Đề tài: Tìm hiểu về IP-V6

MỤC LỤC
3
1. Tổng quan về IP-V6
1.1. Sự ra đời của IP-V6 – thế hệ mới của IP-V4
Với 32bit thì Ipv4 có 4,294,967,296 địa chỉ. Nhưng chỉ dùng được 3.7 triệu
địa chỉ vì nhiều Ipv4 dùng cho multicast, testing và các mục đích đặc biệt khác.
Theo số liệu của Cisco tới 2007 thì đã có 2.4 triệu được các ISP cấp cho user, còn
1.3 triệu chưa sử dụng. Ipv4 ngày càng cạn kiệt vì vậy Ipv6 đang được thử nghiệm
châu Âu, Nhật và vài vùng châu Á Thái Bình Dương và sẽ được thay thế trong
tương lai.
IP-V4 với 32 bit địa chỉ, có khả năng cung cấp 2
32
= 4 274 967 296 địa chỉ.
Tuy nhiên, con số này vẫn chưa đủ để có thể quản lý tất các các máy tính tham gia
Internet. Đó là nguyên nhân dẫn đến sự ra đời của IP-V6 – địa chỉ thế hệ mới của
Internet. IP-V6 được nhóm chuyên trách về kỹ thuật IETF (Internet Engineering
Task Force) của Hiệp hội Internet đã đề xuất thực hiện trên cơ sở kế thừa cấu trúc
và cách tổ chưc của IP-V4 (đầu năm 1990) với mục đích thay thế cho IP-V4 về các
mặt như sau:
- Đáp ứng nhu cầu cạn Ipv4
- Nâng cao khả năng xử lý gói tin vì có header đơn giản
- Cơ chế QoS nhờ vào khả năng Flow labeling
- Tăng khả năng mở rộng và không lo cạn kiệt IP
- Tích hợp bảo mật
4
IPv6 sử dụng 128-bit để biểu diễn không gian địa chỉ. Do đó, nó có thể biểu
diễn 2
128
= 0.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768…địa chỉ. IPv6 có thể định
danh cho một giao diện cụ thể hoặc một tập các giao diện. Không gian địa chỉ IPv6
được sử dụng cho Internet, hệ thống viễn thông, hệ thống điều khiển và thậm chí

cho từng vật dụng trong gia đình. Hiện tại, 15% không gian địa chỉ IPv6 đã sử
dụng, còn 85% dự phòng cho tương lai.
IPv6 được tích hợp trong Windows XP SP1 và Windows Server 2003 nhưng
bị ẩn . Còn trên Windows Server 2008 và Windows Vista, mặc định IPv6 được mở.
1.2. Sự phân bố địa chỉ IP-V6
Do IP-V6 dùng tới 128 bit địa chỉ nên có thể có tới 4x4tỷ không gian địa chỉ.
Đây là một không gian địa chỉ vô cùng lớn. Theo ước tính trên lý thuyết thì có tới
khoảng 665.570.793.348.866.943.898.599 địa chỉ trên một m
2
bề mặt trái đất. Tuy
nhiên, do những yêu cầu trong thực tế về gán và định tuyến đã tạo một kiến trúc
phân tầng làm cho số địa chỉ nêu trên không được sử dụng hết. Theo thống kê thì
địa chỉ 128 bit của IP-V6 có thể nằm trong khoảng 8x10
17
– 2x10
33
địa chỉ (chí có
khoảng 1.564 địa chỉ trên 1 m
2
trong thực tế).
Trong sự phân bố địa chỉ, có một phần dành cho địa chỉ NSAP, địa chỉ IPX
và địa chỉ cho các mạng Lan ảo VPN. Phần còn lại là không gian địa chỉ chỉ chưa
dùng ở hiện tại, được dùng trong tương lai (khoảng 85%). Trong bảng trên, địa chỉ
Anycast không được chỉ ra bởi phân bố loại địa chỉ này được bao trùm bởi không
gian địa chỉ Unicast.
1.3. Cách viết địa chỉ IP-V6
5
Địa chỉ IP-V6 có chiều dài 128 bit được chia thành 8 nhóm, mỗi nhóm chiếm
2 bytes, mõi bytes biểu diễn bằng 2 hệ số 16, mỗi nhám ngăn cách nhau bằng dấu
hai chấm. Sử dụng hệ hexa để biểu diễn các địa chỉ này.

Ví dụ: FEDL:BA98:7654:FEDC:BA98:7654:3210:ABCD
Ngoài ra, có thể áp dụng các quy tắc viết tắt như sau:
- Bỏ những số 0 đứng trước mỗi thành phần hệ hexa.
- Viết 0 thay cho 0000.
- Thay nhóm liên tiếp các số 0 bằng hai dấu hai chấm.
2. Cấu trúc của IP-V6
2.1. Cấu trúc chung của IP-V6
IP-V6 gồm 128 bit có cấu trúc 5 phần được chia như hình dưới đây:
Trong đó:
• Phần tiền tố (format prefix) trong địa chỉ IPv6 sẽ chỉ ra địa chỉ này
thuộc dạng nào (unicast, multicast, …). Điều này cho phép hệ thống định tuyến làm
việc hiệu quả hơn.
6
• TLA ID (Top Level Aggregation Identification) : xác định các nhà
cung cấp dịch vụ cấp cao nhất trong hệ thống các nhà cung cấp dịch vụ
• NLA ID (Next Level Aggregation Identification) : xác định nhà cung
cấp dịch vụ bậc 2
• SLA ID (Site Level Aggregation Identification) : xác định các Site của
khách hàng
• Interface ID: xác định các Interface của các Host kết nối trong một
Site
2.2. Cấu trúc gói tin IP-V6 Header
Hình dưới đây mô tả cấu trúc gói tin của IP-V6 Header có nhiều phần kế
thừa của IP-V4:
- Màu : phần được giữ lại của IP-V4
- Màu : phần không được giữ lại của IP-V4
- Màu : tên và vị trí được thay đổi trong IP-V6
- Màu : phần mới của IP-V6
7

Các trường (field) trong header IPv6:
• Version (4 bit): xác định phiên bản của giao thức (mang giá trị 6)
• Traffic Class (8 bit): xác định loại lưu lượng
• Flow label (20 bit): cùng với traffic class cung cấp các kiểu QoS
• Payload Length (16 bit): unsigned integer. Xác định kích thước phần dữ liệu
(data) theo sau IPv6 Header
8
• Next-Header (8 bit): giúp xác định Header tiếp theo (next header) trong gói
tin
• Hop Limited (8 bit): unsigned integer. Qua mỗi Node, giá trị này giảm 1 đơn
vị (giảm đến 0 thì gói tin bị loại bỏ).
• Source Address (128 bit) : mang địa chỉ IPv6 nguồn của gói tin.
• Destination Address (128 bit): mang địa chỉ IPv6 đích của gói tin.
- Phần header của IPv6 đã được đơn giản hóa để tăng tốc độ xử lý và tăng
hiệu quả cho router.
• IPv6 header có kích thước cố định 40 byte và ít field hơn nên thời gian xử lý
header nhanh hơn
• Không có header checksum: Hệ thống mạng trước đây có tốc độ kết nối
chậm và không đảm bảo nên việc tính toán checksum tại mỗi hop là cần thiết
để đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu. Các kết nối mạng ngày nay nhanh và có
tính tin cậy cao hơn, do đó chỉ cần các host tính checksum, không cần trên
router.
• Bỏ các header: header lenghth, Identification, Flags, Fragment offset,
header checksum
- Field Header Length loại bỏ vì kích thước của IPv6 header là cố định.
Trong IPv4 header có kích thước thay đổi từ 20 - 60 byte.
- Các field Identification, Flags và Fragment Offset được sử dụng trong việc
fragment một packet trong IPv4 header. Fragment xảy ra khi một packet có kích
thước lớn (large packet) được gửi qua môi trường mạng chỉ hỗ trợ packet có kích
thước nhỏ hơn. Trong trường hợp này, router sẽ chia packet ra thành nhiều phần có

kích thước nhỏ hơn để chuyển chúng đi. Host đích (destination host) sẽ tập hợp các
9
packet này và lắp ráp chúng lại (reassemble). Trong quá trình truyền, nếu một gói
trong chúng bị lỗi (error) hoặc không đến được đích thì toàn bộ phải được gửi lại.
-Trong IPv6, host sẽ học một MTU size. Nếy host trong quá trình gửi muốn
fragment packet, nó sẽ dùng Extension Header để làm việc này. Các router IPv6
dọc theo đường đi của packet không fragment packet.
- Field Checksum loại bỏđể tăng tốc độ xử lý.
2.3. Cơ chế định dạng tiền tố FP
Địa chỉ của IP-V4 được chia làm 5 lớp là A, B, C, D, E. Còn địa chỉ trong
IP-V6 được phân làm 3 loại là
- Unicast Address: Địa chỉ đơn hướng;
- Anycast Address: địa chỉ bất kỳ hướng nào;
- Multicast Address: địa chỉ định hướng.
Đây là cơ chế cho phép xác định các loại địa chỉ của IP-V6 bằng cách dựa
vào các bit đầu tiên của địa chỉ đó. Cụ thể như sau:
10
11
Theo sự phân bố ở trên, có một phần dành cho địa chỉ NSAP, địa chỉ IPX và
địa chỉ cho các mạng Lan ảo VPN. Phần còn lại là không gian địa chỉ chỉ chưa
dùng ở hiện tại, được dùng trong tương lai (khoảng 85%).
Cơ chế phân bố địa chỉ của IP-V6
IP-V6 có một cơ chế phân bố địa chỉ hoàn toàn mới và khắc phục được hạn
chế của cơ chế cấp phát đối với IP-V4. Đó là cơ chế cấp phát không phụ thuộc vào
giai đoạn đầu của quá trình cấp phát mà nó có thể thày đổi tùy thuộc vào những
biến động trong tương lai đối với các dịch vụ, các vùng khác nhau. Việc phân loại
địa chỉ của IP-V6 theo các dạng tiền tố cho phép các host nhận ra các loại địa chỉ
và ứng với mỗi loại địa chỉ cho các ứng xử khác nhau.
Bảng cấp phát địa chỉ ở trên cho thấy địa chỉ quan trọng nhất của IP-V6 là
Global Unicast. Dạng địa chỉ này cho phép định danh một giao diện trên mạng

Internet IP-V6 có tính toàn cầu duy nhất trên thế giới hiện nay. Có bốn tổ chức cấp
phát địa chỉ IP-V6: NIC (tổ chức Internet Bắc Mỹ), NCC (hiệp hội mạng chấu Âu),
APINC (tổ chức mạng chấu Á và Thái Bình Dương), IANA (tổ chức chung cho các
khu vực khác nhau).
3. Cấu trúc các loại địa chỉ trong IP-V6
3.1. Unicast Address
Địa chỉ Unicast Address là loại đơn hướng dùng để nhận dạng từng node một
(điểm node là tạp hợp các thiết bị chuyển mạch nằm ở trung tâm như Router, Hub,
…). Một gói dữ liệu được gửi tới một địa chỉ đơn hướng sẽ được chuyển tới node
mang địa chỉ đơn hướng đó. Loại địa chỉ này được dùng để định danh cho một giao
diện trên mạng.
12
Loại địa chỉ này được phần làm 4 nhóm: Global Local Address, Link-Local
Address, Site-Local Address và Unique Local Address. Sau đây là cấu trúc của
từng loại địa chỉ nêu trên:
3.1.1. Global Local Address:
Địa chỉ này được sử dụng để hỗ trợ cho các ISP. Nói một cách cho dễ hiểu
là đây giống như địa chỉ Public của IPv4. Cấu trúc như sau:
Trong đó:
• 001: 3 bits đầu luôn luôn có giá trị = 001
• TLA ID( Top Level Aggregation): Xác định nhà cung cấp cao nhất
trong hệ thống các nhà cung cấp dịch vụ
• Res: chưa sử dụng
• NLA ID (Next Level Aggregation): Xác định nhà cung cấp tiếp theo
trong hệ thống các nhà cung cấp dịch vụ
• SLA ID (Site Level Aggregation): Xác định các site để tạo các subnet
• Interface ID: Là địa chỉ của Interface trong subnet
Global Unicast Address được phân cấp như hình dưới đây:
13
3.1.2. Link-local Addresses:

Đây là loại địa chỉ dùng cho các host khi chúng muốn giao tiếp với các host
khác trong cùng mạng. Tất cả IPv6 của các interface đều có địa chỉ link local. 128
bit được chia thành 3 phần như sau:
14
10 bits đầu tiên luôn là: 1111 1110
54 bits kế tiếp có giá trị bằng 0
+ 64 bits cuối cùng 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)
Một lưu ý rằng: Một router không thể chuyển bất kỳ gói tin nào có địa chỉ
nguồn hoặc địa chỉ đích là Link Local Address. Với một máy kết nối Internet dùng
địa chỉ của IP-V6, chúng ta có thể xem thử giá trị Link-Local Address bằng cách
vào cmd, gõ lệnh ipconfig /all.
Hình dưới đây mô tả kết nối trực tiếp dùng Link-Local
15
3.1.3. Site-Local Addresses:
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 Site.
Khác với Link-Local, Ste-Local Address có cấu trúc 4 phần:
10 bits đầu tiên luôn là: 1111 1110 11 (Prefix FEC0::/10)
54 bits kế tiếp : là giá trị Subnet ID được chia làm 2 phần
38 bit đầu luôn có giá trị là 0
16 bit sau là SubnetID
64 bits cuối cùng là địa chỉ của Interface
3.1.4. Unique Local Address:
16
Unique Local Address là địa chỉ định tuyến giữa các subnet trên một private
network
1111 1101 : 8 bits đầu là giá trị cố định FD00:: /8

40 bits kế tiếp là Global ID : địa chỉ Site (Site ID). Có thể gán tùy ý
16 bits kế tiếp là Subnet ID : địa chỉ Subnet trong Site, có thể tạo ra 65.536
subnet trong một site
64 bits cuối cùng là địa chỉ của Interface
* Địa chỉ Unicast theo chuẩn JPX:
Địa chỉ của IP-V6 theo chuẩn JPX có định dạng như sau:
Chi tiết về loại địa chỉ JPX theo chuẩn IP-V6 còn chưa xác dịnh được vì còn
trong giai đoạn nghiên cứu.
3.2. Anycast Address
Anycast Address là địa chỉ đặc biệt có thể gán cho nhiều interface, gói tin
chuyển đến Anycast Address sẽ được vận chuyển bởi hệ thống Routing đến
Interface gần nhất. Hiện nay, địa chỉ Anycast được sử dụng rất hạn chế, rất ít tài
17
liệu nói về cách sử dụng loại địa chỉ này. Hầu như Anycast addresss chỉ được dùng
để 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 Interfaces là 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 thôi, 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
Khi tìm hiểu về địa chỉ Anycast thường hay lẫn vì nó thực sự không rõ ràng.
Nếu như bạn gán địa chỉ này cho một Interface thì nó y như là địa chỉ Unicast,
nhưng khi bạn gán cho nhiều Interfaces thì nó lại có vẻ như là địa chỉ Multicast (sẽ
trình bày ở dưới).
Có một địa chỉ Anycast đặc biệt được dùng để định danh cho một subnet gọi
là Subnet-Router Anycast. Cấu trúc của loại địa chỉ này như sau:

Phần Subnet prefix xác định một liên kết cụ thể. Loại địa chỉ này gán cho các
giao diện trong đó phần định danh giao diện được dặt là 0. Sử dụng Subnet-Router
Anycast cho những node cần giao tiếp đồng thời với một tập Router trên mạng.
3.3. Multicast Address
18
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 Multicast giống địa chỉ Broadcast ở chỗ điểm đích của gói tin là một
nhóm các máy trong một mạng, song không phải tất cả các máy. Trong khi
Broadcast gửi trực tiếp tới mọi host trong một subnet thì Multicast chỉ gửi trực tiếp
cho một nhóm xác định các host, các host này lại có thể thuộc các subnet khác
nhau. Host có thể lựa chọn có tham gia vào một nhóm Multicast cụ thể nào đó hay
không (thường được thực hiện với thủ tục quản lý nhóm internet - Internet Group
Management Protocol), trong khi đó với Broadcast, mọi host là thành viên của
nhóm Broadcast bất kể nó có muốn hay không.
8 bit đàu tiên là prefix với giá trị cố định không đổi là 11111111, 4 bit tiếp
theo là các cờ, 4 bit tiếp là các bit phạm vi, phần còn lại là bộ nhận dạng 112 bit.
19
Trong 4 bit cờ, bit thứ tư dùng cho IP-V6 còn lại 3 bit đầu tiên chưa được định
nghĩa mạng giá trị bằng 0. Ở hình mô tả dưới đây, bit thứ tư viết tắ bằng ký hiệu T.
Phần phạm vi (scope): có tác dụng giới hạn phạm vi nhóm địa chỉ Multicast.
Các giá trị của scope được liệt kê trong bnagr sau:
Các giá trị này cho phép xác định phạm vi chính xác của vùng địa chỉ
Multicast. Qua đó, các router sẽ định tuyến các gói tin trong mạng với phạm vi giới
hạn đó.
3.4. Các dạng địa chỉ IP-V6 khác
3.4.1 IPv4-Cpompatible Address (IPv4CA)
20
Định dạng: 0:0:0:0:0:0:w.x.y.z Trong đó w,x,y,z là các IPv4 Address

Vd : 0:0:0:0:0:0:0:192.168.1.2
IPv4CA là địa chỉ tương thích của một IPv4/IPv6 Node. Khi sử dụng
IPv4CA như một IPv6 Destination, gói tin sẽ được đóng gói (Packet) với IPv4
Header để truyền trong môi trường IPv4
3.4.2. IPv4-mapped address (IPv4MA)
Định dạng: 0:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.z (::FFFF:w.x.y.z) Trong đó w,x,y,z là các
IPv4 Address
Vd : 0:0:0:0:0:FFFF:192.168.1.2
IPv4MA là địa chỉ của một IPv4 Only Node đối với một IPv6 Node,
IPv4MA chỉ có tác dụng thông báo và không được dùng như Resource hoặc
Destination Address
3.4.3. 6to4 Address
Là địa chỉ sử dụng trong liên lạc giữa các IPv4/IPv6 nodes trong hệ thống hạ
tầng IPv4 (IPv4 Routing Infrastructure). 6to4 được tạo bởi Prefix gồm 64 bits như
sau :
Prefix = 2002/16 + 32 bits IPv4 Address =64 bits
6to4 Address là địa chỉ của Tunnel (Tulneling Address) định nghĩa bởi RFC
3056
3.5. Phương thức gán địa chỉ
21
Theo đặc tả của giao thức IPv6, tất cả các loại địa chỉ IPv6 được gán cho các
Interface, không gán cho các Node. Mỗi địa chỉ IPv6 loại Unicast (gọi tắt là địa chỉ
Unicast) được gán cho một Interface đơn. Vì mỗi Interface thuộc về một Node đơn,
do vậy mỗi địa chỉ Unicast định danh một Interface sẽ định danh cho Node đó.
Mỗi Interface đơn có thể được gán nhiều loại địa chỉ IPv6 (Cho phép cả 3
dạng địa chỉ đồng thời Unicast, Anycast, Multicast). Nhưng bắt buộc mỗi Interface
phải được gán một địa chỉ Unicast Link-local nhằm phục vụ cho các kết nối Point-
to-point.
Theo thiết kế của IPv6, một Host có thể được định danh bởi các địa chỉ sau:
- Một địa chỉ Link-local cho mỗi Interface gắn với Host đó.

- Một địa chỉ Unicast được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ.
- Một địa chỉ Loopback.
- Một địa chỉ Multicast, mà Host đó là thành viên.
Một Router nếu hỗ trợ IPv6 sẽ nhận biết được tất cả các loại địa chỉ mà Host
chấp nhận kể trên, ngoài ra nó còn được gán các loại địa chỉ sau:
- Tất cả các địa chỉ Multicast được gán trên Router.
- Tất cả các địa chỉ Anycast được cấu hình trên Router.
- Tất cả các địa chỉ Multicast của các nhóm thuộc Router quản lý.
4. Các vấn đề cơ bản về giao tiếp trong IP-V6
4.1. Các giao tiếp trong một subnet:
22
IPv6 được thiết kế theo kiểu “plug and play”.Có hỗ trợ việc tự cấu hình. Để
hiểu các giao tiếp trong một subnet, ta cần hiểu các khái niệm sau: tự cấu hình phi
trạng thái (stateless); địa chỉ liên kết cục bộ (link-local); link-local prefix; Interface
ID; Neighbor solicitation message; neighbor advertisement message; neighbor
cache.
- Stateless: Nếu một mạng không có router, không có kết nối với internet, và
không có cả các server để hỗ trợ cho quá trình tự cấu hình thì các host trong mạng
đó phải cấu hình địa chỉ IPv6 của nó bằng một quá trình gọi là stateless.
- Link-local address: Khi một máy kết nối với 1 port trên 1 subnet, máy sẽ tự
cấu hình một địa chỉ thử (tentative address) được gọi là địa chỉ liên kết cục bộ
(link-local address). Địa chỉ này dạng sau: FE80:0:0:0:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx
- Để đảm bảo địa chỉ đó là duy nhất thì máy sẽ gửi một gói tin đặc biệt là:
neighbor solicitation đến địa chỉ vừa cấu hình và đợi reply trong một giây. Nếu
không thấy thì máy sẽ xem địa chỉ đó là duy nhất trong mạng, nếu có một gói tin
neighbor advertisement message thì địa chỉ đó không duy nhất. Sau khi xác định
địa chỉ liên kết cục bộ là duy nhất, quá trình tiếp theo là query các router lân cận
trong mạng
- Để giao tiếp với máy đích trên mạng, máy phải tìm ra interface ID của máy
đích bằng cách sử dụng chức năng IPv6 Neighbor Discovery protocol: gửi một gói

tin neighbor solicitation cho đích và interface ID sẽ được gửi trả lại trong gói tin
Neighbor advertisement. Interface ID sẽ được bỏ vào header của IPv6 và truyền
trên mạng. Máy sau đó sẽ thêm một entry vào neighbor cache của nó. Entry đó sẽ
chứa địa chỉ IPv6 của đích, interface ID của nó , một con trỏ vào packet sắp truyền,
23
và một flag để xác định đích có phải là một router hay không. Cache này sẽ được
sử dụng cho những lần gửi sau mà không cần gửi lại gói tin solicitation.
- Địa chỉ liên kết cục bộ không thể được sử dụng để giao tiếp ra khỏi một
subnet. Với những giao tiếp liên subnet thì cần các địa chỉ site-local và global
address để nối các router.
4.2. Các giao tiếp liên subnet:
Khi một máy phát hiện thấy có một router tồn tại trên subnet, thì quá trình tự
cấu hình có sự khác biệt, và cần các khái niệm sau: site-local address; subnet ID;
router solicitation message; router advertisement message; default router list cache;
destination cache; prefix list cache; redirect message; path MTU discovery.
- Trong và sau quá trình tự cấu hình thì PC đều phụ thuộc rất nhiều vào quá
trình IPv6 neighbor discovery protocol, để tìm các node trong cùng subnet và tìm
các router cho các đích đến các subnet khác.
- Trong quá trình tự cấu hình, sau khi P4C sinh ra một địa chỉ liên kết cục bộ
duy nhất thì nó sẽ query một router. PC sẽ gửi một gói tin được gọi là router
solicitation và một router sẽ phản hồi lại với một gói itn gọi là router advertisement.
Việc hiện diện của router nghĩa là có thể có các subnet khác kết nối với
router. Mỗi subnet phải có một subnet ID của nó vì việc định tuyến là dựa trên
subnet ID. Địa chỉ của PC bây giờ phải có một subnet ID duy nhất vì địa chỉ liên
kết cục bộ không còn đủ để sử dụng nữa. Để hỗ trợ quá trình stateless autoconfig
thì router advertisement sẽ chứa một subnet ID. Router advertisement của mỗi
interface sẽ chứa một subnet ID khác nhau. ID này sẽ được kết hợp với interface ID
24
để tạo địa chỉ IPv6. PC sẽ bỏ địa chỉ liên kết cục bộ của nó và cấu hình một địa chỉ
mới được gọi là site-local address, gồm 16 bit subnet ID có dạng:

FEC0:0:0:<subnet ID>:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx
- PC sẽ sử dụng thông tin từ router advertisement để cập nhật các cache của
nó. Subnet ID sẽ được thêm vào prefix list cache của PC. Cache này được sử dụng
để xem một địa chỉ có cùng subnet hay không với PC. Thông tin của router sẽ được
thêm vào neighbor cache và destination cache. Nếu router có thể được sử dụng là
một router mặc định thì một entry sẽ được thêm vào default router list cache.
- Khi PC đã sẵn sàng gửi packet cho đích, nó sẽ query prefix list để xem địa
chỉ đích có chung subnet với nó hay không. Nếu không thì packet sẽ được gửi cho
router trong default router list. PC sau đó sẽ cập nhật destination cache của nó với
một entry cho host đích và next hop của nó. Nếu default router được chọn không
phải là next hop tối ưu đến đích thì router sẽ gửi một Redirect message cho PC
nguồn với một next hop router tốt hơn đến đích. PC sau đó sẽ cập nhật destination
cache của nó với next hop mới cho đích đó. Các cache được duy trì bởi bởi mỗi
IPv6 host và được query trước khi các solicitation message được truyền, các cache
sẽ giúp giảm được số message và các cache này sẽ được cập nhật định kỳ.
- Để hỗ trợ các giao tiếp liên subnet thì IPv6 cung cấp một dích vụ hữu ích
khác là Path MTU discovery. IPv6 không cho phép các router phân mảnh các
packet quá lớn được truyền qua các liên kết của next hop, chỉ có các node nguồn
mới được phép phân mảnh packet. Sử dụng IPv6 Path MTU discovery, một node
nguồn có thể quyết định packet lớn nhất có thể được gửi đến đích. Với thông tin về
các MTU của các liên kết có trên những hop trung gian, node nguồn có thể định lại
kích thước cho các packet của nó một cách phù hợp để truyền.
25
4.3. Giao tiếp giữa các mạng:
Trong quá trình tự cấu hình stateless, mỗi node có trách nhiệm cấu hình địa
chỉ của chính nó và cache lại interface ID của nó và thông tin được cung cấp bởi
giao thức neighbor discovery. Trong một mạng nhỏ, quá trình này có ích lợi là đơn
giản và dễ dùng. Bất lợi của nó là quá dựa vào kỹ thuật multicast, sử dụng không
hiệu quả tầm địa chỉ và thiếu bảo mật, thiếu sự kiểm soát chính sách và việc đăng
nhập.

- Để hỗ trợ các giao tiếp giữa các mạng lớn hơn và phức tạp hơn thì ta phải
sử dụng quá trình tự cấu hình stateful. Để hiểu rõ hơn quá trình này, ta phải hiểu rõ
các khái niệm sau: stateful autodiscovery; DHCPv6; DHCPv6 client, relay, agent,
server.
- Stateful autoconfig dựa trên các server để cung cấp các thông tin cấu hình,
những server này được gọi là các DHCPv6 server. Tuy nhiên, với các nhà quản trị
thì stateful phức tạp hơn stateless vì nó yêu cầu các thông tin cấu hình phải được
thêm vào cơ sở dữ liệu của DHCPv6 server. Do đó, stateful có khả năng mở rộng
tốt hơn cho những mạng lớn.
- Stateful có thể được sử dụng đồng thời với stateless. Ví dụ: một node có thể
theo các quá trình stateless trong quá trình khởi động để lấy địa chỉ liên kết cục bộ.
Sau đó, nó có thể sử dụng stateful để lấy thêm các thông tin từ DHCPv6 server.
- Để lấy thông tin cấu hình thì PC phải xác định một DHCPv6 server bằng
cách gửi ra một DHCP solicit message hay bằng cách lắng nghe một DHCP
advertisement. PC sau đó sẽ gửi một unicast DHCPv6 Request. Nếu DHCPv6
server không ở chung subnet với PC thì một DHCP relay hay agent sẽ forward yêu
26
cầu cho một server khác. Server sẽ hồi âm bằng một DHCPv6 Reply chứa thông tin
cấu hình cho PC.
- Việc sử dụng DHCPv6 có nhiều ích lợi như:
+ Kiểm soát:DHCPv6 kiểm soát việc phân phối và gán các địa chỉ từ một
điểm kiểm soát tập trung.
+ Tóm tắt: do việc phân phối có thứ bậc nên có thể tóm tắt.
+ Renumbering: khi một ISP mới được chọn để thay thế cái cũ thì các địa chỉ
mới có thể dễ dàng được phân phối hơn với dịch vụ DHCPv6.
+ Bảo mật: một hệ thống đăng ký host có thể được sử dụng trong một dịch
vụ DHCPv6. Hệ thống đăng ký này có thể cung cấp một cách có chọn lựa các dịch
vụ mạng cho các host đăng ký và từ chối truy cập cho các host không đăng ký.
5. Giao thức định tuyến trong IP-V6
Việc tạo một mạng IPv6 chứa nhiều subnet sẽ được kết nối với nhau bởi các

IPv6 router. Để có thể đến được tất cả các host trong mạng thì các route phải tồn tại
trên các host và trên các router. Những route này có thể là route chung( như một
deffault route) hay một route xác định đại diện cho một subnet.
Các host thường sử dụng những route được kết nối trực tiếp để đến những
node lân cận và một default route để đến tất cả những vị trí khác. Các router thường
sử dụng những route xác định để đến những vị trí trong site của nó và những route
tóm tắt để đến những site khác hay ra internet. Mặc dù việc cấu hình trên các host
về các route đều được làm tự động qua các gói tin quảng bá từ router, nhưng việc
27