http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com
http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 1
Mục lục
Giới thiệu IPv6 ...................................................................................................................... 2
Đối với độc giả ...................................................................................................................... 2
Điều kiện tiền đề ................................................................................................................... 3
Tổng quan về IPv6 ................................................................................................................ 3
Tại sao phải có phiên bản IP mới? .................................................................................... 3
Tại sao không phải là IPv5? .............................................................................................. 4
Lịch sử ngắn gọn .............................................................................................................. 4
Đặc điểm của IPv6 ................................................................................................................ 5
Các chế độ định vị trong IPv6 ................................................................................................ 7
Chế độ định vị Unicast trong IPv6 ..................................................................................... 7
Chế độ định vị Multicast trong IPv6 ................................................................................... 8
Chế độ định vị Anycast trong IPv6..................................................................................... 8
Kiểu & Định dạng địa chỉ trong IPv6 ...................................................................................... 9
Hệ thống số thập lục phân trong IPv6 ............................................................................... 9
Cấu trúc địa chỉ trong IPv6 .............................................................................................. 10
Interface ID trong IPv6 .................................................................................................... 11
Địa chỉ Unicast toàn cầu trong IPv6 ................................................................................. 12
Địa chỉ Liên kết-Nội bộ (Link-Local) trong IPv6 ................................................................ 12
Địa chỉ Duy nhất-Nội bộ (Unique-Local) trong IPv6 ......................................................... 13
Phạm vi của các địa chỉ Unicast trong IPv6 ....................................................... 13
Các địa chỉ đặc biệt trong IPv6 ............................................................................................ 14
Địa chỉ Multicast dành riêng cho các Giao thức định tuyến .............................................. 14
Địa chỉ Multicast dành riêng cho các Router/Node .......................................................... 15
Các trường Header trong IPv6 ............................................................................................ 15
Header cố định (Fixed Header) trong IPv6 ...................................................................... 15
Extension Header trong IPv6 .......................................................................................... 17
Giao tiếp trong IPv6 ............................................................................................................ 18
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com
http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 2
Giao thức phát hiện lân cận (Neighbor Discovery Protocol) trong IPv6 ............................ 19
Subnetting trong IPv6 .......................................................................................................... 20
Chuyển tiếp từ IPv4 tới IPv6 ............................................................................................... 20
Dual Stack Routers ......................................................................................................... 21
Tunneling ........................................................................................................................ 21
NAT Protocol Translation ................................................................................................ 22
Khả năng lưu động của IPv6 .............................................................................................. 22
Quá trình hoạt động của Mobility của IPv6 ...................................................................... 23
Sự tối ưu hóa tuyến của IPv6 .......................................................................................... 25
Định tuyến (Routing) trong IPv6 .......................................................................................... 25
Các giao thức định tuyến trong IPv6 ............................................................................... 26
Các giao thức được thay đổi để hỗ trợ IPv6 .................................................................... 26
Tổng kết về IPv6 ................................................................................................................. 27
Tương lai của IPv6 ......................................................................................................... 27
Tài liệu tham khảo về IPv6 .................................................................................................. 28
Các đường link hữu ích về IPv4 & IPv6 .......................................................................... 28
Giới thiệu IPv6
IPv6 là phiên bản mới nhất của Giao thức Internet (IP) và phiên bản đầu tiên của giao thức này đã
được triển khai rộng rãi. IPv6 được phát triển bởi IETF để giải quyết vấn đề đã được dự báo trước
của việc suy kiệt kho địa chỉ IPv4. Phần hướng dẫn này sẽ giúp bạn hiểu về IPv6 và các thuật ngữ
liên quan đến nó cùng với các ví dụ tham khảo thích hợp.
Loạt bài hướng dẫn của chúng tôi dựa trên nguồn tài liệu của: Tutorialspoint
Đối với độc giả
Phần hướng dẫn được thiết kế để giúp cho người mới học hiểu các khái niệm cơ bản về IPv6
được yêu cầu trong khi làm việc với các giao thức dựa trên TCP/IP. Sau khi hoàn thành phần học
này, bạn sẽ thấy mình ở mức độ trung bình, từ cơ sở đó bạn có thể nâng cao trình độ của mình
lên.
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com
http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 3
Điều kiện tiền đề
Trước khi bắt đầu tiến hành học tập với phần hướng dẫn này, chúng tôi giả sử rằng bạn đã có
những hiểu biết về các khái niệm cơ bản về máy tính và mạng như giao thức là gì, tại sao chúng ta
cần giao thức, các tầng mạng….
Tổng quan về IPv6
IPv6 là một giao thức ghi địa chỉ mới được thiết kế để đáp ứng tất cả các yêu cầu có thể có về
internet trong tương lai mà được chúng ta biết đến như là Internet phiên bản 2. Giao thức này như
giao thức IPv4 trước, làm việc trên Tầng mạng (Tầng-3). Song song với việc cung cấp một số
lượng to lớn về không gian địa chỉ logic, giao thức này có nhiều tính năng phong phú mà từ đó giải
quyết những nhược điểm của IPv4.
Tại sao phải có phiên bản IP mới?
Cho đến này, IPv4 đã chứng minh nó là giao thức ghi địa chỉ định tuyến mạnh mẽ và đã phục vụ
chúng ta trong nhiều thập kỷ trên kỹ thuật phân phối với nỗ lực tốt đa. Nó được thiết kế vào đầu
những năm 80 và không nhận được bất kỳ sự thay đổi lớn nào sau đó. Tại thời điểm ra đời của nó,
Internet được giới hạn chỉ cho một số trường đại học cho mục đích nghiên cứu và tới các phòng
ban của Bộ quốc phòng. IPv4 là 32 bit dài và cung cấp khoảng 4,294,967,296 (232) địa chỉ. Không
gian địa chỉ này được coi là quá đủ tại thời gian đó. Dưới đây là những điểm chính mà đóng vai trò
quan trọng cho sự ra đời của IPv6:
Internet đã phát triển theo cấp số nhân và không gian địa chỉ được cho phép bởi IPv4 đang
bão hòa. Có một yêu cầu để có một giao thức mà có thể thỏa mãn các nhu cầu về địa chỉ
Internet mà tăng bất ngờ trong tương lai.
IPv4 tự nó không cung cấp bất kỳ tính năng bảo mật nào. Dữ liệu được mã hóa với một số
ứng dụng bảo mật trước khi được gửi trên Internet.
Quyền ưu tiên dữ liệu trong IPv4 không được cập nhật. Mặc dù IPv4 có một số bit được
dành riêng cho Kiểu dịch vụ hoặc Chất lượng dịch vụ, nhưng chúng không cung cấp nhiều
chức năng.
IPv4 cho các khách hàng khả năng có thể tự định cấu hình bằng tay hoặc họ có thể cần một
số kỹ thuật định cấu hình địa chỉ. No không có một kỹ thuật để định cấu hình một thiết bị để
có địa chỉ IP duy nhất trên toàn cầu.
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com
http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 4
Tại sao không phải là IPv5?
Tới nay, IP mới chỉ được công nhận chỉ có IPv4. Phiên bản từ 0 tới 3 được sử dụng trong khi chính
giao thức đang trong tiến trình phát triển và thử nghiệm. Vì thế, chúng ta có thể giả sử rất nhiều
các hoạt động nền tảng vẫn tồn tại trước khi đặt một giao thức vào trong quá trình sản xuất. Tương
tự như thế, giao thức phiên bản 5 được sử dụng trong khi thử nghiệm với giao thức luồng dữ liệu
cho Internet. Chúng ta được biết về nó như là Giao thức luồng dữ liệu (SP) mà sử dụng IP phiên
bản 5 để gói gọn dữ liệu của nó. Nó không bao giờ được đưa vào sử dụng công cộng, nhưng nó
đã được sử dụng.
Dưới đây là bảng liệt kê các phiên bản IP và cách chúng được sử dụng.
Lịch sử ngắn gọn
Sau sự phát triển của IPv4 trong đầu những năm 80, không gian địa chỉ IPv4 có sẵn đã bắt đầu rút
ngắn lại một cách nhanh chóng khi nhu cầu về địa chỉ tăng nhanh theo hàm mũ với internet. Trước
nhận thức về tình huống có thể phát sinh, IETF, vào năm 1994, đã bắt đầu phát triển một giao thức
ghi địa chỉ để thay thế cho IPv4. Tiến trình của IPv6 có thể được theo dõi theo phương thức RFC
đã công bố:
1998 – RFC 2460 – Basic Protocol
2003 – RFC 2553 – Basic Socket API
2003 – RFC 3315 – DHCPv6
2004 – RFC 3775 – Mobile IPv6
2004 – RFC 3697 – Flow Label Specification
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com
http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 5
2006 – RFC 4291 – Address architecture (revision)
2006 – RFC 4294 – Node requirement
Vào tháng 6/2012, một số tổ chức Internet lớn chọn đặt Server của họ trên IPv6. Hiện tại chúng ta
đang sử dụng kỹ tuật Dual Stack để thực hiện IPv6 song song với IPv4.
Đặc điểm của IPv6
Để giữ những tính năng cơ bản của việc ghi địa chỉ IP, IPv6 đã được thiết kế lại toàn bộ. Nó cung
cấp những đặc điểm sau:
Không gian bộ nhớ rộng hơn
Trái ngược với IPv4, IPv6 sử dụng số bit nhiều hơn 4 lần để định vị một thiết bị trên
Internet. Việc sử dụng nhiều bit thêm này có thể cung cấp gần 3.4x1038 các kết nối của
các địa chỉ khác nhau. Lượng địa chỉ này có thể đáp ứng các nhu cầu về việc cấp phát địa
chỉ của hầu hết mọi thứ trên thế giới này. Theo tính toán, mỗi mét vuông trên trái đất có thể
được cấp phát 1564 địa chỉ.
Header được đơn giản hóa
Các Header của IPv6 đã được đơn giản hóa bởi việc gỡ bỏ tất cả các thông tin và các lựa
chọn (mà có trong IPv4) không cần thiết tới phần cuối của IPv6. Header của IPv6 chỉ lớn
hơn gấp 2 lần so với trong IPv4 trong khi lượng địa chỉ IPv6 là gấp 4 lần.
Kiểu liên kết end-to-end
Mỗi hệ thống bây giờ có địa chỉ IP duy nhất và có thể đi qua Internet mà không sử dụng
NAT hoặc các thành phần phiên dịch khác. Sau khi IPv6 được cài đặt và chạy trên toàn hệ
thống, mỗi host có thể trực tiếp kết nối với host khác trên internet, với một số giới hạn liên
quan như Tường lửa, các Chính sách của tổ chức….
Tự động định cấu hình
IPv6 hỗ trợ cả hai chế độ tự động định cấu hình Stateful và Stateless của các thiết bị host.
Theo cách này, sự vắng mặt của một DHCP server không đặt một trạm dừng trên sự giao
tiếp liên đoạn.
Định tuyến/Chuyển tiếp nhanh hơn