TRIỂN KHAI ĐỊNH TUYẾN VỚI EIGRP-for-IPv6 TRÊN MÔI TRƯỜNG FRAME RELAY

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MẠNG
Tên đề tài
TRIỂN KHAI ĐỊNH TUYẾN VỚI EIGRP-for-IPv6
TRÊN MÔI TRƯỜNG FRAME RELAY
GVHD: ThS. ĐẶNG NGỌC CƯỜNG
SVTH: ĐOÀN CÔNG LÂM. MASV: 168111961.
ĐÀ NẴNG 2012.
1
MỤC LỤC
MỤC LỤC 2
DANH MỤC HÌNH 5
6
DANH MỤC BẢNG 7
DANH MỤC VIẾT TẮT 8
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG IPv6 9
1.1. Giới thiệu IPv6 9
1.2. Những đặc trưng của IPv6 so với IPv4 10
1.2.1. Tăng kích thước của địa chỉ 10
1.2.2. Sự phân cấp địa chỉ toàn cầu 12
1.2.2.1. Phân cấp địa chỉ lúc ban đầu 12
1.2.2.2. Phân cấp địa chỉ hiện nay 12
1.3. Phân loại địa chỉ IPv6 16
1.3.1. Unicast Address 16
1.3.1.1. Global Unicast Address 16
1.3.1.2. Link-local Address 16
1.3.1.3. Site-local Address 17
1.3.2. Multicast Address 18
1.3.3. Anycast Address 19
1.4. Tổng quan về giao thức định tuyến 20

1.4.1. Khái niệm về định tuyến 20
1.4.2. Phân loại định tuyến 21
1.4.2.1. Định tuyến tĩnh 21
1.4.2.2. Định tuyến động 23
1.4.2.3. Phân loại các giao thức định tuyến 23
1.4.3. So sánh và phân biệt định tuyến theo Vectơ khoảng cách và trạng thái
đường liên kết 27
1.5. Giao thức định tuyến EIGRP-for-IPv6 28
1.5.1. Giới thiệu chung 28
2
1.5.2. So sánh EIGRP Và IGRP 29
1.5.3. Tính tương thích 29
1.5.4. Cách tính thông số định tuyến 30
1.5.5. Số lượng Hop 30
1.5.6. Hoạt động phân phối thông tin tự động 31
1.5.7. Đánh dấu đường đi 31
1.5.8. Các khái niệm và thuật ngữ trong EIGRP-for-IPv6 31
1.5.8.1. Hoạt động của giao thức EIGRP 31
1.5.8.2. Thuật toán Dual 32
1.5.9. Cấu trúc dữ liệu EIGRP-for-IPv6 33
1.5.9.1. Gói Hello 33
1.5.9.2. Gói báo nhận 34
1.5.9.3. Gói cập nhật 35
1.5.9.4. Gói yêu cầu 35
1.5.9.5 Gói đáp ứng 35
1.6. Xây dựng bảng láng giềng 36
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ FRAME RELAY 37
2.1. Tổng quan mạng WAN 37
2.1.1. Khái quát về mạng WAN 37
2.1.2. Các lợi ích và chi phí khi kết nối WAN 37

2.2. Các công nghệ WAN 38
2.2.1. Công nghệ xDSL (Digital Subscribers Line) 38
2.2.2. ISDN (Intergrated Service Digital Network) 40
2.2.3. X.25 41
2.3. Công nghệ Frame Relay 42
2.3.1.Khái niệm 42
2.3.2. Cấu trúc của Frame Relay 43
2.3.2.1.Cấu trúc frame của Frame Relay 43
2.3.2.2. DLCI 44
2.3.3. Hoạt động của Frame Relay 47
2.3.3.1 . Quá trình đóng gói Frame Relay 47
3
2.3.3.2. Frame Relay Multicast 48
2.3.3.3. Giao thức phân giải địa chỉ Frame Relay 48
2.3.4. Các tính năng của Frame relay: 50
2.3.4.1 Sự phân mảnh PVC (PVC Fragmentation) 50
2.3.4.2. Các mô hình phân mảnh (Fragmentation models) 51
2.3.4.3. Phân mảnh các Header (Fragmentation headers) 53
2.3.4.4. Các thủ tục phân mảnh (Fragmentation procedure) 55
CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI ĐỊNH TUYẾN VỚI EIGRP-for-IPv6 TRÊN MÔI
TRƯỜNG FRAME RELAY 57
3.1. Giới thiệu kịch bản 57
3.1.1. Nhu cầu của công ty 57
3.1.2. Yêu cầu chính sách 57
3.2. Thực hiện 57
3.2.1. Lựa chọn công cụ 57
3.2.2. Giới thiệu phần mềm GNS3 58
3.2.3. Mô tả kịch bản 59
3.2.4. Cài đặt và cấu hình hệ thống 59
KẾT LUẬN 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66
4
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Sự cạn kiệt của IPv4 qua các năm 9
Hình 1.2. Số Bits của IPv4 so với IPv6 10
Hình 1.3. Sự khác nhau cơ bản giữa IPv4 và IPv6 11
Hình 1.4. Kiến trúc quản lý việc cấp phát địa chỉ IPv6 lúc ban đầu 12
Hình 1.5. Kiến trúc quản lý việc cấp phát địa chỉ IPv6 hiện nay 12
Hình 1.6. Cấu trúc địa chỉ Link-local 17
Hình 1.7. Xem địa chỉ Link-local của máy tính 17
Hình 1.8. Cấu trúc địa chỉ Site-local 18
Hình 1.9. Cấu trúc địa chỉ Multicast Address 18
Hình 1.10. Cấu trúc địa chỉ Anycast Address 20
Hình 1.11. Định dạng gói tin RIPng 24
Hình 1.12. Next hop RTE 24
Hình 1.13. IPv6 Prefix RTE 24
Hình 1.14. Cấu trúc phân cấp của OSPFv3 26
Hình 1.15. Thuật toán Dual 32
Hình 1.16. Bảng láng giềng 36
Hình 2.1. Cấu trúc X.25 42
Hình 2.2. Mạng Frame relay 43
Hình 2.3. PDU Frame Relay 44
Hình 2.4. Ánh xạ DLCI 45
Hình 2.5. Dùng các header bên trong mạng nội bộ 46
Hình 2.6. Quá trình đóng gói Frame Relay 47
Hình 2.7. Trường Address của gói tin Frame Relay 47
Hình 2.8. Frame relay Multicast 48
Hình 2.9. Hình sau là một ví dụ về chứ năng của InARP 49
Hình 2.10. Frame Relay Topology for Frame Relay InARP Examples 50
Hình 2.11. Sự phân mảnh và gom mảnh UNI 51

5
Hình 2.12. Sự phân mảnh và gom mảnh NNI 51
Hình 2.13. Các mẩu định dạng UNI và NNI 53
Hình 2.14. Ví dụ về hoạt động phân mảnh đầu cuối đến đầu cuối 55
Hình 3.1. Giao diện chương trình GNS3 58
Hình 3.2. Mô hình hệ thống công ty 59
6
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Đặc tả cấp phát địa chỉ IPv6 trên toàn cầu 13
Bảng 1.2. Bảng ví dụ về địa chỉ Multicast của IPv6 19
Bảng 1.3. Bảng mô tả các loại địa chỉ IPv6 Multicast 19
Bảng 1.4. Giá trị mặc định của thời gian hello và thời gian lưu giữ trong EIGRP 34
Bảng 2.1. Đặc điểm của họ công nghệ xDSL 39
7
DANH MỤC VIẾT TẮT
AD Administrative Distance
AfriNIC African Network Information Centre
AH Authentication Header
APNIC Asia-Pacific Network Information Centre
ARIN American Registry for Internet Numbers
ARPANET Advanced Research Projects Agency Network
CEF Cisco Express Forwarding
CIDR Classless Inter-Domain Routing
DHCP Dynamic Host Configuration Protocol
DR Designated Router
EIGRP Enhanced Interrior Gateway Routing Protocol
ESP Encapsulating Security Payload
FP Format Prefix
GNS Graphical Network Simulator
GRU Globally Routable Unicast

IANA Internet Assigned Numbers Authority
ID Identifier
IETF Internet Engineering Task Force
IPv4 Internet Protocol version 4
IPv6 Internet Protocol version 6
ISP Internet Service Provider
LACNIC Latin America and Caribbean Network Information Centre
LAN Local Area Network
LSA Link-state Advertisement
MTU Maximum Tranmission Unit
NLA Next Level Aggregator
NTP Network Time Protocol
8
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG
IPv6
1.1. Giới thiệu IPv6
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 triến 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 ngàn 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.
Khối địa chỉ /8
Năm
Hình 1.1 Sự cạn kiệt của IPv4 qua các năm
Bước sang những năm đầu của thế kỷ XXI, ứng dụng của Internet phát triến
nhằm cung cấp dịch vụ cho người dùng trên các thiết bị mới ra đời: Notebook,
Cellualar modem, 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. Việc phát triến về thiết bị, cơ sở hạ tầng,
nhân lực không phải là một khó khăn lớn. vấn đề ở đây là địa chỉ IP, không gian
9
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 IPv6.
IPv6 ra đời không có nghĩa là phủ nhận hoàn toàn IPv4 (công nghệ mà hạ
tầng mạng chúng ta đang dùng ngày nay). Vì là một phiên bản hoàn toàn mới của
công nghệ IP, việc nghiên cứu, ứng dụng vào thực tiễn luôn là một thách thức rất
lớn. Một trong những thách thức đó liên quan đến khả năng tương thích giữa IPv6
và IPv4, liên quan đến việc chuyển đối từ IPv4 sang IPv6, làm thế nào mà người
dùng có thể khai thác những thế mạnh của IPv6 nhưng không nhất thiết phải nâng
cấp đồng loạt toàn bộ mạng (LAN, WAN, Internet ) lên IPv6.
1.2. Những đặc trưng của IPv6 so với IPv4
Khi phát triển phiên bản địa chỉ mới, IPv6 hoàn toàn dựa trên nền tảng IPv4.
Nghĩa là hầu hết những chức năng của IPv4 đều được tích hợp vào IPv6. Tuy nhiên,
IPv6 đã lượt bỏ một số chức năng cũ và thêm vào những chức năng mới tốt hơn.
Ngoài ra IPv6 còn có nhiều đặc điểm hoàn toàn mới.
1.2.1. Tăng kích thước của địa chỉ
Hình 1.2. Số Bits của IPv4 so với IPv6
IPv6 sử dụng 128 bit địa chỉ, tăng gấp 4 lần số bit so với IPv4 (32bit). Nghĩa
là trong khi IPv4 chỉ có 232 ~ 4,3 tỷ địa chỉ, thì IPv6 có tới 2128 ~ 3,4 * 1038 địa
chỉ IP. Gấp 296 lần so với địa chỉ IPv4. Với số địa chỉ của IPv6 nếu rãi đều trên bề
mặt trái đất (diện tích bề mặt trái đất là 511263 tỷ mét vuông) thì mỗi mét vuông có
khoảng 665.570 tỷ tỷ địa chỉ.
Ipv4 : 4 Octets
10
IPv4 = 32 Bits

IPv6 = 128 Bits
11000000.10101000.00000001.01110000
192.168.1.112
4,294,467,295 IP
Hình 1.3. Sự khác nhau cơ bản giữa IPv4 và IPv6
Địa chỉ IPv6 được biểu diễn bởi ký tự Hexa với tổng cộng 8 Octet. Mỗi
Octet chứa 4 ký tự Hexa tương ứng với 16 bit nhị phân. Dấu hai chấm ngăn cách
giữa các octet. Giao thức IPv4 hiện tại được duy trì bởi kỹ thuật NAT và cấp phát
địa chỉ tạm thời. Tuy nhiên vì vậy mà việc thao tác dữ liệu trên payload của các
thiết bị trung gian là một bất lợi các lợi ích về truyền thông ngang hàng (peer-peer),
bảo mật đầu cuối và chất lượng dịch vụ (QoS). Với số lượng cực kỳ lớn địa chỉ
IPv6 thì sẽ không cần đến kỹ thuật NAT hay cấp phát địa chỉ tạm thời nữa. Vì lúc
đó, mỗi thiết bị (Máy tính, điện thoại, tivi, robot, thiết bị dân dụng ) đều sẽ có một
địa chỉ IP toàn cầu.
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 và
thậm chí cho từng vật dụng trong gia đình. Trong tương lai, mỗi chiếc điều hòa, tủ
lạnh, máy giặt hay nồi cơm điện của mọi gia định trên thế giới cũng sẽ mang một
địa chỉ IPv6 để chủ nhân của chúng có thể kết nối và ra lệnh từ xa. Nhu cầu hiện tại
chỉ cần 15% không gian địa chỉ IPv6, còn 85% dự phòng cho tương lai.
11
Ipv6 : 16 Octets
11010001.11011100.11001001.01110001.11010001.11011100.
11001100.01110001.11010001.11011100.11001001.01110001.
11010001.11011100.11001001.01110001
A524:72D3:2C80:DD02:0029:EC7A:002B:EA73
3.4 X 1038 IP
1.2.2. Sự phân cấp địa chỉ toàn cầu
1.2.2.1. Phân cấp địa chỉ lúc ban đầu
Hình 1.4. Kiến trúc quản lý việc cấp phát địa chỉ IPv6 lúc ban đầu

Trong đó:
- FP - Format Prefix : 3 bit 001 để nhận dạng là địa chỉ toàn cầu.
- TLA ID - Top Level Aggregate ID : Nhận dạng tổng hợp cấp cao nhất.
- Res - Reserved : Dự phòng cho tương lai.
- NLA ID — Next Level Aggregator ID : Nhận dạng tổng hợp cấp tiếp theo.
- SLA ID - Site Level Aggregator ID : Nhận dạng tổng hợp cấp vùng.
- Interface ID : Địa chỉ định danh interface của 1 node trong 1 mạng con.
1.2.2.2. Phân cấp địa chỉ hiện nay
Địa chỉ IPv6 sử dụng một giải pháp gọi là prefix (tiền tố) để phân cấp một
địa chỉ thành các khối xác định.
Hình 1.5. Kiến trúc quản lý việc cấp phát địa chỉ IPv6 hiện nay
Địa chỉ IPv6 hiện nay do tổ chức cấp phát địa chỉ Internet quốc tế IANA cấp
phát.
12
Bảng 1.1. Đặc tả cấp phát địa chỉ IPv6 trên toàn cầu
Prefix Số Bits Chức năng
/3 3 bits
Luôn là 001 được dành cho các địa chỉ khả định tuyến toàn
cầu. (Globally Routable Unicast - GRU)
/23 20 bits
Xác định cấp phát cao nhất là tổ chức IANA. IANA phân phối
tiếp cho 5 RIR- tổ chức cấp khu vực cấp phát địa chỉ IP, bao
gồm: AfriNIC (Châu Phi), ARIN (Bắc Mỹ và Caribe), APNIC
(Châu Á Thái Bình Dương), RIPE (Châu Âu, Trung Đông và
Châu Á).
/32 9 bits
Xác định cấp khu vực hoặc quốc gia. Được các RIR cấp cho
các ISP cao nhất trong hệ thống các nhà cung cấp dịch vụ của
mỗi quốc gia.
/48 16 bits

Xác định cấp vùng. Là các nhà cung cấp dịch vụ ở mỗi vùng
của mỗi quốc gia hoặc các tổ chức lớn.
/64 16 bits
Xác định cấp thấp nhất. Được các ISP cấp phát đến khách
hàng.
64 bit cuối là phần địa chỉ Host, ứng với mỗi interface (giao diện) trong mạng
cục bộ của khách hàng.
• Đơn giản hóa việc đặt địa chỉ Host
IPv6 sử dụng 64 bit sau cho địa chỉ Host. Một kỹ thuật gọi là EUI-64 làm
đơn giản việc đặt địa chỉ host rất nhiều so với IPv4. Kỹ thuật này tận dụng 48 bit địa
chỉ MAC để làm địa chỉ host.Và chèn thêm chuỗi “FFFE” vào giữa mỗi 16 bit của
địa chỉ MAC để hoàn chỉnh 64 bit phần địa chỉ host. Bằng cách này, mọi Host sẽ có
một Host ID duy nhất trong mạng.
• Tự động cấu hình địa chỉ
Để đơn giản cho việc cấu hình các trạm, IPv6 hỗ trợ cả việc tự cấu hình địa
chỉ Stateful như khả năng cấu hình DHCP server hoặc tự cấu hình Stateless (phi
trạng thái).Với khả năng cấu hình phi trạng thái, các máy trạm trong mạng tự động
liên kết với Router và nhận về địa chỉ prefix của phần mạng. Thậm chí nếu không
có Router, các máy trạm trên cùng một liên kết có thể tự cấu hình và giao tiếp với
nhau mà không cần bất kỳ một thiết lập thủ công nào khác.
• Hiệu suất cao hơn
13
Với IPv4 có sử dụng private address để tránh hết địa chỉ. Do đó, xuất hiện kỹ
thuật NAT để chuyển đổi địa chỉ, dẫn đến tăng Overhead cho gói tin. Trong IPv6 do
không thiếu địa chỉ nên không cần đến private address, do đó NAT được loại bỏ ->
Giảm được thời gian xử lý Header, giảm Overhead vì chuyển dịch địa chỉ.
Giảm được thời gian xử lý định tuyến: nhiều khối địa chỉ IPv4 được phân
phát cho các user nhưng lại không tóm tắt được, nên phải cần các entry trong bảng
định tuyến làm tăng kích thước của bảng định tuyến và thêm Overhead cho quá
trình định tuyến. Ngược lại, các địa chỉ IPv6 được cấp phát qua các ISP theo một

kiểu phân cấp địa chỉ giúp giảm được Overhead.
Trong IPv4 sử dụng nhiều Broadcast như ARP Request, trong khi IPv6 sử
dụng Neighbor Discovery Protocol để thực hiện chức năng tương tự trong quá trình
tự cấu hình mà không cần sử dụng Broadcast. Bên cạnh đó, Multicast có giới hạn
trong IPv6, một địa chỉ Multicast có chứa một trường scope (phạm vi) có thể hạn
chế các gói tin Multicast trong các node, trong các link, hay trong một tổ chức.
• Hỗ trợ tốt tính năng di động
Tính di động (Mobility) là một tính năng rất quan trọng trong hệ thống mạng
ngày nay. Mobile IP là một tiêu chuẩn của IETF cho cả IPv4 và IPv6. Mobile IP
cho phép thiết bị di chuyển mà không bị đứt kết nối, vẫn duy trì được kết nối hiện
tại. Trong IPv4, mobile IP là một tính năng mới cần phải được thêm vào nếu cần sử
dụng. Ngược lại với IPv6, tính di động được tích hợp sẵn, có nghĩa là bất kỳ node
IPv6 nào cũng có thể sử dụng được khi cần thiết.
Thêm vào đó phần Header của định tuyến trong IPv6 làm cho Mobile IPv6
hoạt động hiệu quả hơn Mobile IPv4. Chính vì vậy, trong tương lai các thiết bị di
động như laptop, máy tính bảng, smartphone sẽ dùng địa chỉ IPv6 tích hợp sừ
dụng trên cơ sở hạ tầng của mạng viễn thông.
14
• Bảo mật cao
IPSec (IP Security) là một tiêu chuẩn do IETF đưa ra cho lĩnh vực an ninh
mạng IP, được sử dụng cho cả IPv4 và IPv6. Mặc dù các chức năng cơ bản là giống
hệt nhau trong cả hai môi trường, nhưng với IPv6 thì IPSec là tính năng bắt buộc.
IPsec được kích hoạt trên tất cả các node IPv6 và sẵn sàng để sử dụng. Tính sẵn
sàng của IPsec trên tất cả các node làm cho IPv6 Internet an toàn hơn.
• Header đơn giản hơn
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. Do vậy các gói tin IPv6 di chuyển
nhanh hơn trong mạng. Dẫn đến tốc độ mạng sẽ được cải thiện.
• Tổng hợp địa chỉ (Addresss Aggregation)
Addresss Aggregation là kỹ thuật tương tự với kỹ thuật Address Summarize

trong IPv4. Một ISP sẽ tổng hợp tất cả các prefix của các khách hàng thành một tiền
tố duy nhất và thông báo tiền tố này với cấp cao hơn.
Việc tổng hợp địa chỉ sẽ làm cho bảng định tuyến gọn hơn và khả năng mở
rộng định tuyến nhiều hơn trên các Router. Dẫn đến sự mở rộng hơn các chức năng
mạng như tối ưu hóa băng thông và tăng thông lượng sử dụng để kết nối được tới
nhiều hơn các thiết bị và dịch vụ trên mạng như: VoIP, tryền hình theo yêu cầu,
Video độ nét cao, ứng dụng thời gian thực, game-online, học tập hay hội thảo qua
mạng
• Đánh số lại thiết bị IPv6 (Renumbering)
Đánh số lại mạng IPv4 là điều những nhà quản trị rất quan ngại. Nó ảnh
hưởng tới hoạt động mạng lưới và tiêu tốn nhân lực cấu hình lại thông tin cho thiết
bị trên mạng.
Địa chi IPv6 được thiết kế có một cách thức đánh số lại mạng một cách dễ
dàng hơn. Một địa chỉ IPv6 gán cho node sẽ có hai trạng thái, đó là “còn được sử
dụng - preferred” và “loại bỏ - deprecated” tùy theo thời gian sống của địa chỉ đó.
Máy tính luôn cố gắng sử dụng các địa chỉ có trạng thái “còn được sử dụng”. Thời
gian sống của địa chỉ được thiết lập từ thông tin quảng bá của router. Do vậy, các
máy tính trên mạng IPv6 có thế được đánh số lại nhờ thông báo của router đặt thời
15
gian hết hạn có thế sử dụng cho một prefix. Sau đó, router thông báo prefix mới để
các máy tính tạo lại địa chỉ IP. Trên thực tế, các máy tính có thể duy trì sử dụng địa
chỉ cũ trong một khoảng thời gian nhất định trước khi xóa bỏ hoàn toàn.
1.3. Phân loại địa chỉ IPv6
Địa chỉ IPv6 dược chia ra thành 3 loại chính sau đây:
• Unicast Address:
Unicast Address dùng để xác định 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.
• Anycast Address:
Anycast Address dùng để xác định nhiều Interfaces. Tuy vậy, packet có đích

đến là Anycast Address sẽ thông qua Routing để chuyển đến một interface trong số
các interface có cùng Anycast Address, thông thường là interface gần nhất. Chữ
“gần nhất” ở đây được xác định thông qua giao thức định tuyến đang sử dụng.
• Multicast Address:
Multicast Address dùng để xác định 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 IPv6 địa chỉ Broadcast đã bị loại bỏ và được thay bằng địa chỉ
Multicast.
1.3.1. Unicast Address
1.3.1.1. Global Unicast Address
Địa chỉ này được các ISP cấp cho người sử dụng có nhu cầu kết nối Internet.
Global Unicast Address giống như địa chỉ Public của IPv4.
1.3.1.2. Link-local Address
Đây là loại địa chỉ dùng cho các host khi chúng muốn giao tiếp với các host
khác trong cùng mạng LAN. Tất cả IPv6 của các interface đều có địa chỉ link local.
16
Hình 1.6. Cấu trúc địa chỉ Link-local
Trong đó:
- 10 bits đầu là giá trị cố định 1111 1110 10 (Prefix FE80::/10).
- 54 bits kế tiếp có giá trị bằng 0.
- 64 bits cuối : là địa chỉ của interface.
Như vậy, trong Link Local Address: 64 bit đầu là giá trị cố định không thay
đổi (prefix : fe80::/64).
Để xem địa chỉ Link-local, chúng ta vào cmd, gõ lệnh ipconfig /all:
Hình 1.7. Xem địa chỉ Link-local của máy tính
Lưu ý: Một router không thể chuyển bất kỳ gói tin nào có địa chỉ nguồn hoặc
địa chỉ đích là Link Local Address.
1.3.1.3. Site-local Address
Site-Local Addresses được sử dụng trong hệ thống nội bộ (Intranet) tương tự

các địa chỉ Private IPv4 (10.X.X.X, 172.16.X.X, 192.168.X.X). Phạm vi sử dụng
Site- Local Addresses là trong cùng 1 Site.
17
Hình 1.8. Cấu trúc địa chỉ Site-local
Trong đó:
- 10 bits đầu là giá trị cố định 1111 1110 11 (Prefix FEC0::/10).
- 38 bits kế tiếp toàn bộ là bit 0.
- 16 bits kế tiếp là giá trị Subnet ID.
- 64 bits cuối là địa chỉ của interface.
Trong Site-local Address: 10 bit đầu là giá trị cố định không thay đổi tương ứng
với prefix là FEC0::/10.
1.3.2. Multicast Address
Hình 1.9. Cấu trúc địa chỉ 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.
- 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 (flag) và phạm vi (Scope) 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.
18
- 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
Bảng 1.2. Bảng ví dụ về địa chỉ Multicast của IPv6
Địa chỉ Loại Phạm vi
FF02::/16 Vĩnh viễn Link-local
FF08::/16 Vĩnh viễn Organization
FF14::/16 Tạm thời Admin-local
FF1E::/16 Tạm thời 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 1.3. Bảng mô tả các loại địa chỉ IPv6 Multicast
Địa chỉ Các bits cuối Đối tượng Phạm vi
FF02::1 1 Tất cả các node Link-local
FF03::2 2 Tất cả các Router Subnet-local
FF04::9 9 Tất cả các RIP Router Admin-local
FF02::1:FFXX:XXXX FFXX:XXXX Các Solicited-node Link-local
FF05::101 101 Tất cả các NTP server Site-local
FF02::1:FFXX:XXXX là dạng địa chỉ Multicast với vai trò là các Solicited-
node (thay cho ARP của IPv4) dùng đế 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).
1.3.3. Anycast Address
Anycast là địa chỉ hoàn toàn mới trong IPv6. Còn được gọi là địa chỉ One-to-
nearest (một đến gần nhất).
19
Hình 1.10. Cấu trúc địa chỉ Anycast Address
Địa chỉ Anycast là một địa chỉ Global Unicast được gán cho nhiều interface
của nhiều Router khác nhau trong cùng một WAN Scope, gói tin chuyển đến
Anycast Address sẽ được hệ thống định tuyến chuyển đến router có metric tốt nhất
(router gần nhất).
Hiện nay, địa chỉ Anycast được sử dụng rất hạn chế, rất ít tài liệu nói về cách

sử dụng loại địa chỉ này. Hầu như Anycast addresss chỉ được dùng đế đặt cho
Router, không đặt cho Host, lý do là bởi vì hiện nay địa chỉ này chỉ được sử dụng
vào mục đích cân bằng tải.
Ví dụ
Khi một nhà cung cấp dịch vụ mạng có rất nhiều khách hàng muốn truy cập
dịch vụ từ nhiều nơi khác nhau, nhà cung cấp muốn tiết kiệm nên chỉ để một Server
trung tâm phục vụ tất cả, họ xây dựng nhiều Router kết nối khách hàng với Server
trung tâm, khi đó mỗi khách hàng có thể có nhiều con đường để truy cập dịch vụ.
Nhà cung cấp dịch vụ đặt địa chỉ Anycast cho các Router kết nối đến Server trung
tâm, bây giờ mỗi khách hàng chỉ việc ghi nhớ và truy cập vào một địa chỉ Anycast
duy nhất, tự động họ sẽ được kết nối tới Server thông qua Router gần nhất. Đây thật
sự là một cách xử lý đơn giản và hiệu quả.
Địa chi Anycast không bao giờ được sử dụng như là địa chỉ nguồn của một
gói tin.
1.4. Tổng quan về giao thức định tuyến
1.4.1. Khái niệm về định tuyến
Định tuyến là quá trình Router sử dụng để chuyển tiếp các Packet đến mạng
đích. Router đưa ra quyết định dựa trên địa chỉ IP đích của Packet. Để có thể đưa ra
được quyết định chính xác, router phải học cách làm thế nào để đi đến các mạng xa
hơn. Khi router sử dụng quá trình định tuyến động, thông tin này sẽ được học từ
những router khác. Khi quá trình định tuyến tĩnh được sử dụng, nhà quản trị mạng
sẽ cấu hình thông tin về những mạng ở xa bằng tay cho router.
20
1.4.2. Phân loại định tuyến
1.4.2.1. Định tuyến tĩnh
Định tuyến tĩnh là một phương pháp định tuyến do người quản trị cấu hình
thủ công trên Router. Khi cấu trúc mạng có bất kỳ thay đổi nào thì chính người
quản trị mạng phải xóa hoặc thêm các thông tin về đường đi cho Router.
• Các đặc tính
Định tuyến tĩnh (static route) 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 (dynamic route), 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.
• Cấu hình Static route cho IPv6
Trên các thiết bị Cisco, dùng câu lệnh ipv6 route trong mode config đế cấu
hình static route. Cú pháp:
ipv6 route ipv6-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
21
Có nghĩa là: Cấu hình định tuyến tĩnh cho gói tin đến địa chỉ
2001:0DB8::/32 sẽ đi qua interface serial 0/1
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 FastEthemet 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 FastEthernetl/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:DB8::/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.
22
1.4.2.2. Định tuyến động
Định tuyến động lựa chọn tuyến dựa trên thông tin trạng thái hiện thời của
mạng. Thông tin trạng thái có thể đo hoặc dự đoán và tuyến đường có thể thay đổi
khi topo mạng hoặc lưu lượng mạng thay đổi. Thông tin định tuyến được cập nhập
tự động vào trong các bảng định tuyến của các node mạng trực tuyến, và đáp ứng

tính thời gian thực nhằm tránh tắc nghẽn cũng nhứ tối ưu hiệu năng mạng. Định
tuyến động phù hợp đối với mạng lớn, thường biến đổi trong quá trình hoạt động.
Giao thức định tuyến được sử dụng để giao tiếp giữa các Router với nhau. Giao
thức định tuyến cho phép Router này chia sẻ các thông tin định tuyến mà nó biết
cho các Router khác. Từ đó, các Router có thể xây dựng và bảo trì bảng định tuyến
của nó.
1.4.2.3. Phân loại các giao thức định tuyến
• RIP NEXT GENERATION (RIPng)
Routing Information Protocol next generation (RIPng - RFC 2080) là một
giao thức định tuyến theo vector khoảng cách để tìm đường đi tốt nhất tới đích, với
số hop count giới hạn là 15. Sử dụng các kỹ thuật split-horizon…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 để tìm đường đi tốt nhất tới
đích.
- Sử dụng hop count như là metric.
- 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.
Command Version Must be zero
Route table entry 1 (20 octets)
:
23
0
7
0
1
7

0
7
0
3115
Route table entry n (20 octets)
Hình 1.11. Định dạng gói tin RIPng
Trong đó:
- 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:
- 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.
IPv6 Next hop address (16 octets)
Must be zero Must be zero 0xFF
Hình 1.12. Next hop RTE
IPv6 Prefix (16 octets)
Route tag Prefix length Metric
Hình 1.13. IPv6 Prefix RTE
• Hoạt động của giao thức RIPng
Một router chạy giao thức RIPng gửi 1 bảng update cho các router láng
giềng của nó cứ 30s một lần. Mỗi bảng update chứa các cặp giá trị, mỗi cặp giá trị
đó bao gồm địa chỉ mạng IPv6 và khoảng cách tới mạng đó. RIPng sử dụng số
lượng hop count để làm thước đo khoảng cách đến đích. Một router quảng bá những
mạng kết nối trực tiếp có metric mặc định bằng 1. Những mạng truy cập qua một
cổng khác có hop count bằng 2. Như vậy, số lượng hop count dọc theo đường đi từ
nguồn đến đích dựa vào số lượng cổng mà nó đi qua. Sử dụng hop count để tính
toán đường đi ngắn nhất không phải luôn luôn tạo ra kết quả tối ưu. Ví dụ, một

đường đi với hop count bằng 3 đi qua 3 mạng Ethernet có tốc độ nhanh hơn với
24
311570
311570
đường đi có hop count bằng 2 nhưng đi qua 2 đường dây có kết nối tốc độ chậm. Để
bù đắp cho sự khác biệt trong công nghệ, nhiều router quảng bá các hop count ảo
cao cho các liên kết chậm.
Lúc khởi động, RIPng đưa ra một yêu cầu cho thông tin định tuyến và lắng
nghe phản hồi yêu cầu đó. Nếu một hệ thống mà được cấu hình để hổ trợ RIPng
nghe được yêu cầu thì nó phản hồi với gói tin dựa vào thông tin trong cở sở dữ liệu
định tuyến của nó. Gói tin phản hồi này bao gồm địa chỉ mạng đích và tham số định
tuyến cho mỗi điểm đích.
Khi router nhận được gói tin phản hồi, nó sẽ nhận thông tin và xây dựng lại
bảng định tuyến. Thêm các tuyến mới và các tuyến tốt hơn (có số metric nhỏ nhất)
đến đích mà vừa được liệt kê trong cơ sở dữ liệu. RIPng cũng xoá những tuyến từ
cơ sở dữ liệu nếu router tiếp theo cho biết đích chứa hơn 15 hop count hoặc tuyến
đó đã bị xoá. Tất cả các tuyến qua một cổng bị xoá nếu không có bảng update nào
được nhận từ cổng đó trong khoảng thời gian quy định. Trong nhiều triển khai, nếu
một cổng không nghe trong 180s, thì tất cả các tuyến từ cổng đó sẽ bị xoá từ bảng
định tuyến. Khoảng thời gian 180s cũng được áp dụng để xoá các đường cụ thể.
• OSPFv3
OSPFv3 là một giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết (RFC
2740) được sử dụng để định tuyến cho môi trường IPv6. OSPF được thiết kế để
chạy như một hệ tự trị. OSPFv3 được xây dựng trên OSPFv2 của IPv4. OSPFv3
vẫn sử dụng giải thuật Dijkstra để xây dựng bảng định tuyến. Đây là giải thuật xây
dựng các đường đi ngắn nhất SPF (shortest-path first) để đi đến đích. Thông điệp
quảng cáo LSA mang thông tin của router và trạng thái các router lân cận. Dựa trên các
thông tin học được khi trao đổi các thông điệp LSA, OSPF sẽ xây dựng topology mạng.
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 thế 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
25