NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI IPV6 TRÊN WINDOWS SERVER 2008 - Full 10 điểm

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thiện đồ án này đầu tiên tôi gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo khoa Khoa
Học Máy Tính trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Thơng Tin Hữu Nghị Việt – Hàn, tồn
thể các thầy cơ giáo đã tận tình giảng dạy trang bị cho tơi những kiến thức quý báu.

Đặc biệt tôi gửi lời cảm ơn đến Ths. Lê Tự Thanh, đã nhiệt tình hướng dẫn,
giúp đỡ tơi hồn thành đồ án này.

Cảm ơn sự đóng góp ý kiến của thầy cơ, bạn bè trong suốt q trình học tập và
hồn thiện đồ án này.

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang i

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..............................................................................v
DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................x
MỞ ĐẦU........................................................................................................................xi
CHƯƠNG 1: NHỮNG HẠN CHẾ CỦA IPv4 VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA IPv6 .............1

1.1. Những hạn chế của Ipv4 ...............................................................................1
1.2. Đặc điểm của Ipv6 .........................................................................................1

1.2.1. Không gian địa chỉ lớn ...........................................................................2

1.2.2. Địa chỉ phân cấp, hạ tầng định tuyến hiệu quả....................................2
1.2.3. Khn dạng Header đơn giản hóa ........................................................2
1.2.4. Tự cấu hình địa chỉ ................................................................................2
1.2.5. Khả năng xác thực và bảo mật an ninh ................................................2
1.2.6. Hỗ trợ tốt hơn chất lượng dịch vụ QoS .................................................3
1.2.7. Hỗ trợ tốt hơn về tính năng di động ......................................................3
1.2.8. Khả năng mở rộng..................................................................................3
1.3. Cấu trúc địa chỉ IPv6 ....................................................................................3
1.3.1. Địa chỉ IPv6 ............................................................................................3
1.3.2. Không gian địa chỉ .................................................................................5
1.3.3. Cấp phát địa chỉ IPv6 .............................................................................6

1.3.3.1. Địa chỉ unicast trên cơ sở người cung cấp....................................6
1.3.3.2. Địa chỉ dự trữ (Reserved Address).................................................8
1.3.3.3. Địa chỉ cục bộ ( Local Address) ...................................................11
1.3.3.4. Địa chỉ Multicast ..........................................................................12

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang ii

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008
1.3.4. Định dạng gói tin trong IPv6 ...............................................................13
1.3.4.1. Vùng nền tảng (Base Header) .....................................................14
1.3.4.2. So sánh giữa vùng header của IPv4 và IPv6 ..............................19
1.3.5. Vùng Header mở rộng..........................................................................20
1.3.5.1. Tuỳ chọn nhảy từng bước (Hop–by–hop option)........................21
1.3.5.2. Lộ trình nguồn (Source Routing) ................................................23
1.3.5.3. Sự phân miếng ( Fragmentation) ................................................25
1.3.5.4. Sự chứng thực (Authentication) ..................................................26
1.3.5.5. Payload bảo mật mã hoá (Encrypted Secutity Payload - ESP) ..28
1.3.5.6. Tuỳ chọn đích (Destination Option) ............................................29

CHƯƠNG II: ICMPv6 (INTERNET CONTROL MESSAGE PROTOCOL
VERSION 6).................................................................................................................30

2.1. Error reporting (Báo cáo lỗi)......................................................................31
2.1.1. Destination unreachable (Không thể với tới được nơi đến) ...............32
2.1.2. Packet too big (Gói quá lớn ) ...............................................................33
2.1.3. Time exceeded (Vượt quá thời gian)....................................................33
2.1.4. Parameter (Vấn đề tham số) ................................................................34
2.1.5. Redirection (Sự gửi lại lần nữa) ..........................................................35

2.2. Query (Truy vấn).........................................................................................36
2.2.1. Echo request and reply (Yêu cầu và đáp ứng lặp lại) .........................37
2.2.2. Router solicitation and advertisement (Yêu cầu và quảng cáo chương

trình vận chuyển)..................................................................................................37
2.2.3. Neighbor solicitaion and advertisement (Sự yêu cầu và quảng cáo lân

cận) ...............................................................................................................38
2.2.4. Group membership (Sự tham gia nhóm )............................................40

CHƯƠNG III: SỰ CHUYỂN TIẾP TỪ IPv4 SANG IPv6......................................43

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang iii

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008
3.1. Đặt vấn đề.....................................................................................................43
3.2. Các phương thức chuyển đổi......................................................................44
3.2.1. Chồng hai giao thức (Dual Stack) .......................................................44
3.2.2. Đường hầm IPv6 qua IPv4 (Tunnel)...................................................45

3.2.2.1. Đường hầm có cấu hình (Configured tunnel) ............................47
3.2.2.2. Đường hầm tự động (Automatic tunnel).....................................47
3.2.3. 6over4 ....................................................................................................48
3.2.4. 6to4 ........................................................................................................50
3.2.5. Môi giới đường hầm (Tunnel Broker).................................................53
3.2.6. Dịch địa chỉ - Dịch giao thức (SIIT và NAT-PT) ...............................54
3.2.7. Một số cơ chế khác ...............................................................................56
3.2.7.1. BIS (Bump Into the Stack)...........................................................56
3.2.7.2. BIA (Bump Into the API).............................................................57
3.2.7.3. Cơ chế chuyển đổi hai giao thức (DSTM)...................................61

CHƯƠNG IV: TRIỂN KHAI IPv6 TRÊN WINDOWS SERVER 2008 ...............63
4.1. Mơ hình triển khai.......................................................................................63
4.2. Cơng cụ dùng để cấu hình...........................................................................63
4.3. Triển khai cấu hình: ....................................................................................64
4.4. Kiểm tra kết quả:.........................................................................................68

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TIẾP THEO CỦA ĐỀ TÀI ..................69
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................71
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ..............................................................72

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang iv

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Tiếng anh Tiếng việt
ALG
ARP Application Level Gateway Cổng lớp ứng dụng

CIDR
Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ
DA
DCHP Classless Inter-Domain Định tuyến liên vùng không
Routing phân lớp
DHCPv6
Destination Address Địa chỉ đích
ICMP
Dynamic Host Configuration Giao thức cấu hình IP động
IGMP Protocol cho các máy trạm

ID Dynamic Host Configuration DHCP phiên bản 6
IP Protocol version 6
IPSec
ISP Internet Control Message Giao thức điều khiển tuyền tin
LAN Protocol trên mạng
MTU
NAT Internet Group Managerment Giao thức quản lý nhóm
NAT - PAT Protocol Internet

PAT Indentify Digital Chứng thực số
QoS
Internet Protocol Giao thức Internet

Internet Protocol Security Giao thức bảo mật Internet

Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet

Local Area Network Mạng cục bộ

Maximum Transmission Unit Đơn vị truyền dẫn cực đại

Network Address Translation Cơ chế biên dịch địa chỉ mạng

Network Address Translation – Cơ chế biên dịch địa chỉ mạng
Protocol Translation – Giao thức dịch

Port Address Translation Cơ chế biên dịch địa chỉ cổng

Quality of Service Chất lượng dịch vụ

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang v

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

SA Source Address Địa chỉ nguồn
TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền
dẫn
TTL Time To Live Thời gian sống
UDP User DataGram Protocol Giao thức dữ liệu người dung

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang vi

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

DANH MỤC HÌNH ẢNH

HÌNH 1-1: Địa chỉ IP phiên bản 6 (IPv6 Address) .....................................................3
Hình 1-2: Sự rút gọn địa chỉ (Abbreviated Address) .................................................4
Hình 1-3: Sự rút gọn địa chỉ có số 0 liên tiếp (Abbreviated Address with

consecutive zeros) ..........................................................................................................4
Hình 1-4: Địa chỉ CIDR (CIDR Address) ...................................................................5
Hình 1-5: Cấu trúc địa chỉ (Address Structure) .........................................................5
Hình 1-6: Cơ chế phân bổ địa chỉ.................................................................................6
Hình 1-7: Địa chỉ trên cơ sở người cung cấp (Provider-based Address)..................7
Hình 1-8: Hệ thống địa chỉ (Address Hierarchy) .......................................................8
Hình 1-9: Địa chỉ khơng rõ (Unspecified Address) ....................................................9
Hình 1-10: Địa chỉ vịng ngược (Loopback Address) .................................................9
Hình 1-11: Địa chỉ thích ứng (Compatible Address)...............................................10
Hình 1-12: Địa chỉ hoạ đồ (Mapped Address) .........................................................11
Hình 1-13: Địa chỉ link cục bộ (Link local Address) ................................................12
Hình 1-14: Địa chỉ site cục bộ (Site Local Address) .................................................12
Hình 1-15: Địa chỉ Multicast (multicast address).....................................................13
Hình 1-16: Định dạng gói tin IPv6 (IPv6 Data Packet Format)..............................14
Hình 1-17: Định dạng của 1 đơn vị dữ liệu IPv6 (Format of an IPv6 datagram) .14
Hình 1-18: Định dạng vùng header mở rộng (Extenion header format ) ..............20
Hình 1-19: Những loại vùng header mở rộng (Extension header types)................21
Hình 1-20: Định dạng vùng header tùy chọn nhảy từng bước (Hop – by – hop
option header format) .................................................................................................21
Hình 1-21: Định dạng của những tuỳ chọn của vùng header tuỳ chọn nhảy từng
bước (Format of options in a hop–by–hop option header) ......................................22
Hình 1-22: Pad1 ...........................................................................................................23

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang vii

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008
Hình 1-23: PadN ..........................................................................................................23
Hình 1-24: Lộ trình nguồn (Source Routing) ..........................................................24
Hình 1-25: Ví dụ lộ trình nguồn (Source Routing Example) ..................................25
Hình 1-26: Sự phân miếng (Fragmentation).............................................................26

Hình 1-27: Sự chứng thực (Authentication) .............................................................26
Hình 1-28: Sự tính tốn của sự chứng thực dữ liệu (Calculation Of
Authentication Data) ...................................................................................................27
Hình 1-29: Payload bảo mật mã hố..........................................................................28
Hình 1-30 : Sự mã hố mode vận chuyển (Transport Mode Encryption) .............28
Hình 2-1: So sánh giữa mạng lưới phiên bản 4 và 6.................................................30
Hình 2-2: Kiểu thơng điệp ICMPv6...........................................................................30
Hình 2-3: Khn dạng chung của thơng điệp ICMP ...............................................31
Hình 2-4: Báo cáo lỗi thơng điệp ................................................................................31
Hình 2-5: Định dạng thơng điệp khơng thể với tới được nơi đến ...........................32
Hình 2-6: Packet too big message format..................................................................33
Hình 2-7: Định dạng thơng điệp vượt quá thời gian ................................................34
Hình 2-8: Parameter- problem message format .......................................................35
Hình 2-9: khn dạng thơng báo sự gửi lại lần nữa.................................................35
Hình 2-10: Query message ..........................................................................................36
Hình 2-11: Thơng báo u cầu trả lời thơng điệp.....................................................37
Hình 2-12: Khn dạng thơng báo u cầu và quảng cáo chương trình vận
chuyển. ..........................................................................................................................38
Hình 2-13: Neighbor Solicitation And Advertisement Message Format ...............39
Hình 2-14: Group Membership Message ..................................................................40
Hình 2-15: Group Membership Message Format ....................................................41
Hình 2-16: For Situation Of Group Membership Operation.................................42

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang viii

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008
Hình 3-1: Chồng hai giao thức ...................................................................................44
Hình 3-2: Đường hầm Ipv6 qua Ipv4 ........................................................................45
Hình 3-3: Quy trình gửi gói tin ..................................................................................46
Hình 3-4: Đường hầm có cấu hình. ............................................................................47

Hình 3-5: Địa chỉ IPv6 tương thích địa chỉ IPv4 ......................................................47
Hình 3-6: 6over4 ..........................................................................................................49
Hình 3-7: 6 to 4.............................................................................................................51
Hình 3-8: Khn dạng địa chỉ 6to4...........................................................................51
Hình 3-9: Cơ chế hoạt động 6 to 4..............................................................................52
Hình 3-10: Mơi trường đường hầm ...........................................................................53
Hình 3-11: NAI-PT ......................................................................................................55
Hình 3-12: BIA.............................................................................................................57
Hình 3-13: Kiến trúc của dual- stack host sử dụng BIA..........................................58
Hình 3-14: Cơ chế chuyển đổi hai giao thức (DSTM)..............................................61
Hình 4-1: Cấu hình địa chỉ IPv6 máy Server............................................................64
Hình 4-2: Cấu hình địa chỉ IPv6 máy Client.............................................................64
Hình 4-3: Cấu hình các interface của R1 ..................................................................65
Hình 4-4: Định tuyến cho R1 ......................................................................................65
Hình 4-5: Cấu hình Serial 1/0 và đường hầm cho R2 ..............................................66
Hình 4-6: Cấu hình FastEthernet 2/0 và định tuyến cho R2 ...................................66
Hình 4-7: Cấu hình Serial 1/0 và đường hầm cho R3 ..............................................67
Hình 4-8: Cấu hình FastEthernet 2/0 và định tuyến cho R3 ...................................67
Hình 4-9: Server ping tới Client.................................................................................68
Hình 4-10: Client ping tới Server...............................................................................68

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang ix

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: So sánh giữa tin báo lỗi của ICMPv4 và ICMPv6........................................32
Bảng 2: Comparsion of query message in ICMPv4 and ICMPv6 .............................36
Bảng 3: Các hàm API socket được chuyển đổi...........................................................59

Bảng 4: Các cấu trúc và hàm API cơ bản...................................................................60

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang x

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

MỞ ĐẦU

Để hiểu rõ về đề tài này hơn, dưới đây là các mục cơ bản nhất giúp ta biết được
mục tiêu cũng như phương hướng của đề tài.

 Lý do chọn đề tài.
- Hiện nay, địa chỉ của các máy tính trên Internet đang được đánh số theo thế hệ
địa chỉ phiên bản 4 (IPv4) gồm 32 bits. Trên lý thuyết, không gian IPv4 bao gồm hơn
4 tỉ địa chỉ (thực tế thì ít hơn). Tuy nhiên đứng trước sự phát triển mạnh mẽ về số
lượng thiết bị mạng như vậy thì nguy cơ thiếu hụt khơng gian địa chỉ IPv4 là điều
không thể tránh khỏi, cùng với những hạn chế trong công nghiệp và những nhược
điểm của IPv4 đã thúc đẩy sự ra đời của một thế hệ địa chỉ Internet mới là IPv6. Vấn
đề chuyển đổi IPv4 sang IPv6 là tính tất yếu trong tương lai. Việc nắm bắt trước các
chuyển đổi mà thực hiện các dịch vụ trên nền IPv6 là vấn đề hết sức cần thiết. Vì vậy
em chọn đề tài “Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008”.
 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu.
- Tìm hiểu tổng quan về IPv6
- Cặt đặt IPv6 trên Windows Server 2008
- Chuyển tiếp từ IPv4 sang IPv6
 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
- Đối tượng: toàn bộ các doanh nghiệp viễn thông, Internet, các ngân hàng, công
ty chứng khoán, trường đại học, cơ quan tổ chức nhà nước muốn triển khai công tác
chuyển đổi mạng từ IPv4 sang IPv6.
- Phạm vi nghiên cứu: mô hình giả lập

 Phương pháp nghiên cứu.
- Tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu liên quan đến nội dung của đề tài.
- Tham khảo những ý kiến, góp ý của giảng viên hướng dẫn đề tài và những
người đi trước (người làm đề tài có nội dung tương tự).
- Tự tìm tịi, học hỏi.
- Xây dựng mơ hình hệ thống và demo cấu hình IPv6.
- Kiểm tra thử, đánh giá và rút ra kết luận.
 Dự kiến kết quả.
- Hiểu được một cách tổng quan về IPv6.
- Triển khai được mơ hình IPv6 trên Windows Server 2008.

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang xi

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

- Chuyển đổi IPv4 sang IPv6.
 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
- Ý nghĩa khoa học: tìm hiểu IPv6 dựa trên những tài liệu đã được chuẩn hóa
thẩm định.
- Ý nghĩa thực tiễn: với IPv6 sẽ giải quyết được vấn đề thiếu thốn địa chỉ IP,
khắc phục được nhược điểm của IPv4.
Đấy là những gì cô đọng nhất trong đề tài này muốn đề cập đến.

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang xii

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

CHƯƠNG 1: NHỮNG HẠN CHẾ CỦA IPv4 VÀ ĐẶC ĐIỂM
CỦA IPv6

1.1. Những hạn chế của Ipv4
 Giao thức tầng mạng trong bộ giao thức TCP/IP hiện tại đang là IPv4 (Internet-

working protocol version 4). IPv4 cung cấp truyền thông host-to-host giữa những hệ
thống trên Internet. Mặc dù IPv4 được thiết kế khá tốt, sự thông đại thông tin đã tiến
triển từ lúc khởi đầu IPv4 vào những năm 1970, nhưng IPv4 có những sự thiếu hụt
khiến cho nó khơng đồng bộ cho sự phát triển nhanh của Internet, gồm những thứ sau:

- IPv4 có 2 level cấu trúc địa chỉ (netid và hosted) phân nhóm vào năm lớp (A, B,
C, D và E). Sự sử dụng những ô địa chỉ là không hiệu quả. Ví dụ như khi có một tổ
chức được cấp cho 1 địa chỉ lớp A, 16 triệu địa chỉ từ ô địa chỉ được phân phối duy
nhất cho tổ chức sử dụng. Nếu 1 tổ chức được cấp cho 1 địa chỉ lớp C, mặt khác chỉ có
256 địa chỉ được phân phối cho tổ chức, đây không phải là một số đủ. Cũng vậy, nhiều
triệu địa chỉ bị lãng phí trong nhóm D và E. Phương thức phân địa chỉ này đã dung hết
những ơ địa chỉ của IPv4, và mau chóng sẽ khơng cịn địa chỉ nào cịn để cấp cho bất
kỳ một hệ thống mới nào muốn kết nối vào Internet. Mặc dù sách lược subnet và
supernet đã giảm bớt những vấn đề về địa chỉ, nhưng subnet và supernet đã làm cho
đường truyền trở nên khó khăn hơn.

- Internet phải thích nghi được với sự chuyển giao audio và video thời gian thực.
Loại chuyển giao này u cầu những sách lược trì hỗn ít nhất và sự đặt trước của tài
nguyên không được cung cấp trong thiết kế.

- Internet phải thích nghi với sự mã hóa và sự chứng nhận của dữ liệu cho một số
ứng dụng. Khơng một sự mã hóa và sự chứng nhận nào được cung cấp trong IPv4.

 Để khắc phục thiếu sót trên của IPv4, IPv6 được biết đến như là IPng (Internet
working Protocol, next generation), được đề xướng và nay là một chuẩn.
1.2. Đặc điểm của Ipv6

 Trong IPv6 giao thức Internet được cải tiến một cách rộng lớn để thích nghi
được sự phát triển không biết 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 xố hoặc có trong giao thức ICMPv6. Những giao thức tìm

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang 1

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

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:
1.2.1. Khơng gian địa chỉ lớn

 IPv6 có địa chỉ nguồn và đích dài 128 bít. Mặc dù 128 bít có thể tạo hơn
3,4*10 38 tổ hợp, không gian địa chỉ của IPv6 được thiết kế dự phòng đủ lớn cho phép
phân bổ địa chỉ và mạng con từ trục xương sống Internet đến từng mạng con trong một
tổ chức. Các địa chỉ hiện đang phân bổ để sử dụng chỉ chiếm một lượng nhỏ và vẫn
còn thừa rất nhiều địa chỉ sẵn sàng cho sử dụng trong tương lai. Với không gian địa chỉ
lớn này, các kỹ thuật bảo tồn địa chỉ như NAT sẽ khơng cịn cần thiết nữa.
1.2.2. 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 qt hố 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.

1.2.3. Khuôn dạng Header đơn giản hóa

 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. Khn dạng header mới của IPv6
tạo ra sự xử lý hiệu quả hơn tại các router.
1.2.4. Tự 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 server DHCP và tự cấu hình địa chỉ stateless (khơng 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 khơng 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 cơng.
1.2.5. Khả năng xác thực và bảo mật an ninh

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang 2

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

 Tích hợp sẵn trong thiết kế IPv6 giúp triển khai dễ dàng đảm bảo sự tương tác
lẫn nhau giữa các nút mạng.
1.2.6. Hỗ trợ tốt hơn chất lượng dịch vụ QoS

 Lưu thông trên mạng được phân thành các luồng cho phép sử lý mức ưu tiên
khác nhau tại các router.
1.2.7. Hỗ trợ tốt hơn về tính năng di động

 Khả năng IP di động tận dụng được các ưu điểm của IPv6 so với IPv4.

1.2.8. Khả năng mở rộng

 Thiết kế của IPv6 có dự phịng cho sự phát triển trong tương lai đồng thời dễ
dàng mở rộng khi có nhu cầu.
1.3. Cấu trúc địa chỉ IPv6
1.3.1. Địa chỉ IPv6

 Một địa chỉ gồm có 16 bytes, đó là 128 bít độ dài. Kiểu ký hiệu dấu 2 chấm
trong hệ đếm 16 (Hexadecimal Colon Notation).

 Để làm cho những địa chỉ trở nên có thể đọc được nhiều hơn, IPv6 trình bày rõ
trong kiểu ký hiệu dấu 2 chấm trong hệ đếm 16. Trong kiểu ký hiệu này, 128 bít được
chia thành 8 phần, mỗi phần rộng 2 byte. 2 byte trong kiểu ký hiệu hệ đếm 16 yêu cầu
4 chữ số trong hệ đếm 16 này. Vì thế cho nên địa chỉ gồm có 32chữ số trong hệ đếm
16 với mỗi 4 chữ số một lại có một dấu “:”.

Hình 1-1: Địa chỉ IP phiên bản 6 (IPv6 Address)

 Sự rút gọn:
- Mặc dù là địa chỉ IP ngay cả khi ở trong định dạnh hệ số đếm 16, vẫn rất dài,
nhiều chữ số 0 trong một địa chỉ.
- Thí dụ: 1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang 3

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

 Do đó cơ chế nén địa chỉ được dùng để biểu diễn dễ dàng hơn các loại địa chỉ
dạng này. Ta không cần viết các số 0 ở đầu các nhóm, nhưng những số 0 bên trong thì
khơng thể xố.

Hình 1-2: Sự rút gọn địa chỉ (Abbreviated Address)

 Hơn nữa ta có thể sử dụng ký hiệu “::” để chỉ một chuỗi các số 0. Tuy nhiên ký
hiệu trên chỉ được sử dụng một lần trong một địa chỉ. Địa chỉ IP có độ dài cố định, ta
có thể tính được số các bit 0 mà ký hiệu đó biểu diễn. Ta có thể áp dụng ở đầu hay ở
cuối địa chỉ. Cách viết này đặc biệt có lợi khi biểu diễn các địa chỉ multicast, loopback
hay các điạ chỉ chưa chỉ định.

Hình 1-3: Sự rút gọn địa chỉ có số 0 liên tiếp (Abbreviated Address with consecutive
zeros)

 Việc khôi phục lại sự rút gọn địa chỉ là rất đơn giản: thêm số 0 vào cho đến khi
nhận được địa chỉ nguyên bản (4 chữ số trong 1 phần , 32 chữ số trong một địa chỉ)

 IPv6 cho phép giảm lớn địa chỉ và được biểu diễn theo ký pháp CIDR.
- Ví dụ: Biểu diễn mạng con có độ dài tiền tố 80 bít:

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang 4

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

Hình 1-4: Địa chỉ CIDR (CIDR Address)
1.3.2. Không gian địa chỉ

 Khơng gian địa chỉ có độ dài lớn hơn IPv4 (128 bít so với 32 bít) do đó cung
cấp khơng gian địa chỉ lớn hơn rất nhiều. Trong khi không gian địa chỉ 32 bít của IPv4

23

cho phép khoảng 4 tỉ địa chỉ, không gian địa chỉ IPv6 có thể có khoảng 6.5*10 địa
chỉ trên mỗi mét vuông bề mặt trái đất. Địa chỉ IPv6 128 bít được chia thành các miền
phân cấp theo trật tự trên Internet. Nó tạo ra nhiều mức phân cấp và linh hoạt trong địa
chỉ hố và định tuyến hiện khơng có trong IPv4.

 Khơng gian địa chỉ có nhiều mục đích khác nhau. Người ta thiết kế địa chỉ IP đã
chia không gian địa chỉ thành 2 phần, với phần đầu được gọi là kiểu tiền tố. Phần giá
trị tiền tố này cho biết mục đích của địa chỉ. Những mã số được thiết kế sao cho khơng
có mã số nào giống phần đầu của bất kỳ mã số nào khác. Do đó khơng có sự nhọc
nhằng khi một địa chỉ được trao kiểu tiền tố có thể dễ dàng xác định được. Hình 1-5
cho chúng ta thấy dạng của địa chỉ IPv6:

Hình 1-5: Cấu trúc địa chỉ (Address Structure)

 Không gian IPv6 được chia trên cơ sở các bít đầu trong địa chỉ. Trường có độ
dài thay đổi bao gồm các bít đầu tiên trong địa chỉ gọi là Tiền tố định dạng ( Format
Prefix) FP. Cơ chế phân bổ địa chỉ như sau:

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang 5

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

Hình 1-6: Cơ chế phân bổ địa chỉ

1.3.3. Cấp phát địa chỉ IPv6
1.3.3.1. Địa chỉ unicast trên cơ sở người cung cấp

 Địa chỉ trên cơ sở người cung cấp được sử dụng chung bởi 1 host bình thường
như 1 địa chỉ unicast. Định dạng địa chỉ được diễn tả như sau:

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang 6

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

Hình 1-7: Địa chỉ trên cơ sở người cung cấp (Provider-based Address)
 Những trường cho địa chỉ người dùng trên cơ sở cung cấp như sau :
- Chứng thực kiểu (Type indentifier): Trường 3 bít này định nghĩa những địa
chỉ như là 1 địa chỉ trên cơ sở người cung cấp.
- Chứng thực đăng ký (Registry indentifier): Trường 5 bít này trình bày chi
nhánh đã đăng ký địa chỉ. Hiện thời thì có 3 trung tâm địa chỉ được định nghĩa:

 RIPE-NCC (mã 01000): Tại Châu Âu.

 INTERNIC (mã 11000): Tại Bắc Mỹ.

 APNIC (mã 10100): Tại Châu á - Thái Bình Dương

- Chứng thực nhà cung cấp (Provider indentifier): Trường độ dài tuỳ biến này
xác nhận nhà cung cấp (provider) cho truy cập Internet 16 bit độ dài là khuyến cáo đối
với trường này.

- Chứng thực thuê bao (Subscriber indentifier): Khi một tổ chức đặt mua
Internet dài hạn thơng qua 1 nhà cung cấp, nó được cấp phát 1 thẻ nhận dạng người đặt
mua (Subscriber indentification). 24 bít độ dài là khuyến cáo đối với trường này.

- Chứng thực Subnet (Subnet indentifier): Mỗi subscriber có thể có nhiều
subnetwork khác nhau, và mỗi network có thể có nhiều chứng thực. Chứng thực

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang 7

Nghiên cứu và triển khai IPv6 trên Windows Server 2008

subnet định nghĩa một network cụ thể dưới khu vực của subscriber. 32 bít độ dài là
khuyến cáo đối với trường này.

- Chứng thực None (None indentifier): trường cuối cùng định nghĩa nhận dạng
giao điểm kết nối tới subnet. Độ dài 8 bít là khuyến cáo với trường này để làm nó thích
hợp với địa chỉ link 48 bít (Vật lý) được sử dụng bởi Ethernet. Trong tương lai địa chỉ
link này có lẽ sẽ giống địa chỉ vật lý node.

 Chúng ta có thể nghĩ về một điạ chỉ cung cấp trung tâm như 1 đẳng cấp chứng
thự có một số tiền tố. Như những gì thấy ở hình 1-8, mỗi tiền tố định nghĩa một cấp
bậc của hệ thống. Kiểu tiền tố định nghĩa kiểu, tiền tố định nghĩa 1 cách duy nhất về
nhà cung cấp bậc đăng ký, tiền tố nhà cung cấp định nghĩa 1 cách duy nhất về nhà
cung cấp, tiền tố subnet định nghĩa 1 cách duy nhất về subscriber, và tiền tố subnet
định nghĩa 1 cách duy nhất về subnet.

Hình 1-8: Hệ thống địa chỉ (Address Hierarchy)

1.3.3.2. Địa chỉ dự trữ (Reserved Address)
 Những địa chỉ mà sử dụng tiền tố dự trữ (0000 0000) sẽ được thảo luận một

cách ngắn gọn tại đây.
- Địa chỉ không xác định (Unspecified Address): Đây là một địa chỉ mà phần

không phải tiền tố chỉ chứa chữ số 0. Nói một cách khác phần cịn lại của địa chỉ gồm
tồn zero. Địa chỉ này được sử dụng khi host không hiểu được địa chỉ của chính nó và
gửi 1 câu hỏi thăm để tìm địa chỉ của nó. Tuy nhiên trong câu hỏi thăm phải định

SVTH: Nguyễn Thanh Định Trang 8