 16777214 máy host . 2.1.1.1 Nguyên nhân ra đời địa chỉ Ipv6
Như đã biết, IPv4 có khá nhiều nhược điểm, trong đó quan trọng nhất là việc không gian địa chỉ IPv4 đang cạn kiệt. Điều này dẫn đến tất yếu phải ra đời một thế hệ địa chỉ mới giải quyết được những nhược điểm của IPv4, đó là IPv6. Thế hệ địa chỉ IPv6 không những giải quyết được những vấn đề của IPv4 mà còn cung cấp thêm một số ưu điểm: Không gian địa chỉ lớn. Khả năng mở rộng về định tuyến. Hổ trợ tốt hơn truyền thông nhóm (truyền thông nhóm là một tùy chọn của địa chỉ IPv4, tuy nhiên khả năng hổ trợ và tính khả dụng chưa cao). Hỗ trợ end to end dễ dàng hơn và loại bỏ hoàn toàn công nghệ NAT. Không cần phải phân mảnh, không cần trường kiểm tra phần đầu. Bảo mật: do IPv6 hỗ trợ IPsec, nó làm cho các nút m ạng IPv6 tr ở nên an toàn hơn (thực ra IPsec có thể hoạt động được với cả IPv4 và IPv6). Tự động cấu hình: Đơn giản hơn trong việc cấu hình địa chỉ IP cho các thiết bị bằng việc sử dụng địa chỉ IPv6. IPv6 có khả năng tự động cấu hình mà không cần máy chủ DHCP như trong mạng sử dụng địa chỉ IPv4. Tính di động: cho phép hỗ trợ các nút mạng sử dụng địa chỉ IP di động (thời điểm IPv4 được thiết kế, chưa tồn tại khái niệm về IP di động. Nhưng thế hệ mạng mới thì dạng thiết bị này ngày càng phát triển, đòi hỏi cấu trúc giao thức Internet phải hổ trợ tốt hơn.). Hoạt động: trường phần đầu IPv4 làm thay đổi kích thước của gói tin IP và thường bị bỏ đi không tính đến. Do các bộ đính tuyến thường chuyển hướng hoặc từ chối các gói khi nó bận. Đây chính là lý do ta không triển khai IPsec trên nền IPv4. Các bộ định tuyến IPv6 hoạt động khác giựa trên cách xử lý khác đối với địa chỉ IP và các tuyến. Gói tin IPv6 có hai dạng phần đầu: phần đầu cơ bản (basic phần đầu) và phần đầu mở rộng
(extension phần đầu). Phần đầu cơ bản có chiều dài cố định 40 bytes, chứa những thông tin cơ bản trong xử lý gói tin IPv6, thuận tiện hơn cho việc tăng tốc xử lý gói tin. Những thông tin liên quan đến dịch vụ mở rộng kèm theo được chuyển hẳn tới một phân đoạn khác gọi là phần đầu mở rộng. Chi phí : giảm giá thành về công tác quản lý, tăng độ an ninh, hoạt động tốt hơn, cần ít tiền hơn để đăng ký địa chỉ IP. Các chi phí này sẽ cân bằng chi phí cho việc chuyển từ địa chỉ IPv4 sang địa chỉ IPv6. Hình 2.1 Sự phát triển của địa chỉ IP 2.1.3 CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ IPV6 +TỔNG QUAN VỀ ĐỊA CHỈ IPV6 VÀ SỰ KHÁC BIỆT SO VỚI ĐỊA CHỈ IPV4
Địa chỉ IPv6 có chiều dài gấp bốn lần chiều dài địa chỉ IPv4, gồm 128 bits. IPv6 là phiên bản kế thừa của IPv4, th ường được biểu diễn ở dạng hexadecimal. Tuy nhiên, địa chỉ IPv6 và địa chỉ IPv4 có nhi ều đi ểm khác bi ệt với nhau được thể hiện trong bảng sau: Địa chỉ IPv4 Địa chỉ IPv6 Độ dài địa chỉ là 32 bits (4 byte). Độ dài địa chỉ là 128 bits (16 bytes). IPsec chỉ là tùy chọn IPsec được gắn liền với IPv6. Phần đầu của địa chỉ IPv4 không có trường xác định luồng dữ liệu Trường nhãn dòng cho phép xác của gói tin cho các bộ định tuyến định luồng gói tin để các bộ định để xử lý QoS(chất lượng dịch vụ). tuyến có thể đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS. Việc phân đoạn được thực hiện bởi Việc phân đoạn chỉ được thực hiện bởi máy chủ phía gửi mà cả bộ định tuyến và máy chủ gửi không có sự tham gia của bộ định gói tin tuyến Không có trường kiểm tra trong IPv6 Phần đầu. Phần đầu có chứa trường Checksum. Tất cả các tùy chọn có trong Phần đầu Phần đầu có chứa nhiều tùy chọn. mở rộng. Khung ARP yêu cầu được thay thế bởi các thông báo dò tìm Giao thức ARP sử dụng ARP yêu các nút mạng truyền thông lân cầu quảng bá để xác định địa chỉ cận vật lý.
Sử dụng giao thức IGMP để quản Giao thức IGMP được thay thế lý thành viên các nhóm mạng con bởi các thông báo. cục bộ. Sử dụng thông báo quảng bá bộ định tuyến (Router Advertisement) Sử dụng ICMP tìm kiếm định tuyến và ICMP dò tìm bộ định tuyến để xác định địa chỉ cổng Gateway thay cho ICMP tìm kiếm định mặc định phù hợp nhất, là tùy tuyến , là bắt buộc. chọn. Trong IPv6 không tồn tại địa chỉ quảng bá, thay vào đó là Địa chỉ quảng bá truyền thông tin địa chỉ truyền thông nhóm. đến tất cả các nút trong một mạng con. Cho phép cấu hình tự động, không sử dụng nhân công hay cấu hình Thiết lập cấu hình bằng thủ công qua DHCP. hoặc sử dụng DHCP. Địa chỉ máy chủ được lưu trong DNS với mục đích ánh xạ sang Địa chỉ máy chủ được lưu trong địa chỉ IPv6. DNS với mục đích ánh xạ sang địa chỉ IPv4. Hỗ trợ gói tin kích thước 576 Hỗ trợ gói tin kích thước 1280 bytes (có thể phân đoạn). bytes (không cần phân đoạn). Bảng 1.1 Sự khác biệt giữa địa chỉ IPv4 và địa chỉ IPv6 2.1.4 ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐỊA CHỈ IPV6 Trong IPv6 giao thức Internet được cải tiến một cách rộng lớn để thích nghi được sự phát triển không biết trước được của Internet. Định
dạng và độ dài của những địa chỉ IP cũng được thay đổi với những gói định dạng. Những giao thức liên quan, như ICMP cũng đựơc cải tiến. Những giao thức khác trong tầng mạng như ARP, RARP, IGMP đã hoặc bị xoá hoặc có trong giao thức ICMPv6. Những giao thức tìm đường như RIP, OSPF cũng được cải tiến khả năng thích nghi với những thay đổi này. Những chuyên gia truyền thông dự đoán là IPv6 và những giao thức liên quan với nó sẽ nhanh chóng thay thế phiên bản IP hiện thời.Thế hệ mới của IP hay IPv6 có những ưu điểm như sau: • Không gian địa chỉ lớn: IPv6 có địa chỉ nguồn và đích dài 128 bít. Mặc dù 128 bít có thể tạo hơn 3,4*10 38 tổ hợp, không gian địa chỉ của IPv6 được thiết kế dự phòng đủ lớn cho phép phân bổ địa chỉ và mạng con từ trục xương sống internet đến từng mạng con trong một tổ chức. Các địa chỉ hiện đang phân bổ để sử dụng chỉ chiếm một lượng nhỏ và vẫn còn thừa rất nhiều địa chỉ sẵn sàng cho sử dụng trong tương lai. Với không gian địa chỉ lớn này, các kỹ thuật bảo tồn địa chỉ như NAT sẽ không còn cần thiết nữa. • Tăng sự phân cấp địa chỉ Các địa chỉ toàn cục của Ipv6 được thiết kế để tạo ra một h ạ tầng định tuyến hiệu quả, phân cấp và có thể tổng quát hóa dựa trên sự phân cấp thường thấy của các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) trên thực tế.Trên mạng internet dựa trên Ipv6,các router mạng xương sống(backbone) có số mục trong bảng định tuyến nhỏ hơn rất nhiều. • Đơn giản hóa việc đặt địa chỉ Host IPv6 sử dụng 64 bit sau cho địa chỉ Host, trong 64 bit đó có c ả 48 bit là địa chỉ MAC của máy, do đó, phải đệm vào đó một số bit đã được định nghĩa