Nghiên cứu về IPv6 trong mạng NGN

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOÁ LUẬN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài: “Nghiên cứu về IPv6 trong mạng NGN”

Người hướng dẫn : THS. NGUYỄN TRUNG THÀNH
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THANH MINH
Lớp : H08CN1
Khoá : 2008-2010
Hệ : HC.KT ĐH-CQ
Hà Nội, tháng 3 / 2011

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOÁ LUẬN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài: “Nghiên cứu về IPv6 trong mạng NGN”

Người hướng dẫn : THS. NGUYỄN TRUNG THÀNH
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THANH MINH
Lớp : H08CN1
Khoá : 2008-2010
Hệ : HC.KT ĐH-CQ
Hà Nội, tháng 3 / 2011
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thanh Minh

Lớp: H08CN1
Khoá: 2008-2010
Ngành đào tạo: Công Nghệ Thông Tin
Tên khoá luận tốt nghiệp: Nghiên cứu IPv6 trong mạng NGN
Nội dung khóa luận:
• Chương 1: Tổng quan về IPv6
• Chương 2: IPv6 trong mạng NGN
• Chương 3: Xây dựng giải pháp chuyển đổi IPv4 sang IPv6 trong mạng
NGN
• Chương 4: Xây dựng lộ trình
Ngày giao đề tài: …… /…./….
Ngày nộp quyển : …… /…./….
Hà Nội, ngày… tháng… năm……

ThS. Nguyễn Trung Thành
Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN
Điểm :……………. (Bằng chữ :……………)
Ngày……tháng… năm 2011
Giáo viên hướng dẫn
ThS. Nguyễn Trung Thành
NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN
Điểm : (Bằng chữ :…………………)
Ngày…… tháng… năm 2011
Giáo viên phản biện
Khóa luận tốt nghiệp đại học Mục
lục
MỤC LỤC
Chương 1 3

Tổng quan về IPv6 3
1.1 IPv6 là gì? 3
1.2 Ưu điểm của Ipv6 4
1.3 Tình hình chuẩn hóa IPv6 8
1.4 Kết luận chương 10
Chương 2 11
IPv6 trong mạng NGN 11
2.1 Tổng quan về mạng NGN 11
2.1.1 Khái niệm 11
2.1.2 Đặc điểm của NGN 11
2.1.3 Kiến trúc NGN 12
2.2 Khái niệm IPv6 trong NGN 14
2.2.1 Kiến trúc chức năng của IPv6 trong NGN 15
2.2.2 Xu hướng và lợi ích triển khai IPv6 trong NGN 16
2.3 Các vấn đề của IPv6 trong mạng NGN 17
2.4 Kết luận chương 19
Chương 3 20
Xây dựng giải pháp chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 trong NGN 20
3.1 Tình hình triển khai IPv6 20
3.2 Những kỹ thuật chuyển đổi IPv4 sang IPv6 30
3.2.1 Kỹ thuật Tunnel: 30
3.2.2 Kỹ thuật Dual-stack 31
3.2.3. Công nghệ NAT-PT 34
3.2.3.1. Phân loại công nghệ NAT-PT 35
Khóa luận tốt nghiệp đại học Mục
lục
3.2.3.2. Nguyên lý làm việc của NAT-PT 35
3.3 Đề xuất giải pháp áp dụng 36
3.4 Kết luận chương 39
Chương 4: Xây dựng lộ trình 40

4.1 Giai đoạn 0: NGN với IPv4 40
4.5 Giai đoạn 4: Hoàn chỉnh IPv6 trong NGN 43
43
Kết luận 45
Khóa luận tốt nghiệp đại học Danh mục hình vẽ
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 So sánh header của IPv4 và IPv6 5
Hình 1.2: Thực hiện bảo mật kết nối giữa hai mạng trong IPv4 6
Hình 1.3 Thực hiện bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận trong IPv6 7
Hình 1.4: Kết nối Unicast 7
Hình 1.5: Kết nối Multicast 8
Hình 2.2 : Tổng quan IPv6 trong NGN 14
Hình 3.1 IPv6 chuẩn bị cho kỷ nguyên công nghệ hội tụ 20
Hình 3.2: Đồng hồ hiển thị tình trạng kiệt quệ IPv4 của Tổ chức cấp phát địa chỉ số
Internet -IANA (ngày 16/3/2011) cho thấy địa chỉ IPv4 chỉ còn đủ dùng cho 53 ngày
nữa (tức khoảng 8/5/2011) 22
Hình 3.3: Hiện trạng triển khai IPv6 trên toàn cầu (theo isoc.org, tháng 4/2010) 25
Hình 3.4: Theo VNNIC, đến quý 1/2010 có hơn 42 tỉ địa chỉ IPv6 được cấp phát 27
Hình 3.5: Công nghệ đường hầm 30
Hình 3.6: Kết nối IPv6 với Tunnel Broker 31
Hình 3.7: Công nghệ Dual-Stack 33
Hình 3.8 Dual-stack trong hệ điều hành Cisco 34
Hình 3.9 Công nghệ biên dịch NAT-PT 34
Hình 3.10 Chuyển đổi gói tin IPv4 thành IPv6 36
Hình 3.11: Trong thời kỳ "quá độ" sẽ có khoảng 10% địa chỉ IP được chuyển đổi từ
IPv4 sang IPv6 thông qua cơ chế đường hầm 38
Hình 4.1: Giai đoạn 0-Hoàn toàn IPv4 dựa trên NGN 41
Hình 4.2: Giai đoạn 1-Kết nối NGN dựa trên IPv6 trên IPv4 dựa trên NGN
42
Hình 4.3 Giai đoạn 2-Kết nối NGN dựa trên IPv6 và IPv4 NGN dựa trên dual-stack

NGN 42
Khóa luận tốt nghiệp đại học Danh mục hình vẽ
Hình 4.4 Giai đoạn 3-IPv4 với IPv6 trên nền mạng NGN
43
Hình 4.5: Giai đoạn 4-Hoàn toàn IPv6 trên nền mạng NGN 43
Khóa luận tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Viết tắt Tiếng Anh TiếngViệt
AG Access Gateway Cổng truy nhập
API Application Programming Interface
Giao diện chương trình ứng dụng
ASBR Autonomous System Boudary Rout
er
Router biên giới độc lập
ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ
AS Application Server Máy chủ ứng dụng
AS-F AS-Function Chức năng máy chủ ứng dụng
AT Access Tandem Tổng đài truy nhập
ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truy
ền không đồng
bộ
BICC Bearer Independent Call Control Giao thức điều khiển cuộc gọi

độc lập kênh mang
DHCPv6
Dynamic Host Configuration Protocol
Version 6
Giao thức cấu hình host động

phiên bản 6

DR Designated Router Router được đề cử
ETSI EuropeanTelecommunications
Standard Institute
Viện chuẩn hoá vi
ễn thông châu
Âu
FS
Feature Server
Máy chủ đặc tính
GK Gatekeeper Bộ giữ cổng
GW Gateway Cổng
HTML Hyper Text Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu si
êu văn
bản
HTTP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tải si
êu văn
bản
ID Identifier Nhận dạng
IETF Internet Engineering Task Force Nhóm kỹ thuật Internet
IN Intelligent Network Mạng thông minh
INAP Intelligent Network Application Part
Phần ứng dụng của mạng thông
minh
IP Internet Protocol Giao thức Internet
IPSec Internet Protocol Security Giao thức bảo mật Internet
ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số đa dịch vụ tích hợp
Khóa luận tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt
ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ internet
ISUP ISDN User Part Phần người dùng ISDN
ITU International Telecommunications

Union
Hiệp hội viễn thông quốc tế
LAN Local Area Network Mạng cục bộ
LDP Label Distribute Protocol Giao thức phân bổ nhãn
LSA Link State Advertisement Gói quảng cáo trạng thái liên kế
t
LSR Label Switch Router Router chuyển mạch nhãn
M2UA MTP level 2 User Adaptaion Tương thích với
người dùng mức
2
MG Media Gateway Cổng phương tiện
MGC Media Gateway Controller Thiết bị điều khiển
cổng phương
tiện
MGC-F MGC- Function Chức năng MGC
MGCP Media Gateway Controller Protocol Giao thức điều khiển cổng

phương tiện
MG-F MG-Function Chức năng MG
MPLS Multi Protocol Lable Switch Chuy
ển mạch nhãn đa giao thức
MS Media Server Máy chủ phương tiện
NAT-PT
Network
Network Address Translation-
Protocal Translation
Dịch địa chỉ mạng - giao thức

dịch
NAT Network Address Translation Biên dịch địa chỉ mạng

NBMA Non Broadcast Multiaccess Đa truy nhập không quảng bá
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau
OSI Open Systems Interconnection Mô hình liên kết hệ thống đấu
nối
OSPF Open Shortest Path First Giao thức
ưu tiên đường đi ngắn
nhất.
PBX Private Branch Exchange Tổng đài nhánh nội hạt
POTS Plain Old Telephone System Hệ thống điện thoại tru
yền
thống
PPP Point-to-Point Protocol Giao thức điểm tới điểm
PSTN Public Switched Telephone Network
Mạng thoại chuyển mạch công
cộng
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
Khóa luận tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt
RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến
RARP Reverse Address Resolution Protocol Giao thức phân giải đị
a chỉ
ngược
R-F Routing- Function Chức năng định tuyến
RFC Request For Common Các chuẩn của IETF
RFC Request For Comment Khuyến nghị
RIP Routing Information Protocol Giao thức thông tin định tuyến
RIP-2
Routing Information Protocol version
2
Giao thức thông tin định
tuyến

phiên bản 2
RLC Release Complete Hoàn thành gi
ải phóng cuộc gọi
RTCP Real Time Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải
thời gian thực
RTP Real Time Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian
thực
SCF Service Control Function Chức năng điều khiển dịch vụ
SCTP Stream Control Transport Protocol Giao thức truyền tải
điều khiển
dòng
SDH Synchronous Digital Herachea Phân cấp số đồng bộ
SDP Session Discription Protocol Giao thức mô tả phiên
SGCP Simple Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng đơn

giản
SGW Signalling Gateway Gateway báo hiệu
SIP Session Intiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên
SIP-T Session Intiation Protocol for
Telephony
Phần mở rộng giao thức SIP

dành cho thoại
SNMP Simple Network Management
Protocol
Giao thức quản lý mạng đơn giản
SPF Shortest Path First
Thuật toán ưu tiên đường đi ngắn
nhất.
SS7 Signalling System number 7 Hệ thống báo hiệu số 7

SSF Service Switching Function Chức năng chuyển mạch dịch vụ
STP Signalling Transfer Point Điểm chuyển tiếp báo hiệu
TCAP
Transaction Capabilities Application
Part
Phần ứng dụng khả năng phiên
TCP Transfer Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải
Khóa luận tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt
TDM Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo thời

gian
TGW Trunk Gateway Gateway trung kế
UDP User Datagram Protocol Giao thức gói tin gnười dùng
VLSM Variable Length Subnet Mask Mặt nạ mạng con có chiều dài

thay đổi
WDM Wave Division Multiplex
Ghép kênh phân chia theo bước
sóng
WDMA Wave Division Multiplex Access
Đa truy cập phân chia theo bước
sóng
Khóa luận tốt nghiệp đại học Lời nói đầu
LỜI NÓI ĐẦU
Xã hội ngày càng phát triển, nền kinh tế thế giới đang chuyển mình mạnh mẽ,
hoạt động sản xuất kinh doanh ngày càng được mở rộng, đời sống văn hóa ngày càng
đa dạng, thì nhu cầu thông tin càng trở nên bức thiết và quan trọng.
Ngành công nghệ thông tin (CNTT) đã và đang đóng một vai trò không thể thiếu
trong đời sống, trong tất cả các hoạt động của con người. Đứng trước sự phát triển
mạnh mẽ của CNTT đặc biệt là trong lĩnh vực mạng máy tính thì ngoài việc giải quyết

vấn đề về lưu lượng cho mạng thì địa chỉ của các thiết bị mạng như địa chỉ của các
máy tính, máy in, mail server, web server, dịch vụ xDSL, dịch vụ Internet qua đường
cáp truyền hình (IPTV), phát triển các mạng giáo dục, game trực tuyến, thiết bị di
động tham gia vào mạng Internet, truyền tải thoại, audio, video trên mạng… là một
trong những vấn đề nan giải cần phải được quan tâm thực sự.
Phiên bản IPv6 là một phiên bản địa chỉ mới của Internet. IPv6 được thiết kế với
hy vọng khắc phục những hạn chế vốn có của địa chỉ IPv4 như hạn chế về không gian
địa chỉ, cấu trúc định tuyến và bảo mật, đồng thời đem lại những đặc tính mới thỏa
mãn các nhu cầu dịch vụ của thế hệ mạng mới như khả năng tự động cấu hình mà
không cần hỗ trợ của máy chủ DHCP, cấu trúc định tuyến tốt hơn, hỗ trợ tốt hơn cho
multicast, hỗ trợ bảo mật và cho di động tốt hơn. Hiện nay IPv6 đã được chuẩn hóa
từng bước, chuẩn bị đưa vào ứng dụng thực tế trong tương lai.
Việc triển khai IPv6 trong NGN là một bước tiến dài trong lĩnh vực CNTT. Nó
góp phần nâng cao năng lực quản lý, đa dạng hóa các loại hình dịch vụ, phù hợp với
xu thế phát triển lâu dài của xã hội loài người.
Khóa luận được chia thành 4 chương với những nội dung chính sau:
• Chương 1: Tổng quan về IPv6
• Chương 2: IPv6 trong mạng NGN
• Chương 3: Xây dựng giải pháp chuyển đổi IPv4 sang IPv6 trong NGN
• Chương 4: Xây dựng lộ trình
Nguyễn Thanh Minh, H08CN1 Trang 1
Khóa luận tốt nghiệp đại học Lời nói đầu
Do giới hạn trong một đồ án tốt nghiệp đại học nên tôi không có nhiều cơ hội tiếp
xúc thực tế cũng như còn thiếu kinh nghiệm khi bước vào nghiên cứu một vần đề công
nghệ mới, nên không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót. Tôi rất mong nhận được nhiều sự
góp ý từ các thày cô và các bạn cũng như từ những người nghiên cứu về IPv6, NGN
hay cụ thể hơn là IPv6 trong mạng NGN. Xin chân thành cám ơn.
Sinh Viên
Nguyễn Thanh Minh
Nguyễn Thanh Minh, H08CN1 Trang 2

Khóa luận tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về IPv6
Chương 1
Tổng quan về IPv6
1.1 IPv6 là gì?
Giao thức internet phiên bản 6 (IPv6) Là tập những đặc tả về nâng cấp IP phiên
bản 4. IP phiên bản 6 (IPv6) đang được Ủy Ban Chuyên Trách Internet Engineering
Task Force (IETF) Standars Committee xem xét; nó còn được coi là giao thức Internet
thế hệ mới và được thiết kế để những gói thông tin được định dạng cho IP4 hay IP6
đều có thể làm việc được. Những giới hạn về dung lượng địa chỉ và tốc độ tìm đường
thấp đã thúc đẩy việc phát triển IPv6; với dung lượng 128 bit và cách định địa chỉ đơn
giản hơn, giao thức mới sẽ giải quyết phần nào những vấn đề đau đầu trên. Các tính
năng được tăng cường khác là mã hóa 64 bit và tự động cấu hình được thiết kế sẵn của
địa chỉ IP.
Khi đường xương sống của Internet chuyển sang chuẩn mới có tên là IP Version 6
(IPv6), các mạng cộng tác cũng sẽ phải chuyển đổi để có thể bắt kịp trào lưu. Tuy nhiên,
theo ý kiến thống nhất của giới quan sát viên thì đây là quá trình lâu dài và gian khó.
Nguyên nhân của việc chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 một phần là do sự thiếu hụt số
lượng địa chỉ IP. Số lượng địa chỉ này trở nên bị hạn chế khi có quá nhiều máy tính và
thiết bị khác nối vào Internet. Những ưu điểm của giao thức mới về sự đơn giản trong
việc triển khai các thiết bị IP cũng như khả năng bảo mật được tăng cường sẽ trợ giúp
cho người dùng cộng tác.
Những công ty lớn nhất cần phải bắt đầu quá trình chuyển đổi này sớm nhất.
Theo khuyến cáo của một công ty nghiên cứu, công ty nào có trên 1000 địa chỉ IP thì
phải có kế hoạch ngay từ bây giờ. Quá trình chuyển đổi này cũng đặc biệt quan trọng
đối với những khách hàng phụ thuộc vào Internet để hoạch định tài nguyên xí nghiệp,
trao đổi dữ liệu điện tử và thương mại điện tử. Những ứng dụng này thường là loại đòi
hỏi nhiều băng thông cho xử lý giao dịch, môi trường tương tác hay các ứng dụng
“phát tin” và tiếng nói qua IP.
Nguyễn Thanh Minh, H08CN1 Trang 3
Khóa luận tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về IPv6

1.2 Ưu điểm của Ipv6
- Trong IPv6 giao thức Internet được cải tiến một cách rộng lớn để thích nghi
được sự phát triển không biết trước được của Internet. Định dạng và độ dài của những
địa chỉ IP cũng được thay đổi với những gói định dạng. Những giao thức liên quan,
như ICMP cũng đựơc cải tiến. Những giao thức khác trong tầng mạng như ARP,
RARP, IGMP đã hoặc bị xoá hoặc có trong giao thức ICMPv6. Những giao thức tìm
đường như RIP, OSPF cũng được cải tiến khả năng thích nghi với những thay đổi này.
Những chuyên gia truyền thông dự đoán là IPv6 và những giao thức liên quan với nó
sẽ nhanh chóng thay thế phiên bản IP hiện thời.
Thế hệ mới của IP hay IPv6 có những ưu điểm như sau:
Địa chỉ phân cấp, hạ tầng định tuyến hiệu quả
Các địa chỉ toàn cục của Ipv6 được thiết kế để tạo ra một hạ tầng định tuyến hiệu
qủa, phân cấp và có thể tổng quát hoá dựa trên sự phân cấp thường thấy của các nhà cung
cấp dịch vụ Internet (ISP) trên thực tế. Trên mạng Internet dựa trên IPv6, các router mạng
xương sống (backbone) có số mục trong bảng định tuyến nhỏ hơn rất nhiều.
Khuôn dạng header đơn giản hoá
- Header của IPv6 được thiết kế để giảm chi phí đến mức tối thiểu. Điều này đạt
được bằng cách chuyển các trường không quan trọng và các trường lựa chọn sang các
header mở rộng được đặt phía sau của IPv6 header. Khuôn dạng header mới của IPv6
tạo ra sự xử lý hiệu quả hơn tại các router.
Nguyễn Thanh Minh, H08CN1 Trang 4
Khóa luận tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về IPv6
Hình 1.1 So sánh header của IPv4 và IPv6
Khả năng mở rộng
Thiết kế của IPv6 có dự phòng cho sự phát triển trong tương lai đồng thời dễ
dàng mở rộng khi có nhu cầu.
IPv6 là phiên bản nâng cấp của IPv4. Được cải tiến và thiết kế để khắc phục
những hạn chế trong thiết kế của phiên bản trước (IPv4), IPv6 có những điểm mạnh
và lợi thế sau đây:
Số lượng nhiều vô kể

IPv6 có chiều dài 128 bít, gấp 4 lần chiều dài bít của địa chỉ IPv4 nên đã mở
rộng không gian địa chỉ từ khoảng hơn 4 tỷ địa chỉ (4 x 109) lên tới một con số
khổng lồ là 2128 = 3,4 x 1038 địa chỉ. Một số nhà phân tích tính toán và kết luận
rằng, cho dù sử dụng như thế nào, chúng ta cũng không thể dùng hết địa chỉ IPv6.
Nguyễn Thanh Minh, H08CN1 Trang 5
Khóa luận tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về IPv6
Khả năng tự động cấu hình (Plug and Play)
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 server DHCP và tự cấu hình địa chỉ stateless
(không có server DHCP). Với tự cấu hình địa chỉ dạng stateless, các trạm trong liên
kết tự động cấu hình chúng với địa chỉ IPv6 của liên kết (địa chỉ cục bộ liên kết) và
với địa chỉ rút ra từ tiền tổ được quảng bá bởi router cục bộ. Thậm trí nếu không có
router, các trạm trên cùng một liên kết có thể tự cấu hình chúng với các địa chỉ cục
bộ liên kết và giao tiếp với nhau mà không phải thiết lập cấu hình thủ công.
Để một thiết bị IPv4 có thể kết nối vào Internet, người quản trị mạng phải cấu
hình bằng tay các thông số phục vụ cho việc nối mạng như địa chỉ IP, địa chỉ
gateway, địa chỉ máy chủ tên miền.Việc này có thể không phức tạp đối với máy tính
song với các thiết bị như camera, sensor, thiết bị gia dụng… là vấn đề phức tạp.
IPv6 được thiết kế để cho phép thiết bị IPv6 có thể tự động cấu hình các thông
số trên khi kết nối vào mạng, từ đó rất linh hoạt và giảm thiểu cấu hình nhân công.
Khả năng bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận (đầu cuối – đầu cuối)
Theo thiết kế, IPv4 không hỗ trợ tính năng bảo mật tại tầng IP. Do vậy, rất khó
thực hiện bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận. Hình thức bảo mật phổ
biến trên mạng IPv4 là bảo mật kết nối giữa hai mạng (Hình 1).
Hình 1.2: Thực hiện bảo mật kết nối giữa hai mạng trong IPv4
Địa chỉ IPv6 được thiết kế để hỗ trợ bảo mật tại tầng IP nên có thể dễ dàng
thực hiện bảo mật từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận (đầu cuối – đầu cuối)
Nguyễn Thanh Minh, H08CN1 Trang 6
Khóa luận tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về IPv6
Hình 1.3 Thực hiện bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận trong IPv6

Quản lý định tuyến tốt hơn
Sự gia tăng của các mạng trên Internet và việc sử dụng ngày càng nhiều địa chỉ
IPv4 khiến cho kích thước bảng định tuyến toàn cầu ngày càng gia tăng, gây quá tải,
vượt quá khả năng xử lý của các thiết bị định tuyến tầng cao. Một phần lí do của việc
gia tăng bảng định tuyến là do IPv4 không được thiết kế phân cấp ngay từ đầu.
Địa chỉ IPv6 được thiết kế có cấu trúc đánh địa chỉ và phân cấp định tuyến thống
nhất. Phân cấp định tuyến toàn cầu dựa trên một số mức cơ bản đối với các nhà cung
cấp dịch vụ. Cấu trúc định tuyến phân cấp giúp cho địa chỉ IPv6 tránh khỏi nguy cơ
quá tải bảng thông tin định tuyến toàn cầu khi chiều dài địa chỉ lên tới 128 bít.
Dễ dàng thực hiện multicast và hỗ trợ tốt hơn cho di động
Các kết nối giữa máy tính tới máy tính trên Internet để cung cấp cho người sử
dụng các dịch vụ mạng hiện tại hầu hết là kết nối unicast. Unicast là kết nối giữa một
máy tính nguồn và một máy tính đích. Để cung cấp dịch vụ cho nhiều khách hàng,
máy chủ sẽ phải mở nhiều kết nối tới các máy tính khách hàng (Hình 3a)
Hình 1.4: Kết nối Unicast
Nhằm tăng hiệu năng của mạng, tiết kiệm băng thông, giảm tải cho máy chủ,
công nghệ multicast được thiết kế để một máy tính nguồn có thể kết nối đồng thời
đến nhiều đích (Hình 3.b).
Nguyễn Thanh Minh, H08CN1 Trang 7
Khóa luận tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về IPv6
Hình 1.5: Kết nối Multicast
Kết nối multicast có nhiều lợi ích kinh tế: Do không bị lặp lại thông tin, băng
thông của mạng sẽ giảm đáng kể. Đặc biệt với các ứng dụng truyền tải thông tin rất
lớn như truyền hình (IPTV), truyền hình hội nghị (video conference), ứng dụng đa
phương tiện (multimedia). Máy chủ không phải mở nhiều kết nối tới nhiều đích nên
sẽ phục vụ được lượng khách hàng rất lớn.
Tuy có nhiều lợi ích, song multicast hầu như chưa được triển khai trong mạng
IPv4. Nguyên nhân do cấu hình và triển khai multicast với IPv4 rất khó khăn phức tạp.
Dễ dàng thực hiện multicast là một ưu điểm được nhắc đến rất nhiều của địa
chỉ IPv6. Sử dụng địa chỉ IPv6, các ứng dụng như IPTV, video conference,

multimedia sẽ dễ dàng triển khai với công nghệ multicast. Thực tế thử nghiệm tại
nhiều nước cũng cho thấy điều này.Địa chỉ IPv6 cũng hỗ trợ tốt hơn cho các mạng di
động. Do vậy, IPv6 được ứng dụng trong các mạng di động mới, như thế hệ 3G.
Hỗ trợ cho quản lý chất lượng mạng
Những cải tiến trong thiết kế của IPv6 như: không phân mảnh, định tuyến phân
cấp, gói tin IPv6 được thiết kế với mục đích xử lý thật hiệu quả tại thiết bị định tuyến
tạo ra khả năng hỗ trợ tốt hơn cho chất lượng dịch vụ QoS.
1.3 Tình hình chuẩn hóa IPv6
Tài liệu quy chuẩn về IPv6 của IETF
Đặc điểm cơ bản về IPv6:
RFC 2460 Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification
Địa chỉ và cấu trúc địa chỉ:
Nguyễn Thanh Minh, H08CN1 Trang 8
Khóa luận tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về IPv6
RFC 3513 IP Version 6 Addressing Architecture
RFC 3587 IPv6 Global Unicast Address Format
RFC 2375 IPv6 Multicast Address Assignments
RFC 3306 Unicast-Prefix-based IPv6 Multicast Addresses
RFC 3879 Deprecating Site Local Addresses
RFC 3177 IAB/IESG Recommendations on IPv6 Address Allocations to Sites
RFC 3307 Allocation Guidelines for IPv6 Multicast Addresses
Tự động cấu hình địa chỉ trong IPv6:
RFC 2462 IPv6 Stateless Address Autoconfiguration
RFC 3041 Privacy Extensions for Stateless Address Autoconfiguration in IPv6
RFC 3315 Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)
Giao tiếp, quản lý mạng
RFC 1981 Path MTU Discovery for IP version 6
RFC 1981 Neighbor Discovery for IP Version 6 (IPv6)
RFC 2710 Multicast Listener Discovery (MLD) for IPv6
RFC 3810 Multicast Listener Discovery Version 2 (MLDv2) for IPv6

RFC 2463 Internet Control Message Protocol (ICMPv6) for the Internet Protocol
Version 6 (IPv6) Specification
RFC 3756 IPv6 Neighbor Discovery (ND) Trust Models and Threats
RFC 3697 IPv6 Flow Label Specification
RFC 3122 Extensions to IPv6 Neighbor Discovery for Inverse Discovery
Specification
RFC 3019 IP Version 6 Management Information Base for The Multicast
Listener Discovery Protocol
RFC 3956 Embedding the Rendezvous Point (RP) Address in an IPv6 Multicast
Address
RFC 3111 Service Location Protocol Modifications for IPv6
Nguyễn Thanh Minh, H08CN1 Trang 9
Khóa luận tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về IPv6
Liên quan đến DNS cho IPv6:
RFC 3596 DNS Extensions to Support IP Version 6
RFC 2874 DNS Extensions to Support IPv6 Address Aggregation and
Renumbering
RFC 3901 DNS IPv6 Transport Operational Guidelines
RFC 3363 Representing Internet Protocol version 6 (IPv6) Addresses in the
Domain Name System (DNS)
RFC 3736 Stateless Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) Service for
IPv6
RFC 3364 Tradeoffs in Domain Name System (DNS) Support for Internet
Protocol version 6 (IPv6)
RFC 3646 DNS Configuration options for Dynamic Host Configuration Protocol
for IPv6 (DHCPv6)
RFC 3226 DNSSEC and IPv6 A6 aware server/resolver message size
requirements
Mobile IPv6
RFC 3775 Mobility Support in IPv6

RFC 3776 Using IPsec to Protect Mobile IPv6 Signaling Between Mobile Nodes
and Home Agents
1.4 Kết luận chương
Header IPv6 là phiên bản cải tiến, được tổ chức hợp lý hơn so với header IPv4.
Trong đó loại bỏ đi một số trường không cần thiết hoặc ít khi sử dụng và thêm vào
những trường hỗ trợ tốt hơn cho lưu lượng thời gian thực. Qua những ưu điểm nổi bật
của IPv6 so với IPv4 trước đây, chúng ta thấy rằng việc thay thế là hoàn toàn cần thiết.
IPv6 đáp ứng được những nhu cầu của các nhà cung cấp dịch vụ(ISP), các công ty và
cho tất cả người dùng trên toàn thế giới hiện nay.
Nguyễn Thanh Minh, H08CN1 Trang 10
Khóa luận tốt nghiệp đại học Chương 2: IPv6 trong mạng NGN
Chương 2
IPv6 trong mạng NGN
2.1 Tổng quan về mạng NGN
2.1.1 Khái niệm
Cho tới nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và các nhà cung cấp thiết bị
viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát triển NGN.
Song vẫn chưa có một định nghĩa cụ thể nào chính xác cho NGN. Do đó, định nghĩa
NGN nêu ra ở đây không thể bao hàm hết ý nghĩa của mạng thế hệ mới nhưng là khái
niệm chung nhất khi đề cập đến NGN.
Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói
và công nghệ truyền dẫn băng rộng, NGN ra đời là mạng có cơ sở hạ tầng thông tin
dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai dịch vụ một cách đa dạng và nhanh
chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động.
Như vậy, có thể xem NGN là sự tích hợp mạng PSTN dựa trên kỹ thuật TDM và
mạng chuyển mạch gói dựa trên kỹ thuật IP/ATM. Nó có thể truyền tải tất cả các dịch
vụ vốn có của PSTN, đồng thời có thể cung cấp cho mạng IP lưu lượng dữ liệu lớn,
nhờ đó giảm tải cho mạng PSTN.
Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn
là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động.

Vấn đề cốt lõi ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá trình hội tụ
này. Một vấn đề quan trọng khác là sự bùng nổ nhu cầu của người sử dụng cho một
khối lượng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả đa phương tiện, phần lớn
trong số đó không được dự tính khi xây dựng các hệ thống mạng truyền thống.
2.1.2 Đặc điểm của NGN
NGN có bốn đặc điểm chính
- Nền tảng là hệ thống mở;
- Dịch vụ thực hiện độc lập với mạng lưới;
- NGN là mạng dựa trên nền chuyển mạch gói, sử dụng các giao thức thống nhất;
- Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng cao, có đủ dung
lượng để đáp ứng nhu cầu.
Trước hết, do áp dụng cơ cấu mở mà:
Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng độc
lập, các phần tử được phân theo chức năng tương ứng và phát triển một cách độc lập.
Nguyễn Thanh Minh, H08CN1 Trang 11