NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO VÀ ỨNG DỤNG TRONG CẤU TRÚC IPv6

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN






TIỂU LUẬN MÔN HỌC:
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
TRONG TIN HỌC



ĐỀ TÀI:
NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO VÀ ỨNG
DỤNG TRONG CẤU TRÚC IPv6


GVHD: GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm
Người thực hiện: Nguyễn Hoàng Sỹ
Mã số: CH1101037
Lớp: CH06




Tp.HCM, tháng 03 năm 2012

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2
LỜI MỞ ĐẦU 3
PHẦN A: TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC IPv6 4
I. Giới thiệu IPv6: 4
II. Cấu trúc địa chỉ IPv6 Header: 5
III. Cách biểu diễn IPv6: 8
IV. Cấu trúc địa chỉ IPv6: 9
V. Phân loại địa chỉ IPv6: 10
V.1/ UNICAST: 10
V.1.1/ Link-Local Address (LLA): 10
V.1.2/ Site-Local Addresses (SLA): 11
V.1.3/ Global Unicast Address (GUA): 12
V.1.4/ Unique- local addresses (ULA): 12
V.2/ MULTICAST: 13
V.3/ ANYCAST: 14
VI./ Routing Protocol IPv6: 15
VI.1/ BảNG ĐịNH TUYếN IPV6: 15
VI.1.1/ Các loại entry trong bảng định tuyến IPv6: 16
VI.1.2/ Quá trình định tuyến: 16
VI.2/ ĐịNH TUYếN TĨNH IPV6: 17
VI.2.1/ Cấu hình static route IPv6: 18
VI.3/ CÁC GIAO THứC ĐịNH TUYếN ĐộNG TRONG IPV6: 19

VI.3.1/ RIPng (RIP Next Generation): 19
VI.3.2/ EIGRP cho IPv6: 20



VI.3.3/ OSPFv3 cho IPv6: 22
PHẦN B: NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ỨNG DỤNG TRONG IPv6 24
I. Nguyên lý phân nhỏ: 24
II. Nguyên lý tách khỏi: 24
III. Nguyên lý phẩm chất cục bộ: 25
IV. Nguyên lý kết hợp: 26
V. Nguyên lý vạn năng: 27
VI. Nguyên lý chứa trong: 27
VII. Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ: 28
VIII. Nguyên lý thực hiện sơ bộ: 28
IX. Nguyên lý dự phòng: 29
X. Nguyên lý năng động 29
XI. Nguyên lý tác động hữu hiệu: 30
XII. Nguyên lý rẻ thay cho đắt: 30
XIII. Nguyên lý quan hệ phản hồi: 31
XV. Nguyên lý sử dụng trung gian: 31
XVI. Nguyên lý tự phục vụ: 32
XVII. Nguyên lý sao chép (copy) 32
PHẦN C : DEMO CẤU TRÚC VÀ TRIỂN KHAI IPv6 (Video minh họa kèm theo)
32
KẾT LUẬN 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO 33


LỜI MỞ ĐẦU


Năm 1973, TCP/IP được giới thiệu và ứng dụng vào mạng ARPANET.Vào thời điểm
đó, mạng ARPANET chỉ có khoảng 250 Site kết nối với nhau, với khoảng 750 máy
tính. Internet đã và đang phát triển với tốc độ khủng khiếp, đến nay đã có hơn 60 triệu



người dùng trên toàn thế giới. Theo tính toán của giới chuyên môn, mạng Internet hiện
nay đang kết nối hàng trăm nghìn Site với nhau, với hàng trăm triệu máy tính. Trong
tương lai không xa, những con số này không chỉ dừng lại ở đó. Sự phát triển nhanh
chóng này đòi hỏi phải kèm theo sự mở rộng, nâng cấp không ngừng của cơ sở hạ tầng
mạng và công nghệ sử dụng. Bước sang những năm đầu của thế kỷ XXI, ứng dụng của
Internet phát triển nhằm cung cấp dịch vụ cho người dùng trên các thiết bị mới ra đời:
Tablet, Smart-Phone, Smart TV… Để có thể đưa những khái niệm mới dựa trên cơ sở
TCP/IP này thành hiện thực, TCP/IP phải mở rộng. Nhưng một thực tế mà không chỉ
giới chuyên môn, mà ngay cả các ISP cũng nhận thức được đó là tài nguyên mạng ngày
càng hạn hẹp, không gian địa chỉ IP đã cạn kiệt, địa chỉ IP (IPv4) không thể đáp ứng
nhu cầu mở rộng mạng đó. Bước tiến quan trọng mang tính chiến lược đối với kế hoạch
mở rộng này là việc nghiên cứu cho ra đời một thế hệ sau của giao thức IP, đó chính là
IP version 6.
Trong nội dung bài tiểu luận này, tôi xin trình bày khái quát về cấu trúc công nghệ giao
thức liên mạng phiên bản 6 (IPv6) mà thế giới đang hướng đến, các máy chủ Internet
cũng như các mạng lưới kết nối sẽ cần giao thức này. Kèm theo đó, tôi cũng xin nêu lên
các nguyên lý sáng tạo và ứng dụng cơ bản trong công nghệ IPv6.
Tôi chân thành cảm ơn Thầy GS. TSKH Hoàng Văn Kiếm đã truyền đạt những kiến
thức quý báu về các phương pháp nghiên cứu trong khoa học máy tính cũng như
những hướng nghiên cứu chính trên thế giới hiện nay.
PHẦN A: TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC IPv6
I. Giới thiệu IPv6:
Các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) cùng nhiều website

hàng đầu như Facebook, Google, Yahoo và Microsoft Bing sẽ
chuyển sang IPv6 lâu dài vào ngày 06/06/2012 .
IPv6 cho phép tăng lên đến 2128 địa chỉ, 3 bit đầu luôn là 001
được giành cho các địa chỉ khả định tuyến toàn cầu (Globally
Routable Unicast –GRU) còn lại 2125 địa chỉ, nghĩa là có khoảng 4,25.1037 địa chỉ,
trong khi IPv4 chỉ có tối đa 3,7.109 địa chỉ, nghĩa là IPv6 sẽ chứa 1028 tầm địa chỉ



IPv4, một sự gia tăng khổng lồ so với 232 (khoảng 4.3 tỷ) địa chỉ của IPv4. Đây là một
không gian địa chỉ cực lớn với mục đích không chỉ cho Internet mà còn cho tất cả các
mạng máy tính, hệ thống viễn thông, hệ thống điều khiển thậm chí cho từng vật dụng
trong gia đình. Người ta nói rằng từng chiếc điều hòa, tủ lạnh, máy giặt hay nồi cơm
điện v.v của từng gia đình một cũng sẽ mang một địa chỉ IPv6 để chủ nhân của chúng
có thể kết nối và ra lệnh từ xa. Nhu cầu hiện nay, ước tính chỉ cần 15% không gian địa
chỉ IPv6 còn 85% dự phòng cho tương lai.
Hệ thống IPv6 hay còn gọi là IPng (Next Generation: thế hệ kế tiếp) được thiết kế với
hy vọng khắc phục những hạn chế vốn có của địa chỉ IPv4 như:
 Định dạng phần Header của các gói tin theo dạng mới. Các gói tin sử dụng IPv6
có cấu trúc phần Header thay đổi nhằm tăng cương tính hiệu quả sử dụng thông
qua việc dời các vùng thông tin không cần thiết (non-essensial) và tùy chọn vào
vùng mở rộng (Extension Header Field)
 Cung cấp không gian địa chỉ rộng lớn hơn
 Cung cấp giải pháp định tuyến và định vị địa chỉ hiệu quả hơn.
 Phương thức cấu hình Host đơn giản và tự động ngay cả khi có hoặc không có
DHCP Server (stateful / stateless Host Configuration)
 Cung cấp sẵn thành phần Security (Built-in Security)
 Hỗ trợ giải pháp chuyển giao ưu tiên (Prioritized Delivery) trong Routing.
 Cung cấp Protocol mới trong việc tương tác giữa các Điểm kết nối (Nodes )
 Có khả năng mở rộng dễ dàng thông qua việc cho phép tạo thêm Header ngay

sau IPv6 Packet Header
II. Cấu trúc địa chỉ IPv6 Header:




Hình 2.1: Chi tiết IPv6 Header.
Các trường có trong IPv6 Header :
 Version : Trường chứa 4 bit 0110 ứng với số 6 chỉ phiên bản của IP.
 Traffic Class : Trường 8 bit tương ứng với trường Type of Service (ToS) trong
IPv4. Trường này được sử dụng để biểu diễn mức ưu tiên của gói tin, ví dụ có
nên được truyền với tốc độ nhanh hay thông thường, cho phép thiết bị có thể xử
lý gói một cách tương ứng.
 Flow Label : Trường hoàn toàn mới trong IPv6, có 20 bit chiều dài. Trường này
biểu diễn luồng cho gói tin và được sử dụng trong các kỹ thuật chuyển mạch đa
lớp (multilayer switching), nhờ đó các gói tin được chuyển mạch nhanh hơn
trước. Bằng cách sử dụng trường này, nơi gửi gói tin hoặc thiết bị hiện thời có
thể xác định một chuỗi các gói tin thành 1 dòng, và yêu cầu dịch vụ cụ thể cho
dòng đó. Ngay cả trong IPv4, một số các thiết bị giao tiếp cũng được trang bị khả
năng nhận dạng dòng lưu lượng và gắn mức ưu tiên nhất định cho mỗi dòng. Tuy
nhiên, những thiết bị này không những kiểm tra thông tin tầng IP ví dụ địa chỉ
nơi gửi và nơi nhận, mà còn phải kiểm tra cả số port là thông tin thuộc về tầng
cao hơn. Trường Flow Label trong IPv6 cố gắng đặt tất cả những thông tin cần
thiết vào cùng nhau và cung cấp chúng tại tầng IP.
 Payload Length :Trường 16 bit. Tương tự trường Toal Length trong IPv4, xác
định tổng kích thước của gói tin IPv6 (không chứa header).
 Next Header :Trường 8 bit. Trường này sẽ xác định xem extension header có
tồn tại hay không, nếu không được sử dụng, header cơ bản chứa mọi thông tin
tầng IP. Nó sẽ được theo sau bởi header của tầng cao hơn, tức là header của TCP
hay UDP, và trường Next Header chỉ ra loại header nào sẽ theo sau.

 Hop Limit :Trường 8 bit. Trường này tương tự trường Time to live của IPv4. Nó
có tác dụng chỉ ra số hop tối đa mà gói tin IP được đi qua. Qua mỗi hop hay
router, giá trị của trường sẽ giảm đi 1.
 Source Address :Trường này gồm 16 octet (hay 128 bit), định danh địa chỉ
nguồn của gói tin.
 Destination Address :Trường này gồm 16 octet (hay 128 bit), định danh địa chỉ
đích của gói tin.



Ngoài ra IPv6 Header còn có thêm Extension Headers, là phần Header mở rộng. IPv6
ứng dụng một hệ thống tách biệt các dịch vụ gia tăng khỏi các dịch vụ cơ bản và đặt
chúng trong header mở rộng (extension header), phân loại các header mở rộng theo
chức năng của chúng. Làm như vậy thì sẽ giảm tải nhiều cho router, và thiết lập nên
được một hệ thống cho phép bổ sung một cách linh động các chức năng.

Hình 2.2: Extension Headers
Extension Headers bao gồm 6 loại, khi sử dụng cùng lúc nhiều extension header,
thường có một khuyến nghị là đặt chúng theo thứ tự sau: Hop-by-Hop Options,
Destination Options, Routing, Fragment, Authentication and Encapsulating Security
Payload, Upper-layer.
 Hop-by-Hop options header : Header này (giá trị = 0) xác định một chu trình
mà cần được thực hiện mỗi lần gói tin đi qua một router.
 Destination Options header : Header này (giá trị = 60) được sử dụng nếu có
Routing Header. Để xác định chu trình cần thiết phải xử lý bởi Node đích. Có thể
xác định tại đây bất cứ chu trình nào. Thông thường chỉ có những Node đích xử
lý header mở rộng của IPv6. Như vậy thì các header mở rộng khác ví dụ:
Fragment header có thể cũng được gọi là Destination Option header. Tuy nhiên,
Destination Option header khác với các header khác ở chỗ nó có thể xác định
nhiều dạng xử lý khác nhau.Mobile IP thường sử dụng Header này.

 Routing header : Routing header (giá trị = 43) được sử dụng để xác định đường
dẫn định tuyến. Ví dụ, có thể xác định nhà cung cấp dịch vụ nào sẽ được sử
dụng, và sự thi hành bảo mật cho những mục đích cụ thể.Node nguồn sử dụng
Routing header để liệt kê địa chỉ của các router mà gói tin phải đi qua. Các địa
chỉ trong liệt kê này được sử dụng như địa chỉ đích của gói tin IPv6 theo thứ tự
được liệt kê và gói tin sẽ được gửi từ router này đến router khác tương ứng.



 Fragment header : Fragment header được sử dụng khi nguồn gửi gói tin IPv6
gửi đi gói tin lớn hơn Path MTU, để chỉ xem làm thế nào khôi phục lại được gói
tin từ các phân mảnh của nó. MTU (Maximum Transmission Unit) là kích thước
của gói tin lớn nhất có thể gửi qua một đường dẫn cụ thể nào đó. Trong môi
trường mạng như Internet, băng thông hẹp giữa nguồn và đích gây ra vấn đề
nghiêm trọng. Cố gắng gửi một gói tin lớn qua một đường dẫn hẹp sẽ làm quá
tải. Trong địa chỉ IPv4, mối router trên đường dẫn có thể tiến hành phân mảnh
chia gói tin theo giá trị của MTU đặt cho mỗi interface. Tuy nhiên, chu trình này
áp đặt một gánh nặng lên router. Bởi vậy trong địa chỉ IPv6, router không thực
hiện phân mảnh gói tin (các trường liên quan đến phân mảnh trong header IPv4
đều được bỏ đi).
 Authentication and Encapsulating Security Payload header : Authentication
header (giá trị = 51) và ESP header (giá trị = 50) được sử dụng trong IPSec để
xác thực, đảm bảo tính toàn vẹn và tính bảo mật của 1 gói tin, được sử dụng để
xác định những thông tin liên quan đến mã hoá dữ liệu.
 Upper-layer header : Trường này được xem là header quy định trường ở trên
tầng IP, xác định cách thức dịch chuyển gói tin. 2 giao thức dịch chuyển chính là
TCP (giá trị = 6) và UDP (giá trị = 17).
III. Cách biểu diễn IPv6:
Người ta không biểu diễn địa chỉ IPv6 dưới dạng số thập phân. Địa chỉ IPv6 được viết
hoặc theo 128 bit nhị phân, hoặc thành một dãy chữ số hexa. Tuy nhiên, nếu viết một

dãy số 128 bit nhị phân quả là không thuận tiện, và để nhớ chúng thì không thể. Do vậy,
địa chỉ IPv6 được biểu diễn dưới dạng một dãy chữ số hexa .
Để biểu diễn 128 bit nhị phân IPv6 thành dãy chữ số hexa decimal, người ta chia 128 bit
này thành các nhóm 4 bit, chuyển đổi từng nhóm 4 bit thành số hexa tương ứng và
nhóm 4 số hexa thành một nhóm phân cách bởi dấu “:”. Kết quả, một địa chỉ IPv6 được
biểu diễn thành một dãy số gồm 8 nhóm số hexa cách nhau bằng dấu “:”, mỗi nhóm
gồm 4 chữ số hexa.




Hình 3.1: Cách biểu diễn IPv6

IPv6 Address gồm 8 nhóm, mỗi nhóm 16 bits được biểu diển dạng số Thập lục phân
(Hexa-Decimal).
Vd-1 : 2001:0DB8:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
Có thể đơn giản hóa với quy tắc sau :
 Cho phép bỏ các số không (0) nằm phía trước trong mỗi nhóm
 Thay bằng 1 số 0 cho nhóm có giá trị bằng không
 Thay bằng :: cho các nhóm liên tiếp có giá trị bằng không
Như vậy địa chỉ ở Vd-1 có thể viết lại như sau :
Vd-2 : 2001:DB8:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A
Vd-3 : địa chỉ = FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2
Có thể viết lại = FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2
IV. Cấu trúc địa chỉ IPv6:

Hình 4.1: Cấu trúc chung của một địa chỉ IPv6 128 bit
Trong 128 bit địa chỉ IPv6, có một số bit thực hiện chức năng xác định:
 Bit xác định loại địa chỉ IPv6 (bit tiền tố - prefix).

Như đã đề cập, địa chỉ IPv6 có nhiều loại khác nhau. Mỗi loại địa chỉ có chức năng nhất
định trong phục vụ giao tiếp. Để phân loại địa chỉ, một số bit đầu trong địa chỉ IPv6



được dành riêng để xác định dạng địa chỉ, được gọi là các bit tiền tố (prefix). Các bit
tiền tố này sẽ quyết định địa chỉ thuộc loại nào và số lượng địa chỉ đó trong không gian
chung IPv6.
Ví dụ: 8 bit tiền tố “1111 1111” tức “FF” xác định dạng địa chỉ multicast, là dạng địa
chỉ sử dụng khi một Node muốn giao tiếp đồng thời với nhiều Node khác. Địa chỉ
multicast chiếm 1/256 không gian địa chỉ IPv6. Ba bit tiền tố “001” xác định dạng địa
chỉ unicast (dạng địa chỉ cho giao tiếp một - một) định danh toàn cầu, tương đương như
địa chỉ IPv4 công cộng chúng ta vẫn thường sử dụng hiện nay.
- Không gian địa chỉ IPv6 (IPv6 Adddress) với 128 bits địa chỉ cung cấp khối lượng
tương đương số thập phân là : 2
128
hoặc 340, 282, 366, 920, 938, 463, 463, 374, 607,
431, 768, 211, 45 6 địa chỉ so với IPv4 với 32 bits địa chỉ cung cấp khối lượng tương
đương số thập phân là 2
32
hoặc 4, 294, 967, 296 địa chỉ.
V. Phân loại địa chỉ IPv6:
Địa chỉ IPv4 được chia ra 5 lớp A,B,C,D,E còn IPv6 lại được phân ra là 3 loại chính
sau:
V.1/ Unicast:
Dùng để định vị một Interface trong phạm vi các Unicast Address. Gói tin (Packet) có
đích đến là Unicast Address sẽ thông qua Routing để chuyển đến 1 Interface duy nhất.
Trong loại địa chỉ này có rất nhiều kiểu, chúng ta hãy xem một số kiểu chính sau đây
V.1.1/ Link-Local Address (LLA):
Địa chỉ đơn hướng dùng nội bộ, được sử dụng cho một tổ chức có mạng máy tính riêng

(dùng nội bộ) chưa nối với mạng internet toàn cầu hiện tại nhưng sẵn sàng nối được khi
cần. Địa chỉ này chia thành 2 kiểu Link Local: nhận dạng đường kết nối nội bộ.
Site Local : nhận dạng trong phạm vi nội bộ có thể có nhiều nhóm.
 Mẫu địa chỉ cho Link local: 64 bits đầu = FE80 là giá trị cố định (Prefix = FE80
:: / 64) Interface ID = gồm 64 bits . Kết hợp với Physical Address của Network
Adapter

Hình 5.1.1: Cấu trúc địa chỉ của Link local



Chúng ta thử vào cmd, gõ lệnh ipconfig /all để xem thử giá trị Link-Local
Address

 Mẫu địa chỉ cho Site local: Các bit đầu tiên 10 bit đầu được gọi là prefix dùng để
phân biệt các loại, các kiểu địa chỉ khác nhau trong IPv6. Các interface ID trong
các trường hợp trên để nhận dạng thiết bị Node hay router nhưng sử dụng tên
miền.

Hình 5.1.2: Cấu trúc địa chỉ của Site local
V.1.2/ Site-Local Addresses (SLA):
SLA tương tự các địa chỉ Private IPv4 (10.X.X.X, 172.16.X.X, 192.168.X.X) được sử
dụng trong hệ thống nội bộ (Intranet). Phạm vi sử dụng SLA là trong cùng Site.
(*) Site : là khái niệm để chỉ một phần của hệ thống mạng tại các tọa độ địa lý khác
nhau


Hình 5.1.3: Cấu trúc địa chỉ của SLA
1111 1110 11 = 10 bits đầu là giá trị cố định (Prefix = FEC0 /10)
Subnet ID : gồm 54 bits dùng để xác địng các Subnets trong cùng Site

Interface ID : gồm 64 bits. Là địa chỉ của Interfaces trong Subnet
V.1.3/ Global Unicast Address (GUA):
GUA là địa chỉ IPv6 Internet (tương tự Public IPv4 Address). Phạm vi định vị của GUA
là toàn bộ hệ thống IPv6 Internet (RFC 3587).
3bits đầu luôn có giá trị = 001 nhị phân (Binary – bin) (Prefix = 001 /3)
Global Routing Prefix : gồm 45 bits. Là địa chỉ được cấp cho một tổ chức, Công ty / Cơ
quan … khi đăng ký IPv6 Internet Address (Public IP).
Subnet ID : gồm 16 bits. Là địa chỉ tự cấp trong tổ chức để tạo các Subnets
Interface ID : gồm 64 bits. Là địa chỉ của Interface trong SubnetCó thể đơn giản hóa
thành dạng như sau (Global Routing Prefix = 48 bits).

V.1.4/ Unique- local addresses (ULA):
Đối với các Organization có nhiều Sites, Prefix của SLA có thể bị trùng lặp. Có thể thay
thể SLA bằng ULA (RFC 4193), ULA là địa chỉ duy nhất của một Host trong hệ thống
có nhiều Sites với cấu trúc:


1111 110 : 7 bits đầu là giá trị cố định FC00/7. L=0 : Local Prefix =FC00 /8
Glocal ID : địa chỉ Site (Site ID). Có thể gán tùy ý
Subnet ID : địa chỉ Subnet trong Site



Với cấu trúc này, ULA sẽ tương tự GUA và khác nhau ở phần Prefix
V.2/ Multicast:
Dùng để định vị nhiều Interfaces. Packet có đích đến là Multicast Address sẽ thông qua
Routing để chuyển đến tất cả các Interfaces có cùng Multicast Address. Trong địa chỉ

IPv6 không còn tồn tại khái niệm địa chỉ Broadcast. Mọi chức năng của địa chỉ
Broadcast trong IPv4 được đảm nhiệm thay thế bởi địa chỉ IPv6 Multicast.

Hình 5.2.1: Cấu trúc địa chỉ Multicast Address
 Địa chỉ IPv6 Multicast được định nghĩa với prefix là FF::/8 .
 Từ FF00::đến FF0F:: là địa chỉ dành riêng được quy định bởi IANA để sử dụng
cho mục đích multicast.
 Octet thứ hai chỉ ra cờ và phạm vi của địa chỉ multicast.
Flag xác định thời gian sống của địa chỉ. Có 2 giá trị của flag :
 Flag = 0 : Địa chỉ multilcast vĩnh viễn.
 Flag = 1 : Địa chỉ multilcast tạm thời.
Scope chỉ ra phạm vi hoạt động của địa chỉ. Có 7 giá trị của Scope :
 Scope = 1 : Interface-local.
 Scope = 2 : Link-local.
 Scope = 3 : Subnet-local.
 Scope = 4 : Admin-local.
 Scope = 5 : Site-local.
 Scope = 8 : Organization.
 Scope = E : Global.
Ngoài ra địa chỉ IPv6 Multicast còn có quy định giá trị của các bit cuối để xác định đối
tượng thuộc phạm vi của Multicast Address
* Bảng mô tả các loại địa chỉ IPv6 Multicast.




FF02::1:FFXX:XXXX là dạng địa chỉ Multicast với vai trò là các Solicited-node (thay
cho ARP của IPv4) dùng để phân giải địa chỉ IPv6 thành địa chỉ MAC của các Node
trong cùng 1 vùng (ở đây vùng trong ví dụ là Link-local).

V.3/ Anycast:
Dùng để định vị nhiều Interfaces. Tuy vậy, Packet có đích đến là Anycast Address sẽ
thông qua Routing để chuyển đến một Interfaces trong số các Interface có cùng Anycast
Address, thông thường là Interface gần nhất (khái niệm Gần ở đây được tính theo
khoảng cách Routing). Trong các trường hợp nêu trên, IPv6 Address được cấp cho
Interface chứ không phải Node, một Node có thể được định vị bởi một trong số các
Interface Address. IPv6 không có dạng Broadcast, các dạng Broadcast trong IPv4 được
xem như tương đương Multicast trong IPv6.
Địa chỉ anycast được gán cho nhiều giao diện. Các gói mang địa chỉ anycast được
chuyển tiếp bởi cơ sở hạ tầng định tuyến tới giao diện gần nhất mà được gán địa chỉ
anycast. Để phân bổ gói thuận tiện, cơ sở hạ tầng định tuyến phải nhận biết được các
giao diện được gán địa chỉ anycast và khoảng cách của chúng trong thuật ngữ metric
định tuyến. Sự nhận biết này được thực hiện bởi các tuyến chính đi qua một phần cơ sở
hạ tầng định tuyến của mạng mà không thể nắm bắt được địa chỉ anycast đang sử dụng
tiền tố tuyến.
Ví dụ, đối với địa chỉ anycast 3FFE:2900: D005:6187:2AA:FF:FE89: 6B9A, tuyến
chính cho địa chỉ này được truyền trong cơ sở hạ tầng định tuyến của tổ chức được gán
tiền tố 48 bit 3FFE:2900: D005::/48. Vì một nút được gán địa chỉ anycast này có thể



được đặt ở mọi vị trí trong mạng Internet của tổ chức, các tuyến nguồn cho tất cả các
nút có địa chỉ anycast này được yêu cầu trong các bảng định tuyến của tất cả các bộ
định tuyến. Bên ngoài của tổ chức, địa chỉ anycast được sử dụng bởi tổ chức có tiền tố
3FFE:2900: D005 ::/48. Vì vậy, các tuyến chính được yêu cầu để phân bổ gói IPv6 tới
thành viên trong nhóm địa chỉ anycast gần nhất trong mạng Internet của tổ chức thì
không được yêu cầu trong cơ sở hạ tầng định tuyến của IPv6 Internet.

Tất cả các giao diện bộ định tuyến trong mạng con được gán địa chỉ Subnet - Router
Anycast cho mạng con đó. Địa chỉ Subnet - Router Anycast được sử dụng để thông tin

với bộ định tuyến gần nhất mà kết nối với một mạng con cụ thể.
VI./ Routing Protocol IPv6:
Tương tự như các IPv4 Node, các IPv6 Node sử dụng một bảng định tuyến IPv6 cục bộ
để quyết định cách để truyền packet đi. Các entry trong bảng định tuyến được tạo một
cách mặc định khi IPv6 khởi tạo và các entry khác sẽ được thêm vào khi nhận được các
gói tin Router Advertisement chứa các prefix và các route, hay qua việc cấu hình tĩnh
bằng tay.
VI.1/ Bảng định tuyến IPv6:
* Các đặc tính:
Một bảng định tuyến sẽ có mặt trên tất cả các node chạy giao thức IPv6. Bảng định
tuyến lưu những thông tin về các subnet (mạng con) của mạng và một next hop (điểm
tiếp theo) để có thể đến được subnet đó. Trước khi bảng định tuyến được kiểm tra, thì
bộ nhớ đích đến sẽ được kiểm tra xem có những entry nào trong đó khớp với địa chỉ
đích có trong IPv6 header của gói tin hay không. Nếu không có thì bảng định tuyến sẽ
được sử dụng để quyết định.
Interface được sử dụng để truyền gói tin (next hop interface). Interface xác định
Interface vật lý hay luận lý được sử dụng để truyền gói tin đến đích của nó hay router
tiếp theo.



Địa chỉ Next hop: với những đích nằm trên cùng một liên kết cục bộ thì địa chỉ Next
hop chính là địa chỉ đích của gói tin. Với những đích không nằm cùng subnet thì địa chỉ
Next hop chính là địa chỉ của một router.
Sau khi interface và địa chỉ của Next hop được xác định thì node sẽ cập nhật bộ nhớ
cache mới. Các gói tin tiếp theo sẽ được truyền đến đích sử dụng cache này để đi tới
đích mà không phải kiểm tra bảng định tuyến.

VI.1.1/ Các loại entry trong bảng định tuyến IPv6:
Các entry trong bảng định tuyến IPv6 được sử dụng để lưu những loại đường sau:

 Các đường được kết nối trực tiếp. Những route này là những prefix cho những
subnet được kết nối trực tiếp và thường là có kích thước prefix là 64 bit.
 Những route của các mạng ở xa: những route này là những prefix của những
mạng không được kết nối trực tiếp nhưng có thể đến được qua các router khác.
Những route này là những prefix cho một subnet (thường có prefix là /64) hay là
prefix cho một tầm địa chỉ (thường có prefix nhỏ hơn 64).
 Các route của host: một host route là một route cho một địa chỉ IPv6 xác định.
Với các host route thì prefix là một địa chỉ IPv6 xác định với prefix là 128 bit.
 Default route: được sử dụng khi một mạng không được tìm thấy đường đi trong
bảng định tuyến. Có prefix là ::/0
VI.1.2/ Quá trình định tuyến:
Để quyết định sẽ sử dụng entry nào trong bảng định tuyến để truyền gói tin thì IPv6 sử
dụng các quá trình sau :
 Với mỗi entry trong một bảng định tuyến, nó sẽ so sánh các bit trong network
prefix với cùng các bit đó trong địa chỉ đích với số bit sẽ được xác định bởi
prefix của route. Nếu tất cả đều khớp thì route đó sẽ là lựa chọn cho đích.
 Danh sách các route được khớp sẽ được xử lý lại. Route có chiều dài prefix lớn
nhất sẽ được chọn (theo quy tắc longest match). Longest match route sẽ là route
tốt nhất cho đích. Nếu nhiều entry cùng thoả mãn (cùng prefix) thì router sẽ chọn
route nào có metric nhỏ nhất (theo quy tắc lowest metric). Nếu cả hai thông số
trên đều trùng thì router sẽ chọn 1 để sử dụng.



 Với một đích bất kỳ cho trước, thì quá trình trên là kết quả của việc tìm route
theo thứ tự sau:
 Một host route khớp với toàn bộ địa chỉ đích.
 Một network route với prefix lớn nhất khớp với địa chỉ đích.
 Default router.
Route được chọn sẽ có interface và địa chỉ của Next hop. Nếu quá trình định đường trên

host thất bại thì IPv6 sẽ giả sử rằng đích có thể đến được một cách cục bộ. Còn nếu việc
định tuyến trên router thất bại thì IPv6 sẽ gửi một ICMP Destination Unreachable-No
Route to Destination về cho máy gửi và bỏ gói tin.
VI.2/ Định tuyến tĩnh IPv6:
* Các đặc tính:
Định tuyến tĩnh trên IPv6 không khác biệt nhiều so với định tuyến tĩnh trên IPv4. Định
tuyến tĩnh được cấu hình bằng tay và xác định một đường đi rõ ràng giữa hai Node
mạng. Không giống như các giao thức định tuyến động, định tuyến tĩnh không được tự
động cập nhật và phải được người quản trị cấu hình lại nếu hình trạng mạng có sự thay
đổi.
Lợi ích của việc sử dụng định tuyến tĩnh là bảo mật và hiệu quả tài nguyên của Router.
Định tuyến tĩnh sử dụng băng thông ít hơn các giao thức định tuyến động và không đòi
hỏi quá cao năng lực của CPU để tính toán các tuyến đường tối ưu.
Bất lợi chính khi sử dụng định tuyến tĩnh là không thể tự động cấu hình lại nếu có thay
đổi về cấu trúc liên kết mạng. Và bất lợi thứ 2 là không tồn tại một thuật toán nào để
chống loop cho định tuyến tĩnh.
Định tuyến tĩnh còn được sử dụng cho các mạng nhỏ chỉ với một đường duy nhất đến hệ
thống mạng bên ngoài.Và để cung cấp bảo mật cho một mạng lớn hơn nhằm đảm bảo
một vài thông lượng đến các mạng khác được kiểm soát hơn. Nhìn chung, hầu hết các
hệ thống mạng sử dụng giao thức định tuyến động để giao tiếp giữa các Node mạng
nhưng có thể có một hoặc vài tuyến được cấu hình định tuyến tĩnh cho mục đích đặc
biệt.






VI.2.1/ Cấu hình static route IPv6:
Trên các thiết bị Cisco, dùng câu lệnh ipv6 route trong mode config để cấu hình static

route. Cú pháp:
ipv6 routeipv6-prefix/prefix-length {ipv6-address | interface-type interface-
number[ipv6-address]} [administrative-distance] [administrative-multicast-distance |
unicast |multicast] [tag tag]
Ví dụ : ipv6 route 2001:0DB8::/32 serial 0/1/1
 Cấu hình định tuyến tĩnh cho gói tin đến địa chỉ 2001:0DB8::/32 sẽ đi qua
interface serial 0/1/1
Các loại static route IPv6 Định tuyến tĩnh IPv6 có 4 loại sau:
 Directly Attached Static Routes : Đây là loại static route với duy nhất Interface
được chỉ định là đầu ra của đích đến.
Ví dụ : ipv6 route 2001:0DB8:3A6B::/48 FastEthernet 0/1
Tất cả gói tin có địa chỉ đích là 2001:0DB8:3A6B::/48 sẽ được đẩy ra interface
FastEthernet 0/1.
 Recursive Static Routes : Recursive Static Routes chỉ ra trực tiếp địa chỉ của
Next hop.
Ví dụ : ipv6 route 2001:0DB8::/32 2001:0BD8:3000::1
Tất cả gói tin có địa chỉ đích là 2001:0DB8::/32 có thể truy cập thông qua Next hop có
địa chỉ là 2001:0BD8:3000::1
 Fully Specified Static Routes : Static route loại này chỉ ra cả Interface đầu ra và
địa chỉ của Next hop.
Ví dụ :ipv6 route 2001:0DB8::/32 FastEthernet1/0 2001:0DB8:3000:1
 Floating Static Routes : Là loại định tuyến được cấu hình dự phòng cho các giao
thức định tuyến động. Tham số AD của một Floating Static Routes sẽ cao hơn
AD của giao thức định tuyến động cần dự phòng. Nếu đường định tuyến động bị
mất, ngay lập tức floating static route sẽ được sử dụng thay thế để định tuyến cho
đường đó.
Ví dụ: ipv6 route 2001 B8::/32 ethernet1/0 2001:0DB8:3000:1 210
Lưu ý: Ba loại static route IPv6 ở trên đều có thể được sử dụng là floating static route.
Chỉ cần cấu hình AD cao hơn AD của loại dynamic route cần được dự phòng.

VI.3/ Các giao thức định tuyến động trong IPv6:
VI.3.1/ RIPng (RIP Next Generation):
Routing Information Protocol next generation (RIPng - RFC 2080) là một giao thức
định tuyến theo vector khoảng cách với số hop giới hạn là 15. Sử dụng các kỹ thuật
split-horizon, poison reverse, hold-down timer, triggered updates để ngăn chặn tình
trạng lặp vòng định tuyến. RIPng bao gồm các tính năng sau đây:
Tương tự với RIP và RIPv2 cho địa chỉ IPv4, RIPng sử dụng giao thức định tuyến dựa
trên giải thuật Bellman-Ford.
Sử dụng IPv6 cho vận chuyển.
Bao gồm IPv6 prefix và địa chỉ IPv6 của hop tiếp theo.
Sử dụng địa chỉ FF02::9 là địa chỉ multicast cho tất cả các RIP-Router. FF02::9 được
xem như địa chỉ đích cho tất cả các gói tin RIP updates.
Gửi thông tin update trên UDP port 521.

Hình VI.1: Định dạng gói tin RIPng
Command : Loại thông điệp. 0x01 là thông điệp Request, 0x02 là thông điệp Response.
Version : Phiên bản của RIPng. Hiện tại chỉ là 0x01.
Route table entry (RTE) : giá trị bảng định tuyến.
Có 2 định dạng RTE cho RIPng:

Hình VI.2: Next hop RTE
Next hop RTE : Định nghĩa địa chỉ IPv6 của hop tiếp theo.
IPv6 prefix RTE : Mô tả địa chỉ IPv6 đích, route tag, chiều dài prefix và metric trong
bảng định tuyến RIPng.

Hình VI.3: IPv6 prefix RTE
VI.3.2/ EIGRP cho IPv6:
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol(EIGRP) là phiên bản cao cấp của IGRP
(Interior Gateway Routing Protocol) được phát triển bởi Cisco do đó nó là giao thức
định tuyến chỉ hoạt động được trên các thiết bị của Cisco. EIGRP sử dụng thuật toán
Distance Vector và thông tin distance giống với IGRP.Tuy nhiên EIGRP có độ hội tụ và
vận hành hơn hẳn IGRP.
Kỹ thuật hội tụ này được nghiên cứu tại SRI International và sử dụng một thuật toán
được gọi là Diffusing Update Algorithm (DUAL) - thuật toán cập nhật khuếch tán. Thuật
toán này đảm bảo loop-free hoạt động trong suốt quá trình tính toán đường đi và cho
phép tất cả các thiết bị liên quan tham gia vào quá trình đồng bộ Topology trong cùng
một thời điểm. Những router không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi topology sẽ không
tham gia vào quá trình tính toán lại.
EIGRP cung cấp những kiểu mẫu đặc trưng sau đây:
 Tăng độ rộng của mạng.
Với Rip, chiều rộng tối đa của mạng là 15 hop. Khi EIGRP được khởi động, chiều rộng
tối đa của mạng được nâng lên tối đa là 224 hop. Vì số metric của EIGRP đủ lớn để hỗ
trợ hàng nghìn hop, cho nên rào cản duy nhất để mở rộng hạ tầng mạng là tầng
Transport. Cisco xử lý vấn đề này bằng cách tăng trường của Transport Control.
 Hội tụ nhanh.
Thuật toán DUAL cho phép thông tin định tuyến hội tụ nhanh như các giao thức khác.
 Cập nhật từng phần.
EIGRP sẽ gửi thông tin cập nhật gia tăng khi trạng thái của đích đến bị thay đổi thay vì
gởi toàn bộ thông tin cập nhật.
 Cơ chế tìm hiểu về router lân cận.
Đây là cơ chế đơn giản để học về những router lân cận và là 1 giao thức độc lập.
 EIGRP sử dụng cho hệ thống mạng lớn.

 Bộ lọc route.
EIGRP cho ipv6 cung cấp bộ lọc route bằng cách sử dụng câu lệnh distribute-list prefix-
list. EIGRP cho IPv6 gồm 4 thành phần cơ bản sau:
 Neighbor discovery.
Neighbor discovery là quá trình mà router tự động học về những router khác mà nó kết
nối trực tiếp trong mạng.Router cũng phát hiện ra các router lân cận không thể kết nối
được hoặc không hoạt động.EIGRP neighbor cũng phát hiện ra những router lân cận đã
hoạt động trở lại bởi vì những router lân cận sẽ gởi trả lại hello packet.Với các hello
packet, IOS của cisco có thể xác định được router lân cận còn sống và hoạt động.Một
khi tình trạng này được xác định, các bộ định tuyến lân cận có thể trao đổi thông tin
định tuyến.
 Reliable transport protocol.
Reliable transport protocol là giao thức có thể tin cậy trong việc vận chuyển các gói
EIGRP tới những router lân cận. Nó hỗ trợ truyền gói tin multicast lẫn unicast.Một số
gói tin EIGRP phải được gửi đáng tin cậy và một số khác thì không.Về hiệu quả, độ tin
cậy được cung cấp chỉ khi cần thiết. Ví dụ, trên một mạng đa truy cập, có những tính
năng multicast (như Ethernet) nó không phải là cần thiết để gửi gói tin hello 1 cách tin
cậy cho tất cả các router lân cận. Do đó, EIGRP gởi 1 gói tin multicast hello với một chỉ
dẫn trong gói tin thông báo cho bên nhận rằng gói tin không cần được công nhận. Việc
vận chuyển tin cậy có một điều khoản để gửi gói tin multicast một cách nhanh chóng
khi các gói tin không được công nhận đang chờ giải quyết. Quy định này giúp đảm bảo
rằng thời gian hội tụ vẫn còn thấp trong sự hiện diện của các liên kết tốc độ khác nhau.
 DUAL finite state machine.
DUAL finite state machine là cơ chế tiêu biểu cho quá trình ra quyết định cho tất cả các
tính toán lộ trình. Nó theo dõi tất cả các tuyến đường được quảng bá bởi tất cả các
router lân cận. DUAL sử dụng số metric bao gồm khoảng cách và thông tin chi phí để
lựa chọn hiệu quả các đường đi không bị lặp.Khi nhiều tuyến đường để đến một router
tồn tại, DUAL sẽ xác định tuyến đường có metric thấp nhất, và lưu tuyến đường này
vào bảng định tuyến.Các tuyến đường khác có thể để đến router này với số metric lớn
hơn, DUAL sẽ xác định khoảng cách báo cáo cho mạng này.

 The protocol-dependent.



Các module giao thức độc lập phụ thuộc vào các lớp mạng cụ thể.Một ví dụ là các
module EIGRP có trách nhiệm cho việc gửi và nhận các gói tin EIGRP được gói gọn
trong IPv4 hoặc IPv6.Nó cũng chịu trách nhiệm phân tích các gói tin EIGRP và báo cho
DUAL các thông tin mới nhận được.EIGRP yêu cầu DUAL phải được ra quyết định
định tuyến, kết quả được lưu trong bảng routing ipv6.
VI.3.3/ OSPFv3 cho IPv6:
OSPF là một giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết được triển khai dựa
trên các chuẩn mở. OSPF được mô tả trong nhiều RFC của IETF (Internet Engineering
Task Force). Chuẩn mở ở đây có nghĩa là OSPF được sử dụng trên tất cả thiết bị định
tuyến của nhiều nhà sản xuất khác nhau, không có tính độc quyền.
Nếu so sánh với RIP version 1 và version 2 thì OSPF là một giao thức định tuyến nội
(IGP) tốt hơn vì khả năng mở rộng của nó. RIP chỉ giới hạn trong 15 hop, hội tụ chậm
và đôi khi chọn đường có tốc độ chậm vì khi quyết định chọn đường nó không quan tâm
đến các yếu tố quan trọng khác như băng thông. OSPF khắc phục được các nhược điểm
của RIP và nó là một giao thức định tuyến mạnh, có khả năng mở rộng, phù hợp với các
hệ thống mạng hiện đại. OSPF có thể được cấu hình từ đơn vùng cho mạng nhỏ cho đến
đa vùng sử dụng cho các mạng vừa và lớn.
 Hoạt động của OSPFv3.
OSPFv3 là một giao thức định tuyến cho IPv6. Hoạt động của nó vẫn dựa trên OSPFv2
và có gia tăng thêm một số tính năng. OSPF là một giao thức định tuyến đường liên kết
(link-state), trái ngược với một giao thức vector khoảng cách.Ở đây, một link như là
một Interface trên thiết bị mạng.Một giao thức link-state quyết định tuyến đường dựa
trên trạng thái của các liên kết kết nối từ nguồn đến đích.
Trạng thái của một liên kết được mô tả là mối quan hệ hàng xóm của interface đó với
các thiết bị mạng lân cận. Các thông tin interface bao gồm các IPv6 prefix củaInterface,
các loại mạng mà nó được kết nối tới, các bộ định tuyến kết nối với mạng đó.

Thông tin này được lan truyền trong các gói tin gọi là Link-state advertisements (LSAs).
Một tập các dữ liệu LSA trên mỗi router được lưu trữ trong một cơ sở dữ liệu link-state
(LSDB). Nội dung từ cơ sở dữ liệu đó được sử dụng cho thuật toán Dijkstra, kết quả
cuối cùng là tạo ra các bảng định tuyến OSPF.



* Ngoài cấu trúc địa chỉ IPv6 ra, ta còn phải chú ý đến việc chuyển đổi giữa IPv4 hiện
tại với IPv6 còn có các phương pháp triển khai cơ bản:
· Cấu hình các tunnel bằng tay qua một mạng IPv4 đã có, để bao đóng các traffic của
IPv6.
· Thực thi các kỹ thuật có thể tự động xây dựng và chọn các tunnel dựa trên IPv6
header.
· Cung cấp các liên kết ảo chuyên dụng như ATM, Frame Relay PVC hay MPLS VPN.
· Thực thi một dual-stack network để cho IPv4 và IPv6 được triển khai.
Để thực thi các phương pháp này, ta cần nâng cấp các router để có thể chạy các giao
thức của cả IPv4 và IPv6. Các router này được gọi là dual-stack router.
· PAN cải thiện hiệu suất cao của mạng bằng 4 cách: qua việc xử lý các capsule ở
kernel, bằng cách tối thiểu hoá việc copy dữ liệu, qua việc thực thi các lệnh ngay trên
các processor trên node, và qua một thiết kế cung cấp cho các capsule khả năng thực thi
cao nhất. PAN cung cấp một hệ thống quản lý bộ nhớ đồng dạng, cho phép các con trỏ
đến các vùng của bộ nhớ có thể được truyền trong hệ thống.
· Active Node Transport System (ANTS): ANTS được phát triển bởi MIT, là một thực
thi của mạng hoạt động, sự thực thi này sử dụng hướng tiếp cận theo dạng in-band
(mang code theo gói tin) để xây dựng một cấu trúc mạng hoạt động.
· Active IPv6 (AIPv6): node không phải là để thay thế IP node mà để cải tiến khả năng
của IP. Sử dụng một kỹ thuật gọi là: “protected buffer” để ngăn không cho các AIPv6
packet sửa đổi địa chỉ nguồn và hop limit của packet.

PHẦN B: NHỮNG NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ỨNG DỤNG TRONG IPv6
I. Nguyên lý phân nhỏ:
Phân nhỏ chức năng cấu trúc IPv6, chia địa chỉ thành một tập hợp các tầm xác định hay
boundary. Ba bit đầu cho phép biết được địa chỉ có thuộc địa chỉ khả định tuyến toàn
cầu (GRU) hay không, giúp các thiết bị định tuyến có thể xử lý nhanh hơn. Top level
aggregation (TLA) ID được sử dụng vì 2 mục đích: Thứ nhất, để chỉ định một khối địa
chỉ lớn mà từ đó các khối địa chỉ nhỏ hơn được tạo ra để cung cấp sự kết nối cho những
địa chỉ nào muốn truy cập vào Internet; Thứ hai, để phân biệt một đường (route) đến từ
đâu. Với IPv6, việc tìm ra nguồn của 1 route sẽ rất dễ dàng Next level aggregator
(NLA) là một khối địa chỉ được gán bên cạnh khối TLA, cung cấp dịch vụ cho các
khách hàng, đầy đủ nhất, tốt nhất; bên cạnh đó, khách hàng nhận được đầy đủ bảng định
tuyến nếu họ muốn để tạo việc định tuyến theo chính sách; cân bằng tải… để thực hiện
việc này chúng ta phải mang tất cả các đường trong backbone để có thể chuyển cho họ.
8 bit đầu trong IPv6 luôn được thiết lập là 1 giúp các thiết bị định tuyến biết được gói
tin này là một gói tin multicast. 4 bit sau là flag (hiện tại, 3 bit đầu không được định
nghĩa và luôn là 0, bit thứ tư là T bit được sử dụng để quyết định xem địa chỉ multicast
này là địa chỉ được gán lâu dài (được gọi là well-known) hay tạm thời (transient). 4 bit
tiếp theo là scope, xác định gói tin multicast có thể đi bao xa, trong khu vực nào thì gói
tin được định tuyến; scope có thể có các giá trị sau: 1(có tầm trong nội bộ node); 2 (có
tầm trong nội bộ liên kết); 5 (có tầm trong nội bộ site); 8 (có tầm trong nội bộ tổ chức);

E (có tầm toàn cục). Tuỳ vào cách gán địa chỉ multicast, chúng ta có thể kiểm soát các
gói tin multicast được đi bao xa, và các thông tin định tuyến kết hợp với các nhóm
multicast được quảng bá bao xa. Ví dụ: nếu chúng ta muốn quảng bá một multicast
trong văn phòng của ta, và muốn toàn thế giới thấy nó, ta sẽ gán tầm cho nó là E (110),
tuy nhiên, nếu bạn muốn tạo một nhóm multicast cho một hội nghị truyền hình bạn có
thể gán tầm là 5 hay 2.
II. Nguyên lý tách khỏi:



Header của IPv6 đơn giản và hợp lý hơn IPv4. IPv6 chỉ có 6 trường và 2 địa chỉ, trong
khi IPv4 chứa 10 trường và 2 địa chỉ. Định dạng được đơn giản hoá: IPv6 header có
kích thước cố định 40 octet với ít trường hơn IPv4, nên giảm được overhead, tăng độ
linh hoạt.
Không có header checksum: trường checksum của IPv4 được bỏ đi vì các liên kết ngày
nay nhanh hơn và có độ tin cậy cao hơn vì vậy chỉ cần các host tính checksum còn
router thì khỏi cần
Không có sự phân mảnh theo từng hop: Trong IPv6 thì chỉ có host nguồn mới có thể
phân mảnh một packet theo các giá trị thích hợp dựa vào một MTU path mà nó tìm
được, do đó, để hỗ trợ host thì IPv6 chứa một hàm giúp tìm ra MTU từ nguồn đến đích.
IPv6 định nghĩa một loại địa chỉ mới: anycast. Là một địa chỉ được gán cho một nhóm
các máy có chung chức năng, mục đích. Khi packet được gửi cho một địa chỉ anycast,
việc định tuyến sẽ xác định thành viên nào của nhóm sẽ nhận được packet qua việc xác
định máy gần nguồn nhất. Việc sử dụng anycast có 2 ích lợi: một là, nếu bạn đang đến
một máy gần nhất trong một nhóm, bạn sẽ tiết kiệm được thời gian bằng cách giao tiếp
với máy gần nhất; thứ hai là việc giao tiếp với máy gần nhất giúp tiết kiệm được băng
thông
III. Nguyên lý phẩm chất cục bộ:
Trong IPv6 nguyên lý này dễ dàng nhận thấy, các thành phần cấu trúc địa chỉ được tách
ra nhiều chức năng thực hiện một cách linh hoạt, tăng hiệu suất tối ưu đường truyền.

Một địa chỉ multicast có thể được gán cho nhiều máy, địa chỉ anycast là các gói anycast
sẽ gửi cho đích gần nhất (một trong những máy có cùng địa chỉ) trong khi multicast
packet được gửi cho tất cả máy có chung địa chỉ (trong một nhóm multicast). Kết hợp
host ID với multicast ta có thể sử dụng việc tự cấu hình như sau: khi một máy được bật
lên, nó sẽ thấy rằng nó đang được kết nối và nó sẽ gửi một gói multicast vào LAN; gói
tin này sẽ có địa chỉ là một địa chỉ multicast có tầm cục bộ (Solicited Node Multicast
address). Khi một router thấy gói tin này, nó sẽ trả lời một địa chỉ mạng mà máy nguồn
có thể tự đặt địa chỉ, khi máy nguồn nhận được gói tin trả lời này, nó sẽ đọc địa chỉ
mạng mà router gửi, sau đó, nó sẽ tự gán cho nó một địa chỉ IPv6 bằng cách thêm host