Tài liệu IPv6 tiếng Việt

Chia sẻ: Nguyen Thanh Tuyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

243
lượt xem 44
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

IPv6 là phiên bản mới nhất của giao thức Internet 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. Tài liệu "IPv6 tiếng Việt" sẽ giúp các bạn hiểu hơn về phiên bản này, mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu IPv6 tiếng Việt

http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com 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/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 1
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com 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/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 2
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com 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 (2 32) 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/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 3
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com 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/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 4
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com  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 http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 5
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com Header được đơn giản hóa đặt tất cả các thông tin không cần thiết tại phần cuối của Header. Thông tin được chứa trong phần đầu của Header là thích hợp cho một router tạo các quyết định định tuyến, vì thế việc tạo các quyết định định tuyến sẽ nhanh như việc kiểm tra phần lệnh Header.  IPSec Ngay từ đầu, nó được quyết định rằng IPv6 phải có bảo mật IPSec, làm cho nó an toàn hơn IPv4. Đặc điểm này bây giờ đã được tạo tùy ý.  Không Broadcast Mặc dù Ethernet/Token Ring được cho là mạng Broadcast bởi vì chúng hộ trợ truyền tải Broadcast, IPv6 không có hỗ trợ Broadcast nào nữa. Nó sử dụng Multicast để giao tiếp với nhiều host.  Hỗ trợ Anycast Đây là đặc trưng khác của IPv6. IPv6 đã giới thiệu chế độ Anycast trong việc định tuyến gói dữ liệu. Trong chế độ này, nhiều giao thức thông qua internet được chỉ định cùng địa chỉ Anycast IP. Các router, trong khi định tuyến, gửi gói dữ liệu tới đích đến gần nhất.  Tính lưu động IPv6 khi được thiết kế vẫn giữ gìn tính lưu động. Đặc điểm này cho các host (như mobile phone) khả năng di động xung quanh các khu vực địa lý khác nhau và vẫn giữ được kết nối với cùng địa chỉ IP. Tính lưu động này của IPv6 lợi dụng khả năng tự động định cấu hình IP và các Extension Header.  Hỗ trợ quyền ưu tiên được nâng cao IPv4 sử dụng 6 bit DHCP và 2 bit ECN để cung cấp Chất lượng dịch vụ (Quality of Service) nhưng nó chỉ có thể được sử dụng nếu các thiết bị end-to-end hỗ trợ nó, đó là, thiết bị nguồn và đích đến nằm dưới mạng phải hỗ trợ nó. Trong IPv6, hạng Truyền tải và nhãn hiệu Dòng dữ liệu (Traffic class and Flow label) được sử dụng để chỉ cho các router nằm dưới cách xử lý một cách hiệu quả gói dữ liệu và định tuyến nó.  Sự chuyển tiếp mượt mà http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 6
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com Không gian địa chỉ IP lớn trong IPv6 cho khả năng cấp phát các thiết bị với các địa chỉ IP duy nhất trên toàn cầu. Kỹ thuật này lưu giữ các địa chỉ IP và NAT không cần yêu cầu. Vì thế các thiết bị có thể gửi/nhận dữ liệu với nhau, ví dụ, VoIP và/hoặc bất kỳ phương tiện luồng dữ liệu nào có thể được sử dụng một cách hiệu quả hơn. Một sự thật khác là, Header có trọng tải ít hơn, vì thế các router có thể tạo các quyết định chuyển tiếp và chuyển chúng tới đích khác nhanh như khi chúng đến.  Tính có thể mở rộng Một trong những lợi thế lớn nhất của IPv6 Header là nó có thể mở rộng để nhập thêm thông tin trong phần tùy chọn. IPv4 cung cấp chỉ 40 byte cho phần tùy chọn, trong khi đó tùy chọn trong IPv6 có thể nhiều như kích cỡ của chính gói IPv6. Các chế độ định vị trong IPv6 Trong chế độ định vị và liên kết mạng máy tính liên quan tới kỹ thuật hosting một địa chỉ trên mạng. IPv6 cung cấp một số kiểu chế độ mà bởi nó một host đơn có thể được định vị. Nhiều hơn một host có thể được định vị cùng một lúc hoặc host tại khoảng cách gần nhất có thể được định vị. Chế độ định vị Unicast trong IPv6 Trong chế độ định vị Unicast, một giao thức IPv6 được xác định một cách duy nhất trong một đoạn mạng. Gói IPv6 chứa cả địa chỉ nguồn và đích đến. Một giao thức host được trang bị với một địa chỉ IP mà là duy nhất trong đoạn mạng đó. Khi một mạng chuyển mạch hoặc một router nhận một gói Unicast, được hướng đích tới một host đơn, nó gửi ra cho một trong những giao diện đầu ra của nó mà kết nối tới host cụ thể đó. http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 7
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com Chế độ định vị Multicast trong IPv6 Chế độ Multicast trong IPv6 là giống như trong Ipv4. Gói dữ liệu đã hướng đích tới nhiều host được gửi trên một địa chỉ Multicast đặc biệt. Tất cả các host được liên quan trong thông tin Multicast, cần tham gia nhóm Multicast đầu tiên. Tất cả các giao thức mà đã tham gia nhóm nhận gói này và xử lý nó, trong khi các host khác không có liên quan bỏ qua thông tin này. Chế độ định vị Anycast trong IPv6 IPv6 đã giới thiệu một kiểu định vị mới, mà được gọi là định vị Anycast. Trong chế độ định vị này, nhiều giao thức được chỉ định cùng một địa chỉ Anycast IP. Khi một host muốn giao tiếp với một http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 8
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com host được trang bị với một địa chỉ Anycast IP, nó gửi một thông báo Unicast. Với sự giúp đỡ của kỹ thuật định tuyến phức tạp, mà thông báo Unicast được phân phối tới host gần nhất với trạm gửi. Bây giờ chúng ta xem một ví dụ về Server tutorialpoints.com, được đặt tại tất cả các lục địa. Giả sử rằng tất cả các Server được chỉ định một địa chỉ Anycast IP đơn (IPv6). Bây giờ khi một người sử dụng từ Châu Âu muốn truy cập vào trang này, DNS chỉ tới server mà đặt chính Châu Âu. Nếu một người sử dụng từ Ấn Độ muốn truy cập vào trang, DNS sau đó sẽ chỉ tới web đặt tại Asia. Các quan hệ ần nhất được sử dụng trong Chi phí Định Tuyến (Routing Cost). Trong hình trên, khi một client cố gắng để tiếp cận một server, yêu cầu được chuyển tiếp tới server với Chi phí Định tuyến thấp nhất. Kiểu & Định dạng địa chỉ trong IPv6 Hệ thống số thập lục phân trong IPv6 Trước khi giới thiệu định dạng địa chỉ IPv6, chúng ta sẽ xem qua Hệ thống số thập lục phân. Thập lục phân là một hệ thống số vị trí mà sử dụng cơ số 16. Để biểu diễn các giá trị trong định dạng đọc được, hệ thống này sử dụng các ký tự từ 0-9 để biểu thị giá trị từ 0-9 và A-F để biểu thị các giá trị từ 10-15. Mỗi ký số trong Hệ thập lục phân có thể biểu diễn giá trị từ 0-15. http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 9
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com [Bảng chuyển đổi] Cấu trúc địa chỉ trong IPv6 Một địa chỉ IPv6 được tạo bởi 128 bit được phân chia thành 8 khối 16 bit. Mỗi khối sau đó được chuyển đổi thành 4 ký số thập lục phân được phân biệt nhau bởi dấu chấm. Ví dụ dưới đây là một địa chỉ IPv6 128 bit được biểu diễn trong định dạng nhị phân và được phân chia thành 8 khối 16 bit: 0010000000000001 0000000000000000 0011001000111000 1101111111100001 0000000001100011 0000000000000000 0000000000000000 1111111011111011 Mỗi khối sau đó được chuyển đổi thành Hệ thập lục phân và phân biệt nhau bởi dấu hai chấm (:). 2001:0000:3238:DFE1:0063:0000:0000:FEFB Ngay sau khi chuyển đổi vào định dạng Thập lục phân, địa chỉ IPv6 vẫn còn dài. IPv6 cung cấp một vài quy tắc để rút ngắn địa chỉ này. Các quy tắc như sau: Quy tắc 1: Loại bỏ số 0 dẫn đầu: Trong khối 5 (0063), hai số 0 dẫn đầu có thể bị bỏ qua: 2001:0000:3238:DFE1:63:0000:0000:FEFB http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 10
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com Quy tắc 2: Nếu hai hoặc nhiều khối liên tục chứa các số 0 liên tục, bỏ qua tất cả chúng và thay đổi bằng hai dấu hai chấm(::): 2001:0000:3238:DFE1:63::FEFB Khối có các số 0 liên tục có thể được thay bằng chỉ một số 0 bởi ::, vì thế nếu vẫn có một khối mà có các số 0 liên tục trong địa chỉ, chúng ta có thể chỉ dùng một số 0, như khối 2: 2001:0:3238:DFE1:63::FEFB Interface ID trong IPv6 IPv6 có 3 kiểu giao thức địa chỉ Unicast khác nhau. Một nửa phần phần thứ hai của địa chỉ (64 bit cuối) thường được sử dụng cho Giao diện ID. Địa chỉ MAC của một hệ thống được tạo thành bởi 48 bit và được biểu diễn trong Hệ thập lục phân. Các địa chỉ MAC được cho là có thể được chỉ định một cách duy nhất trên toàn thế giới. Giao thức ID lợi dụng tính duy nhất này của các địa chỉ MAC. Một host có thể tự động định hình Giao thức ID của nó bởi sử dụng định dạng EUI-64 (Extended Unique Identifier) của IEEE. Đầu tiên, một host phân chia địa chỉ MAC riêng của nó vào trong 2 nửa 24 bit. Sau đó, giá trị thập lục phân (16 bit) 0xFFFE được xen vào giữa hai nửa của địa chỉ MAC, là kết quả từ định dạng EUI-64. [Ảnh:ID Giao diện EUI-64 ] Sự chuyển đổi của EUI-64 vào trong Bộ nhận diện giao thức IPv6 Để chuyển đổi EUI-64 vào trong Bộ nhận diện giao thức IPv6, bit thứ 7 có ý nghĩa nhất của EUI-64 được bù. http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 11
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com [Ảnh: IP Giao diện IPV6] Địa chỉ Unicast toàn cầu trong IPv6 Kiểu địa chỉ này tương đương với địa chỉ công cộng trong IPv4. Các địa chỉ Unicast toàn cầu trong IPv6 có thể nhận diện và định vị duy nhất trên toàn cầu. [Ảnh: Địa chỉ Unicast toàn cầu] Tiền tố định tuyến toàn cầu (Global Routing Prefix): 48 bit quan trọng nhất được chỉ định như là Tiền tố định tuyến toàn cầu mà được chỉ định tới hệ thống tự quản lý riêng biệt. 3 bit quan trọng nhất của GRP thường được thiết lập là 001. Địa chỉ Liên kết-Nội bộ (Link-Local) trong IPv6 Địa chỉ IPv6 tự động định cấu hình được biết đến như là địa chỉ Liên kết-Nội bộ. Địa chỉ này thường bắt đầu với FE80. 16 bit đầu tiên của địa chỉ Liên kết-Nội bộ thường được thiết lập là 1111 1110 1000 0000 (FE80). 48 bit tiếp theo thường được thiết lập là 0, vì thế: [Ảnh: Địa chỉ Liên kết-Nội bộ] http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 12
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com Các địa chỉ Liên kết-Nội bộ được sử dụng để giao tiếp trong các host IPv6 chỉ trên một liên kết (đoạn Broadcast). Những địa chỉ này không thể định tuyến, vì thế một Router không bao giờ chuyển tiếp những địa chỉ này ra bên ngoài đường liên kết. Địa chỉ Duy nhất-Nội bộ (Unique-Local) trong IPv6 Kiểu địa chỉ IPv6 này là duy nhất trên toàn cầu, nhưng nó nên được sử dụng trong giao tiếp nội bộ. Phần nửa thứ hai của địa chỉ này chứa Giao diện ID và phần nửa đầu được phân chia thành Prefix, Local Bit, Global ID và Subnet ID. [Ảnh: Địa chỉ Duy nhất-Nội bộ] Prefix (tiền tố) thường được thiết lập là 1111 1110. Local Bit (bit nội bộ) thiết lập là 1 nếu địa chỉ được chỉ định nội bộ. Cho đến nay, ý nghĩa của việc thiết lập Local bit về 0 chưa được định nghĩa. Vì thế, Unique Local thường bắt đầu với “FD”. Phạm vi của các địa chỉ Unicast trong IPv6 [Ảnh: Phạm vi của các địa chỉ Unicast] http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 13
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com Phạm vi của địa chỉ Link-Local được giới hạn trong đoạn mạng. Địa chỉ Unique Local là toàn cầu, nhưng không được định tuyến qua internet, giới hạn phạm vi của chúng tới giới hạn của một tổ chức. Địa chỉ Global Unicast là duy nhất trên toàn cầu và có thể nhận biết. Các địa chỉ đặc biệt trong IPv6 Phiên bản 6 có cấu trúc địa chỉ IP hơi phức tạp hơn trong IPv4. IPv6 đã dành riêng một số địa chỉ và ghi chú địa chỉ cho những mục đích đặc biệt. Bạn hãy quan sát bảng bên dưới.  Như đã chỉ trong bảng, địa chỉ 0:0:0:0:0:0:0:0/128 không xác định bất cứ cái gì và được cho là một địa chỉ không được xác định. Sau khi đơn giản hóa, tất cả các số 0 được rút gọn về ::/128.  Trong IPv4, địa chỉ 0.0.0.0 với netmask 0.0.0.0 biểu diễn tuyến mặc định. Khái niệm tương tự được áp dụng cho IPv6, địa chỉ 0:0:0:0:0:0:0:0 netmask tất cả số 0 biểu diễn tuyến mặc định. Sau khi áp dụng quy tắc IPv6, địa chỉ này được rút gọn thành ::/0.  Các địa chỉ loopback trong IPv4 được biểu diễn bởi dãy 127.0.0.1 tới 127.255.255.255. Nhưng trong IPv6, chỉ 0:0:0:0:0:0:0:1/128 biểu diễn địa chỉ Loopback. Sau khi loopback địa chỉ, nó có thể được biểu diễn như ::1/128. Địa chỉ Multicast dành riêng cho các Giao thức định tuyến  Bảng trên chỉ các địa chỉ Multicast dành riêng được sử dụng bởi giao thức định tuyến nội bộ.  Các địa chỉ này được dành riêng theo quy tắc tương tự như trong IPv4. http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 14
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com Địa chỉ Multicast dành riêng cho các Router/Node  Những địa chỉ này giúp các router và host giao tiếp với các router và host có sẵn trên một đoạn mạng mà không được định cấu hình với một địa chỉ IPv6. Các host sử dụng EUI-64 xây dựng trên cơ sở tự động định cấu hình để tự định hình một địa chỉ IPv6 và sau đó giao tiếp với các host/router trên đoạn mạng bởi phương thức của các địa chỉ này. Các trường Header trong IPv6 Điều kỳ diệu của IPv6 nằm trong Header của nó. Một địa chỉ IPv6 bằng 4 lần địa chỉ IPv4, nhưng điều đáng ngạc nhiên là, Header của IPv6 chỉ lớn hơn 2 lần so với Header trong IPv4. Các Header trong IPv6 có một Fixed Header (Header cố định) và 0 hoặc nhiều hơn các Header tùy ý (Optical Header). Tất cả thông tin cần thiết mà thiết yếu cho một router được giữ trong Header cố định. Header tùy ý chứa các thông tin không bắt buộc mà giúp các router hiểu cách xử lý một gói/dòng dữ liệu. Header cố định (Fixed Header) trong IPv6 [Ảnh: IPv6 Fixed Header] Header cố định là 40 byte dài và chứa các thông tin sau: http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 15
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com STT Trường & Miêu tả 1 Version - Phiên bản (4 bit): Nó biểu diễn phiên bản của Giao thức Internet, ví dụ: 0110. 2 Traffic Class - Hạng truyền tải (8 bit): 8 bit này được phân chia thành 2 phần. 6 bit quan trọng nhất được sử dụng cho Kiểu dịch vụ để chỉ dẫn Router biết những dịch vụ gì nên được cung cấp tới gói dữ liệu này. 2 bit ít quan trọng hơn được sử dụng cho ECN. 3 Flow Label - Nhãn dòng (20 bit): Nhãn này được sử dụng để duy trì dòng liên tục của gói dữ liệu thuộc sở hữu của một giao tiếp. Các nguồn dãn nhãn liên lục để giúp router xác nhận rằng một gói dữ liệu cụ thể thuộc sở hữu của một dòng thông tin riêng biệt. Trường này giúp tránh việc xắp xếp lại các gói dữ liệu. Nó được thiết kế cho phương tiện luồng/thời gian thực. 4 Payload Length - Độ dài trọng tải (16 bit): Trường này được sử dụng để chi cho các router biết rằng bao nhiêu thông tin về một gói cụ thể chứa trong trọng tải của nó. Trọng tải gồm các Header tùy ý và dữ liệu Tầng trên (Upper Layer). Với 16 bit, lên tới 65535 byte có thể được biểu thị; nhưng nếu các trường Header tùy ý chứa Hop-by-Hop Extension Header, thì sau đó, trọng tải có thể vượt quá 65535 byte và trường này được thiết lập về 0. 5 Next Header (8 bit): Trường này được sử dụng để chỉ hoặc kiểu của Extension Header hoặc nếu Extension Header không hiển thị thì khi đó nó chỉ Upper Layer PDU. Các giá trị của kiểu Upper Layer PDU là giống như trong IPv4. 6 Hop Limit - Giới hạn Hop (8 bit): Trường này được sử dụng để dừng gói dữ liệu để lặp vô hạn trong mạng. Nó giống như TTL trong IPv4. Giá trị của trường Hop Limit được giảm bớt đi 1 khi nó truyền qua một link (một router/hop). Khi trường này tiến về 0, gói được loại bỏ. http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 16
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com 7 Source Address - Địa chỉ nguồn (128 bit): Trường này chỉ địa chỉ của nguồn của gói dữ liệu. 8 Destination Address - Địa chỉ đích đến (128 bit): Trường này cung cấp địa chỉ đích đến. Extension Header trong IPv6 Trong IPv6, Fixed Header chỉ chứa những thông tin mà cần thiết, để tránh việc những thông tin đó hoặc không được yêu cầu hoặc hiếm khi được sử dụng. Tất cả những thông tin này được đặt giữa trường Fixed Header và Upper Layer Header, ở trong Extension Header. Mỗi Extension Header được nhận diện bởi một giá trị riêng biệt. Khi các Extension Header được sử dụng, trường Next Header của Fixed Header trong IPv6 chỉ tới trường Extension Header đầu tiên. Nếu có nhiều hơn một Extension Header, thì khi đó trường Next Header của Extension Header đầu tiên chỉ tới trường Extension Header thứ hai, và tương tự như thế. Trường Next Header của Extension Header cuối cùng chỉ tới Upper Layer Header. Vì thế, tất cả các Header chỉ tới Header kế tiếp trong một phương thức danh sách kết nối. Nếu trường Next Header chứa giá trị 59, nó chỉ dẫn rằng không có Header nào sau trường này, kể cả Upper Layer Header. Extension Header tiếp theo phải được hỗ trợ bởi mỗi RFC 2460: Dãy liên tục của Extension Header sẽ là: http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 17
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com Những Header này:  1. Được xử lý bởi các đích đến Đầu tiên và tiếp theo đó.  2. Được xử lý bởi đích đến Cuối cùng. Các Extension Header được xắp xếp theo thứ tự cái này sau cái kia trong một phương thức danh sách liên kết, như được miêu tả trong sơ đồ dưới: [Ảnh: Định dạng kết nối Extension Header] Giao tiếp trong IPv6 Trong IPv4, một host mà muốn giao tiếp với host khác trên mạng cần có một địa chỉ IP bởi hoặc phương thức DHCP hoặc bởi sự tự định cấu hình. Ngay sau khi một host được trang bị với một số địa chỉ IP có hiệu lực, nó có thể giao tiếp với bất kỳ host nào trên Subnet. Để truyền tin trên Tầng- 3, một cũng host phải biết địa chỉ IP của host khác. Truyền tin trên một link, được thiết lập bởi phương thức phần cứng được nhúng bởi các địa chỉ MAC. Để biết địa chỉ MAC của một host mà địa chỉ IP của nó đã được biết, một host gửi ARP Broadcast và trong sự phản hồi, host dự định gửi trả lại địa chỉ MAC của nó. Trong IPv6, không có các kỹ thuật Broadcast. Nó không là một sự cần thiết cho một IPv6 cho host khả năng đạt được một địa chỉ IP từ DHCP hoặc từ cách tự định cấu hình, nhưng nó có thể tự động định cấu hình IP của riêng nó. ARP đã được thay đổi bởi ICMPv6 Neighbor Discovery Protocol. http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 18
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com Giao thức phát hiện lân cận (Neighbor Discovery Protocol) trong IPv6 Một host trong mạng IPv6 có khả năng tự động định hình chính nó với một địa chỉ Liên kết-Nội bộ duy nhất. Ngay sau khi host nhận được một địa chỉ IPv6, nó tham gia một số nhóm Unicast. Tất cả sự truyền tin liên quan tới đoạn mạng diễn ra chỉ trên những địa chỉ Unicast đó. Một host đi qua dãy các tuyên bố của IPv6:  Neighbor Solicitation: Sau khi định cấu hình IPv6 tất cả bằng tay hoặc bằng DHCP hoặc bởi sự tự động định cấu hình, host gửi một thông báo Neighbor Solicitation ra ngoài tới địa chỉ Multicast FF2::1/16 cho tất cả các địa chỉ IPv6 của nó để biết rằng không ai khác có thể cùng chiếm được các địa chỉ này.  DAD (Duplicate Address Detection): Khi host không nghe bất cứ những gì về đoạn mạng liên quan tới thông báo Neighbor Solicitation của nó, nó giả sử rằng không có bản sao địa chỉ nào tồn tại trên đoạn mạng.  Neighbor Advertisement: Sau khi chỉ định các địa chỉ tới các giao diện của nó và làm chúng chạy, host lần nữa gửi ra ngoài một thông báo Neighbor Advertisement nói cho tất cả các host khác trên đoạn mạng, mà nó đã chỉ định các địa chỉ IPv6 đó tới các giao thức này. Một khi một host đã thực hiện việc định cấu hình của các địa chỉ IPv6 của nó, nó thực hiện các thứ sau tiếp theo:  Router Solicitation: Một host gửi một thông báo Router Solicitation dạng Unicast (FF02::2/16) ra ngoài đoạn mạng của nó để biết sự hiện diện của bất kỳ router nào trên đoạn mạng này. Nó giúp host định cấu hình router như là gateway mặc định của nó. Nếu gateway mặc định này go down, host có thể chuyển tới router mới và làm cho router này trở thành gateway của nó.  Router Advertisement: Khi một host nhận được một thông báo Router Solicitation, nó phản hồi trở lại tới host, quảng bá sự hiện diện của nó trên link đó.  Redirect: Nó có thể là tình huống tại nơi một Router nhận một yêu cầu Router Solicitation nhưng nó biết rằng đó không phải là gateway tốt nhất cho host. Trong tình huống này, router gửi trả lại một thông báo Redirect nói cho host rằng có sẵn một router ở next-hop tốt http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 19
http://vietjack.com/ipv6/index.jsp Copyright © vietjack.com hơn. Next-hop là nơi mà host sẽ gửi dữ liệu được hướng đích của nó tới một host mà không thuộc về cùng đoạn mạng. Subnetting trong IPv6 Trong IPv4, các địa chỉ được tạo trong các hạng. Các địa chỉ IPv4 phân hạng xác định rõ ràng các bit được sử dụng cho các tiền tố mạng và các bit được sử dụng cho các host trên mạng. Để chia Subnet (Subnetting) trong IPv4, chúng ta sử dụng netmask phân hạng mặc định cho phép chúng ta mượn các bit của host để sử dụng như các bit của Subnet. Điều này tạo ra kết quả là nhiều Subnet nhưng ít host mỗi Subnet hơn. Đó là, khi chúng ta mượn các host bit để tạo một subnet, nó làm cho chúng ta có ít bit hơn để được sử dụng cho các địa chỉ host. Các địa chỉ IPv6 sử dụng 128 bit để biểu diễn một địa chỉ mà bao gồm các bit được sử dụng cho việc Subnetting. Nửa thứ hai của địa chỉ (64 bit ít quan trọng hơn) thường chỉ được sử dụng cho các host. Vì thế, không có sự dung hòa nào nếu chúng ta chia Subnet cho mạng. [Ảnh: Subnetting trong IPv6] 16 bit của Subnet là tương đương với mạng Hạng B trong IPv4. Sử dụng các bit Subnet này, một tổ chức có thể có 65 nghìn Subnet khác mà là quá đủ so với nhu cầu. Vì thế các tiền tố định tuyến là /64 và host là 64 bit. Chúng ta có thể chia nhiều Subnet hơn (thay vì 16 bit) bởi việc mượn các host bit. Nhưng nó được đề nghị rằng 64 bit luôn luôn là được sử dụng cho các địa chỉ host bởi vì việc tự động định cấu hình yêu cầu 64 bit. Chia Subnet trong IPv6 làm việc trên khái niệm giống như là Variable Length Subnet Masking trong IPv4. Tiền tố /48 có thể được cấp phát cho một tổ chức cung cấp nó lợi ích của việc có tiền tố Subnet /64, mà có 65535 Subnet, mỗi Subnet có 264 host. Một tiền tố /64 có thể được chỉ định tới một kết nối point-to-point nơi mà chỉ có 2 host (hoặc thiết bị IPv6) trên một link. Chuyển tiếp từ IPv4 tới IPv6 Sự chuyển tiếp hoàn toàn từ IPv4 sang IPv6 vẫn chưa thể xảy ra bởi vì IPv6 chưa thể tương thích ngược. Kết quả là một tình huống mà hoặc một site trên IPv6 hoặc nó không. Nó là không giống http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 20