Đồ án tốt nghiệp đại học: Giao thức liên mạng thế hệ Sáu và định tuyến trong mạng Giao thức liên mạng thế hệ Sáu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

ĐỒ ÁN

TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:

IPV6 VÀ ĐỊNH TUYẾN TRONG
MẠNG IPV6

Sinh viên thực hiện:

NGÔ VĂN DUYẾN
Lớp ĐT8 - K47

Giảng viên hướng dẫn: THS. NGUYỄN THU NGA
Cán bộ phản biện:
GVC. PHẠM VĂN TUÂN

Hà nội, 5-2007

1


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------------------

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

---------------------------------

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: .…………….………….…….. Số hiệu sinh viên: ………………
Khố:…………………….Khoa: Điện tử - Viễn thơng

Ngành: ……………….........

1. Đầu đề đồ án:
………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………..………...

2. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
……………………………………..……………………………………………..……..……………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………….…..
………………………..…………………………………………………………………………………….

3. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
………………………………………………………………………………………………………………..….
……………………………………………………………………………………………………………………………………..
….
……………………………………………………………………………………………………………………………………
…..….……………………………………………………………………………………………

4. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

………………………………………………………………………………………………………………………..….
…………………………………………………………………………………………………………………………..……….
………………………………………………………………………………………………………….

5. Họ tên giảng viên hướng dẫn: ………………………………………………………..……………………
6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: ………………………………………………….……………
7. Ngày hoàn thành đồ án: ………………………………………………………………………..………
Ngày
Chủ nhiệm Bộ môn

tháng

năm

Giảng viên hướng dẫn

Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày

tháng

năm

Cán bộ phản biện

2


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

---------------------------------------------------

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: ....................................................................... Số hiệu sinh viên: ..................................
Ngành: .................................................................................................. Khoá: ...........................................................
Giảng viên hướng dẫn:..............................................................................................................................................
Cán bộ phản biện: .......................................................................................................................................................
1. Nội dung thiết kế tốt nghiệp:
...........................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
......................................................................................

2. Nhận xét của cán bộ phản biện:
...........................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................
..........................................................................

Ngày

tháng

năm

Cán bộ phản biện

3


Mục lục
Mục lục........................................................................................................................4
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ IPV6........................................................................12
1.1KHÁI QUÁT CHUNG.........................................................................................12
1.2 MỘT SỐ VẤN ĐỀ CỦA IPv4.............................................................................13
1.2.1. Thiếu địa chỉ IP............................................................................................13
1.2.2. Quá nhiều các routing entry trên backbone router.......................................13
1.2.3. Yêu cầu về an ninh thông tin ở lớp mạng....................................................13
1.2.4. Nhu cầu về các ứng dụng thời gian thực hay còn gọi là chất lượng dịch vụ
QoS....................................................................................................................................14
1.3. CÁC TÍNH NĂNG CỦA IPv6...........................................................................14
1.3.1. Dạng mào đầu gói tin mới ...........................................................................14
1.3.2. Khơng gian địa chỉ lớn hơn:.........................................................................14
1.3.3. Kết cấu địa chỉ và định tuyến được phân cấp có hiệu quả:..........................15
1.3.4. Tự động cấu hình địa chỉ:............................................................................15
1.3.5. An ninh thơng tin:........................................................................................15
1.3.6. Hỗ trợ QoS tốt hơn:.....................................................................................15
1.3.7. Giao thức mới cho thông tin giữa các host liền kề:.....................................16
1.3.8. Khả năng mở rộng tốt:.................................................................................16
1.3.9. Khả năng hỗ trợ di động:.............................................................................16
1.4. CẤU TRÚC, PHÂN BỔ VÀ CÁCH VIẾT ĐỊA CHỈ IPV6 ..............................16

1.4.1. Cấu trúc gói tin Ipv6 trong mạng LAN............................................................16
1.4.2. Phân bổ địa chỉ Ipv6....................................................................................17
1.4.2.1. Cơ chế cấp phát chung..........................................................................19
1.4.2.2 Cấp phát địa chỉ theo nhà cung cấp.......................................................20
1.4.3. Cách viếtiết địa chỉ Ipv6.............................................................................21
1.5. CÁC LOẠI ĐỊA CHỈ IPV6................................................................................23
1.5.1. Địa chỉ Unicast............................................................................................23
1.5.1.1. Địa chỉ Global Unicast:........................................................................24
1.5.1.2. Địa chỉ Local Unicast:..........................................................................27
1.5.1.3. Địa chỉ Unicast theo chuẩn IPX............................................................30
1.5.2. Địa chỉ anycast.............................................................................................31
1.5.3. Địa chỉ Multicast..........................................................................................32
1.5.3.1. Cấu trúc chung......................................................................................32
1.5.3.2. Địa chỉ Solicited-Node..........................................................................35
1.5.4. Các dạng địa chỉ IPv6 khác..........................................................................36
1.5.4.1. Địa chỉ không xác định:........................................................................36
1.5.4.2. Địa chỉ Loopback..................................................................................36
1.5.4.3. Địa chỉ tương thích...............................................................................36
1.5.5. Phương thức gán địa chỉ Ipv6......................................................................38
1.5.6. So sánh giữa Ipv4 và Ipv6 về địa chỉ...........................................................39
1.6. CẤU TRÚC PHẦN MÀO ĐẦU GÓI TIN IPV6...............................................40
1.6.1. Định dạng mào đầu chuẩn............................................................................41
1.6.2. Phần mào đầu mở rộng của Ipv6.................................................................43

4


CHƯƠNG 2 – BẢO MẬT, TỰ CẤU HÌNH ĐỊA CHỈ TRONG IPV6.........................45
2.1. BẢO MẬT..........................................................................................................45
2.1.1. Các tính năng bảo mật..................................................................................46

2.1.2. Authentication Header (AH)........................................................................47
2.1.3. Encapsulating Security Payload (ESP)........................................................49
2.1.4. Một số ứng dụng của Ipv6 – Ipsec...............................................................50
2.1.4.1. Mạng riêng ảo (VPN)............................................................................50
2.1.4.2. Đảm bảo an tồn mức ứng dụng...........................................................51
2.2. TỰ CẤU HÌNH ĐỊA CHỈ...................................................................................52
2.2.1. Quá trình phân bổ địa chỉ stateful................................................................53
2.2.2. Quá trình tự động cấu hình khơng trạng thái)..............................................53
CHƯƠNG 3 – CÁC GIẢI PHÁP CHUYỂN ĐỔI HẠ TẦNG TỪ IPV4 SANG IPV6 57
3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................................57
3.2. CƠ CHẾ DUAL STACK....................................................................................59
3.2.1. Cấu hình địa chỉ...........................................................................................60
3.2.2. Dịch vụ cung cấp tên miền (DNS)...............................................................60
3.2.3. Ưu điểm của Dual Stack..............................................................................60
3.2.4. Nhược điểm của Dual Stack........................................................................60
3.3. ĐƯỜNG HẦM IPV6 QUA IPV4.......................................................................61
3.3.1. Đường hầm cấu hình bằng tay ....................................................................63
3.3.1.1. Mơ tả đường hầm cấu hình bằng tay.....................................................63
3.3.1.2. Ưu điểm của đường hầm cấu hình bằng tay.........................................64
3.3.1.3. Nhược điểm của đường hầm cấu hình bằng tay....................................64
3.3.2. Đường hầm cấu hình tự động.......................................................................64
3.3.2.1. Cơ chế 6to4...........................................................................................64
3.3.2.2. Cơ chế ISATAP(Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol). .66
3.4. CƠ CHẾ DỊCH ĐỊA CHỈ (ADDRESS TRANSLATION)................................70
3.4.1. NAT-PT (NETWOKR ADDRESS TRANSLATION - PROTOCOL
TRANSLATION)..............................................................................................................71
3.4.1.1. Hoạt động của NAT-PT .......................................................................72
3.4.1.2. Sử dụng DNS cho việc gán địa chỉ:......................................................73
3.4.1.3. Gán địa chỉ cho các kết nối đầu ra (Ipv6 sang Ipv4)............................75
3.4.1.4. Ưu điểm của NAT-PT ..........................................................................75

3.4.1.5. Nhược điểm của NAT-PT ....................................................................75
3.4.1.6. Phạm vi ứng dụng.................................................................................75
3.4.2. DSTM (DUAL STACK TRANSITION MECHANISM)...........................76
3.4.2.1. Cấu trúc một DSTM..............................................................................76
3.4.2.2. Hoạt động của các nút DSTM...............................................................77
3.4.2.3. Hoạt động của DSTM TEP...................................................................77
3.4.2.4. Hoạt động của Máy chủ DSTM............................................................77
3.4.2.5.Ưu điểm của DSTM...............................................................................79
3.4.2.6. Nhược điểm của DSTM........................................................................79
CHƯƠNG 4: ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG IPV6...................................................80
4.1. ĐỊNH TUYẾN TRÊN MÁY TRẠM..................................................................80
4.2. ĐỊNH TUYẾN TRÊN CÁC ROUTER .............................................................82
4.3. ĐỊNH TUYẾN TĨNH.........................................................................................82
4.4. ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG.......................................................................................83
5


4.5. HỆ THỐNG TỰ TRỊ..........................................................................................83
4.6. GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN RIPng..................................................................84
4.7. GIAO THỨC OSPFv3........................................................................................89
CHƯƠNG 5: MỘT SỐ MƠ HÌNH THỬ NGHIỆM IPV6............................................91
5.1. MỤC ĐÍCH, VỊ TRÍ, THIẾT BỊ VÀ PHẠM VI THỬ NGHIỆM.....................91
5.1.1. Mục đích thử nghiệm...................................................................................91
5.1.2. Vị trí và thiết bị thử nghiệm ........................................................................91
5.1.3. Phạm vi thử nghiệm ....................................................................................92
5.2. CÁC PHẦN TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM......................................................92
5.2.1. Môi trường hệ điều hành..............................................................................92
5.2.1.1. Hệ điều hành Window..........................................................................92
5.2.1.2. Hệ điều hành Linux...............................................................................94
5.2.2. Các thiết bị sử dụng cho kết nối mạng.........................................................96

5.2.2.1. Switch...................................................................................................96
5.2.2.2. Router....................................................................................................96
5.3. MỘT SỐ MƠ HÌNH THỬ NGHIỆM.................................................................99
5.3.1. Kết nối giữa hai nút trong mạng LAN với địa chỉ local tự cấu hình ..........99
5.3.2. Kết nối hai nút thuộc hai site Ipv6 qua router Ipv6...................................101
5.3.3. Mơ hình định tuyến với giao thức định tuyến RIPv6................................103
5.3.4. Mơ hình định tuyến với giao thức định tuyến OSPFv3.............................107
PHỤ LỤC A - TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI IPv6........................................................111
A.1. TRÊN THẾ GIỚI.............................................................................................111
A.1.1 Châu Âu.....................................................................................................111
A.1.2. Châu Mỹ....................................................................................................112
A.1.3. Châu Á - Thái Bình Dương ......................................................................112
A.1.3.1. Nhật Bản............................................................................................113
A.1.3.2. Trung Quốc........................................................................................114
A.1.3.3. Hàn Quốc...........................................................................................116
A.1.3.4. Đài Loan.............................................................................................117
A.2. THỰC TRẠNG THỬ NGHIỆM IPV6 TẠI VIỆT NAM................................117
PHỤ LỤC B - PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI MẠNG THỬ NGHIỆM IPV6 TẠI VIỆT
NAM........................................................................................................................................118
B.1. VẤN ĐỀ TRIỂN KHAI MẠNG IPV6 THỬ NGHIỆM..................................119
B.2. PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT TRIỂN KHAI MẠNG THỬ NGHIỆM (QUAN
ĐIỂM 1)...............................................................................................................................119
B.2.1. Giai đoạn 1 quan điểm 1...........................................................................119
B.2.2. Giai đoạn 2 quan điểm 1...........................................................................120
B.2.3. Giai đoạn 3 quan điểm 1...........................................................................120
B.2.4. Giai đoạn 4 quan điểm 1...........................................................................121
B.3. XÂY DỰNG MỘT MẠNG TRỤC IPV6 NGAY TỪ ĐẦU (QUAN ĐIỂM 2)
..............................................................................................................................................121
B.3.1.Giai đoạn 1 quan điểm 2............................................................................121
B.3.2.Giai đoạn 2 quan điểm 2:...........................................................................122

6


Danh mục hình vẽ
Hình 1.1: Cấu trúc khung của Ipv6 tại lớp 2 trong mạng LAN.....................................17
Hình 1.2: Cấu trúc khung truyền dẫn Ipv6 trong mạng Ethernet II...............................17
Hình 1.3: Cấu trúc địa chỉ IPv6 dang Global Unicast....................................................20
Hình 1.4: Cấu trúc dạng địa chỉ Unicast........................................................................24
Hình 1.5: Ba phần của chia chỉ Unicast.........................................................................25
Hình 1.6 : Cấu trúc của địa chỉ Link-local như sau.......................................................27
Hình 1.7: Hai máy trạm kết nối dùng địa chỉ Link Local..............................................28
Hình : 1.8 : Cấu trúc địa chỉ Site-local...........................................................................29
Hình 1.9: ví dụ sử dụng địa chỉ Site Local....................................................................29
Hình 1.10 9 :Các loại địa chỉ cần gán đối với một Site vào mạng IPv6........................30
Hình 1.101: Cấu trúc địa chỉ IPX theo Ipv6..................................................................31
Hình 1.121: Cấu trúc địa chỉ anycast.............................................................................32
Hình 1.123: Cấu trúc của địa chỉ Multicast...................................................................33
Hình 1.134: Cấu trúc địa chỉ Multicast được phân bố lại..............................................35
Hình 1.14: Cấu trúc gói tin Ipv6....................................................................................40
Hình 1.16: Các trường trong phần header của Ipv6.......................................................41
Hình 2.1: Các ví dụ về AH.............................................................................................48
Hình 2.2: Định dạng AH................................................................................................48
Hình 2.3: Dạng headermào đầu của ESP.......................................................................50
Hình 2.3: Dùng Stateless để cấu hình Prefix và Interface ID........................................54
Hình 2.5: Tự cấu hình địa chỉ Linh-Local.....................................................................55
Hình 2.6: Quá trình tự cấu hình địa chỉ Stateless..........................................................56
7

Hình 3.1: Chồng hai giao thức.......................................................................................60
Hình 3.2: Triển khai các đường hầm Ipv6 thơng qua Ipv4 ..........................................61
Hình 3.3: Quy trình chuyển gói tin qua đường hầm .....................................................63
Hình 3.4: Đường hầm cấu hình bằng tay.......................................................................64
Hình 3.5: Cơ chế 6to4....................................................................................................65
Hình 3.6: Khn dạng địa chỉ 6to4................................................................................65
Hình 3.7: Cơ chế hoạt động 6to4...................................................................................66
Hình 3.8: Đường hầm ISATAP.....................................................................................68
Hình 3.9: Dạng địa chỉ ISATAP....................................................................................68
Hình 3.10: ISATAP Router............................................................................................69
Hình 3.11: NAT-PT.......................................................................................................72
Hình 3.12: Truyền tin IPv4 đến IPv4.............................................................................73
Hình 3.13: Mơ hình hoạt động của DSTM ...................................................................76
Hình 4.1: Sơ đồ chuyển trạng thái trong RIPng.............................................................88
Hình 5.1: Giao tiếp Ipv6 cơ bản của Microsoft Window SP1.......................................93
Hình 5.2: Giao tiếp ipv6 của Window SP1 sau cài đặt bổ sung....................................93
Hình 5.6: Kết nối hai máy thuần Ipv6 trong mạng LAN...............................................99
Hình 5.7: Mơ hình Kết nối hai nút thuộc hai site Ipv6 qua router Ipv6.......................101
Hình 5.8 : Mơ hình định tuyến với giao thức định tuyến RIPv6................................105
Hình 5.9: Mơ hình định tuyến với giao thức định tuyến OSPFv6...............................108

Danh mục bảng
Bảng 1.1: Bảng phân bổ các loại địa chỉ Ipv6...............................................................17
Bảng 1.2: Các giá trị của trường phạm vi......................................................................34
Bảng 1.3: So sánh địa chỉ Ipv4 và Ipv6 ......................................................................39
Bảng 1.4 : So sánh mào đầu của Ipv4 và Ipv6 ..............................................................42
Bảng 4.1: Ví dụ về bảng định tuyến..............................................................................85

8

Danh mục từ viết tắt
Tên viết
tắt

Tên đầy đủ

6Bone

6Bone

AH

Authentication Header

AS

Autonmous System

BGP

Border Gateway

CIDR

Classless Interdomain
Pouting

DSTM
EUI-64

ESP

Dual Stack Transition
Mechanism
64-BIT GLOBAL
IDENTIFIER
Encapsulationg Security

Ý nghĩa
Một mạng Ipv6 thử
nghiệm
Header trong Ipv6 nhằm
bảo đảm tính chân thực và tồn
vẹn của gói tin trong q trình
truyền
Hệ tự quản, tập hợp các
thiết bị định tuyến có cùng hệ
quản trị
Giao thức định tuyến
giữa các hệ tự quản
Giao thức định tuyến
liên miền không phân lớp
Một cơ chế chuyển đổi
giữa hai mạng Ipv4 và IPv6
tách biệt với nhau.
Địa chỉ MAC 64 bit của
IPv6
Một kiểu header trong IPv6
9

Payload
FP

Format prefix

IPG

Interior Gateway
Protocol

IPSec

Internet Protocol Security

IPv4
IPv6

Internet Protocol Version
4
Internet Protocol Version
6

nhằm cung cấp khả năng bảo
mật cho gói tin IPv6
Tiền tố định dạng
Giao thức định tuyến nội bộ,
dùng trao đổi các thông tin
định tuyến trong nội bộ hệ tự
quản

Một kiểu bảo mật trong IPv6
với hai trường AH và ESP
Giao thức IP version4
Giao thức IP version4

ISATAP là một cơ chế chuyển
đổi đường hầm IPv6 over IPv4
ISATAP
với các điểm đầu cuối có thể là
Host hoặc Router
Kiểu quảng bá trạng thái liên
LSA
Link State Advertisement
kết được sử dụng trong giao
thức OSPF
Phương pháp chuyển
Network Address
NAT-PT
đổi địa chỉ chuyển đổi giao
Translator – Protocol Translator
thức.
Giao thức phát hiện
ND
Neighbor Discovery
Neighbor
Next-Level Aggregation
Định danh tích hợp mức
NLA ID
Idendifier
tiếp theo mức đỉnh

Giao thức định tuyến
OSPF
Open Short Path First
chọn con đường còn mở ngắn
nhất
Giao thức thông tin định
Routing Information
RIP
tuyến, dùng định tuyến trên các
Protocol
mạng nhỏ
Site-Level Aggregation
Định danh tích hợp mức
SLA ID
Identifier
site
Top-level Aggregation
Định danh tích hợp mức
TLA ID
Identifier
đỉnh
Một kiểu mạng trong đó
hai mạng LAN đầu cuối kết
VPN
Virtual Private Network nối với nhau thông qua Internet
và hoạt động như một mạng
LAN.
Intra-Site Automatic
Tunnel Addressing Protocol

10


LỜI NĨI ĐẦU
Mạng Internet và các mạng dùng cơng nghệ IP đã trở lên rất quan trọng trong
cuộc sống của xã hội hiện đại ngày nay. Mạng Internet đã tạo ra một mơi trường hoạt
động tồn cầu cho tất cả mọi người tham gia, gần như xóa đi biên giới giữa các quốc
gia, thu ngắn khoảng cách địa lý.
Một trong những vấn đề quan trọng mà kỹ thuật mạng trên thế giới đang phải
giải quyết là sự phát triển với tốc độ quá nhanh của mạng Internet toàn cầu. Sự phát
triển này cùng với sự tích hợp dịch vụ, triển khai những dịch vụ mới, kết nối nhiều
mạng khác nhau, như mạng di động với mạng Internet đã đặt ra vấn đề thiếu tài nguyên
dùng chung. Việc sử dụng hệ thống địa chỉ hiện tại cho mạng Internet IPv4 sẽ khơng
đáp ứng nổi sự phát triển của mạng Internet tồn cầu trong một thời gian ngắn sắp tới.
Do đó nghiên cứu triển khai ứng dụng một phương thức đánh địa chỉ mới nhằm khắc
phục hạn chế này là một yêu cầu tất yếu cần được làm ngay.

11


Mạng Internet Việt Nam cũng đặt ra những yêu cầu tương tự. Nhưng với hệ
thống cơ sở hạ tấng hiện tại, các thiết bị dịch vụ đang khai thác sử dụng hệ thống địa
chỉ IPv4. Các thiết bị và phần mềm hiện tại chưa hỗ trợ nhiều hoặc chưa tương thích
hoặc chưa sẵn sàng với việc sử dụng tới việc sử dụng IPv6 (Internet Protocol version
6). Để bắt kịp với sự phát triển của mạng Internet, trong tương lại mạng Internet Việt
Nam phải hỗ trợ IPv6. Vấn đề triển khai sử dụng IPv6 là sự thay đổi có quy mơ rộng
lớn. Vì vậy cần có sự chuẩn bị kỹ lưỡng trước khi thực hiện để giảm chi phí, tận dụng
được cơ sở hạ tầng hiện có.
Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Trường Dại Học Bách
Khoa Hà Nội, đặc biệt là thầy Nguyễn Xuân Dũng, cơ Nguyễn Thu Nga đã tận tình

giúp đỡ. Em cũng chân thành cảm ơn các cán bộ giảng viên, kỹ thuật viên và các bạn
ở Học viện mạng Cisco Bách Khoa đã giúp đỡ trong q trình thực tập.
Sinh viên
Ngơ Văn Duyến

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ IPV6
1.1 KHÁI QUÁT CHUNG
Xuất phát điểm của Ipv6 có tên gọi là Ipng (Internet Protocol Next Generation) là
một phiên bản mới của IP, được thiết kế để thay thế cho giao thức cũ Ipv4. Ipng được
gán với phiên bản là 6 và lấy tên chính thức là Ipv6. Quan điểm chính khi thiết kế Ipv6
là từng bước thay thế Ipv4, không tạo ra sự biến động lớn đối với hoạt động của mạng
Internet nói chung và của từng dịch vụ trên Internet nói riêng, đảm bảo tính tương thích
tuyết đối với mạng Internet dùng Ipv4 hiện tại. Những chức năng đã được kiểm nghiệm
thành cơng trong Ipv4 sẽ vẫn duy trì trong Ipv6. Những chức năng không được sử dụng

12


trong Ipv4 sẽ bị loại bỏ, và đồng thời triển khai một số chức năng mới liên quan đến
địa chỉ, bảo mật, và triển khai các dịch vụ mới.
Ipv4 có 32 bit địa chỉ với khả năng lý thuyết có thể cung cấp một không gian địa
chỉ 232 = 4 294 967 296 địa chỉ. Cịn Ipv6 có 128 bit địa chỉ với khả năng cung cấp địa
chỉ về mặt lý thuyết 2128 = 340 282 366 920 938 463 374 607 431 768 211 456 địa chỉ,
nhiều hơn không gian địa chỉ của Ipv4 là khoảng 8 tỷ tỷ tỷ lần vì 232 lấy trịn là 4x109
cịn 2128 lấy tròn là 340x1036. Số địa chỉ này nếu rải đều trên bề mặt trái đất thì mỗi mét
vng có khoảng 665 570 tỷ tỷ địa chỉ. Đây là một không gian địa chỉ cực lớn với mục
đích khơng chỉ cho internet mà cịn cho tất cả các mạng máy tính, hệ thống viễn thông,
hệ thống điều khiển và từng vật dụng trong gia đình v.v.

1.2 MỘT SỐ VẤN ĐỀ CỦA IPv4

1.2.1. Thiếu địa chỉ IP
Sự tăng quá nhanh của các host trên mạng Internet dẫn đến trạng thái thiếu địa
chỉ IP gán cho các node. Do đó nhiều mạng đã phải sử dụng địa chỉ IP của mạng dùng
chung cùng với kỹ thuật chuyển đổi địa chỉ mạng NAT (Network Address Translation)
để có thể mở rộng khơng gian địa chỉ IP trên mạng. Với phương thức này nhiều địa chỉ
IPv4 mạng riêng được chuyển đổi thành một hoặc một vài địa chỉ IPv4 công cộng để
kết nối với các node khác trên mạng, đồng thời tạo ra khả năng sẻ dụng lại các dải địa
chỉ IP mạng riêng tại nhiều nơi khác nhau. Tuy nhiên việc sử dụng kỹ thuật NAT làm
mất đi tính an ninh chuẩn ở lớp mạng cũng như khơng có khả năng ánh xạ hợp lệ của
các ứng dụng ở mức trên khi kết nối các node này với các mạng khác. Do đó một số
ứng dụng ở lớp trên có thể khơng thực hiện được thông qua NAT.
1.2.2. Quá nhiều các routing entry trên backbone router
Với sự phân bố hiện tại của các mạng IPv4 thì số lượng router entrry trên các
backbone router lên tới trên 110000 bản ghi. Bảng định tuyến trên router bao gồm cả
các định tuyến ngang hàng và định tuyến phân cấp.
1.2.3. Yêu cầu về an ninh thông tin ở lớp mạng

13


Với Ipv4 hiện tại đã có nhiều giải pháp an ninh thông tin trên mạng nhằm đảm
bảo thông tin được truyền trên mạng không bị lấy cắp. Giải pháp này có thể là IPSec,
DES, 3DES, … nhưng các giải pháp này đều phải thực hiện cài đặt thêm và có nhiều
phương thức khác nhau đối với mỗi loại sản phẩm.
1.2.4. Nhu cầu về các ứng dụng thời gian thực hay còn gọi là chất lượng dịch vụ
QoS
Chất lượng dịch vụ trong Ipv4 cũng được xác định trong trường TOS và phần
nhận dạng tải trọng của gói tin IP ( đó là các cổng giao thức của ICP/ UDP). Tuy nhiên
trường ToS này có ít tính năng và đặc biệt khi phần tải trọng của gói tin Ipv4 được mã
hố thì phần nhân dạng cổng giao thức TCP/ UDP khơng cịn tác dụng nữa.

Nhằm giải quyết vấn đề trên một nhóm trong tổ chức IETF đã đưa ra một giao
thức liên mạng mới (Internet Potocol) gọi là IP version 6 hay Ipv6. Giao thức này
được đưa ra cùng với hàng loạt các khuyến nghị trong việc chuyển đổi sang đần dần từ
Ipv4 sang Ipv6 được thiết kế trên quan điểm tối thiểu hoá ảnh hưởng tới các lớp trên và
lớp dưới trong q trình triển khai.

1.3. CÁC TÍNH NĂNG CỦA IPv6
1.3.1. Dạng mào đầu gói tin mới
Phần header của Ipv6 được giảm xuống mức tối thiểu bằng việc chuyển tất cả
các trường phụ hoặc không cần thiết xuống phần header mở rộng nằm sau phần Ipv6
header. Việc tổ chức phần header hợp lý này làm tăng hiệu quả xử lý tại các router
trung gian. Ipv6 header và Ipv4 header là không tương thích với nhau, do đó các node
phải được cài đặt cả 2 phiên bản IP mới có thể xử lý các header khác nhau này.
1.3.2. Không gian địa chỉ lớn hơn:
Ipv6 sử dụng 128 bit để đánh dấu địa chỉ nên số lượng địa chỉ có được là rất lớn
khoảng 3,4.1038. Với không gian địa chỉ lớn như vậy cho phép phân chia địa chỉ thành
nhiều mức khác nhau từ mạng trục, mạng trung gian đến địa chỉ cho mạng riêng của
từng tổ chức. Hiện tại mới chỉ có một số ít các địa chỉ dùng cho các host nên số lượng

14


địa chỉ dự phòng cho tương lai là rất nhiều do đó sẽ khơng cần phải sử dụng kỹ thuật
NAT nữa.
1.3.3. Kết cấu địa chỉ và định tuyến được phân cấp có hiệu quả:
Địa chỉ golbal Ipv6 sử dụng trên mạng Internet được thiết kế để tạo ra cơ sở định
tuyến phân cấp, hiệu quả và có khả năng tổng hợp lại dựa trên sự phân cấp thành nhiều
mức của các nhà cung cấp dịch vụ. Như vậy bảng định tuyến của router trong mạng
trục sẽ nhỏ hơn rất nhiều bảng định tuyến trên router của một ISP.
1.3.4. Tự động cấu hình địa chỉ:

Tương tự như Ipv4 với Ipv6 cũng cung cấp khả năng cấu hình địa chỉ tự động sử
dụng DHCP. Đồng thời nó cịn đưa ra khả năng tự động cấu hình địa chỉ khi khơng có
DHCP server. Trong một mạng các host có thể tự động cấu hình địa chỉ của nó bằng
cách sử dụng Ipv6 prefix nhận được từ router (gọi là địa chỉ link – local). Hơn nữa nếu
trong một mạng mà khơng có router thì host cũng có thể tự động cấu hình địa chỉ link –
local cho nó để thơng tin với các host khác. Với sự phát triển nhanh chóng của mạng
Internet cũng bị hạn chế bởi sự phức tạp trong việc sử dụng nên giao thức Ipv6 được
xây dựng với tiêu chí đơn giản dễ sử dụng ngay cả với người không hiểu biết về công
nghệ. Điều này đưa đến một đặc điểm của Ipv6 chỉ yêu cầu một phần nhỏ cho việc cấu
hình và bảo dưỡng mạng.
1.3.5. An ninh thơng tin:
Các cơ chế bảo mật được tăng cường, có phần tiều đề dành cho bảo mật tương
ứng với hai kỹ thuật bảo mật trong Ipsec là: AH và ESP. Giao thức Ipv6 hỗ trợ tồn bộ
các tính năng của IPsec và cho phép sử dụng các thuật tốn mã hóa, chứng thực và tính
tồn vẹn dữ liệu Đây là một tiêu chuẩn cho an ninh mạng đồng thời mở rộng khả năng
làm việc được với nhau của các loại sản phẩm.
1.3.6. Hỗ trợ QoS tốt hơn:
Phần header của Ipv6 được đưa thêm một số trường mới. Trường Flow Label
trong Ipv6 header được dùng để nhận dạng luồng dữ liệu. Từ đó router có thể có những
chính sách khác nhau với các gói tin có luồng dữ liệu khác nhau. Do trường Flow

15


Label nằm trong Ipv6 header nên QoS vẫn được đảm bảo khi phần tải trọng có mã hóa
bởi IPSec.
1.3.7. Giao thức mới cho thông tin giữa các host liền kề:
Giao thức khám phá node liền kề (Neighbor Discovery) của Ipv6 bao gồm hàng
loạt các mesage điều khiển dạng ICMPv6 nhằm điều khiển sự tương tác giữa các node
trong cùng một mạng kết nối. Giao thức này thay thế cho các bản tin phát quảng bá

phân giải địa chỉ ARP, bản tin tìm kiếm router ICMP Router Discovery, ICMP redirect
của Ipv4 bằng các bản tin unicast và mutlticast Neighbor Discovery.
1.3.8. Khả năng mở rộng tốt:
Ipv6 có khả năng mở rộng tốt bằng việc sử dụng phần header mở rộng ngay sau
phần Ipv6 header. Không giống như Ipv4 phần lựa chọn chỉ có 40 byte đối với Ipv6 thì
phần header mở rộng chỉ bị hạn chế bởi kích thước gói tin IPv6.
1.3.9. Khả năng hỗ trợ di động:
Với tính năng này, mạng Ipv6 dễ dàng cho phép người sử dụng truy cập mạng từ
bất cứ đâu mà không cần thay đổi địa chi IP của mình.

1.4. CẤU TRÚC, PHÂN BỔ VÀ CÁCH VIẾT ĐỊA CHỈ IPV6
1.4.1. Cấu trúc gói tin Ipv6 trong mạng LAN
Giao thức Ipv6 được đưa ra nhằm thay thế giao thức Ipv4 hiện nay do đó nó gần
như chỉ liên quan tới các lớp trên trong mơ hình OSI. Đối với các lớp dưới như lớp
datalink và lớp vật lý thì khơng bị ảnh hưởng. Gói tin Ipv6 được truyền trong mạng nội
bộ LAN có cấu trúc như sau:
• Phần header và trailer: phần được đóng gói của gói tin Ipv6 khi ở lớp 2.
• Ipv6 header:phần mào đầu của gói tin Ipv6
• Payload (tải trong): mang thơng tin của các lớp trên.
Li

Ipv6

Payload

Link

16

nk

Layer

layer
H

Header

Traile
r

eader

Hình 1.1: Cấu trúc khung của Ipv6 tại lớp 2 trong mạng LAN
Đóng gói kiểu Ethernet II: dạng khung truyền dẫn của Ipv6 có dạng như hình 2
với giá tị của trường EtherType là 0x86DD ( của Ipv4 là 0x800). Kích thước của gói
tin Ipv6 sử dụng kiểu đóng gói Ethernet II là từ 46 tới 1500 byte. Destination Address:
địa chỉ MAC nguồn, Source Address: địa chỉ MAC đích.

Hình 1.2: Cấu trúc khung truyền dẫn Ipv6 trong mạng Ethernet II
1.4.2. Phân bổ địa chỉ Ipv6
Tương tự như Ipv4 không gian địa chỉ Ipv6 cũng được phân chia dựa theo giá trị
của các bít đầu hay cịn gọi là phương thức định dạng theo tiền tố FP (Format Prefix).
Hiện tại không gian địa chỉ Ipv6 được định dạng theo tiền tố như bảng sau (theo
rfc2373):

Bảng 1.1: Bảng phân bổ các loại địa chỉ Ipv6
Phân bổ

Tiền tố

Tỉ trong trong không
gian địa chỉ

17


Dự trữ
Chưa gán
Dự trữ phân bổ cho NSAP
Dư trữ phân bổ cho IPX
Chưa gán
Chưa gán
Chưa gán
Các địa chỉ dành cho Global Unicast
Chưa gán
Chưa gán
Chưa gán
Chưa gán
Chưa gán
Chưa gán
Chưa gán
Chưa gán
Chưa gán
Chưa gán
Địa chỉ Link-local Unicast
Địa chỉ Site-local Unicast
Địa chỉ Multicast

0000 0000
0000 0001
0000 001
0000 010
0000 011
0000 1
0001
001
010
011
100
101
110
1110
1111 0
1111 10
1111 110
1111 1110 0
1111 1111 10
1111 1111 11
1111 1111

1/256
1/256
1/128
1/128
1/128
1/32
1/16
1/8

1/8
1/8
1/8
1/8
1/8
1/16
1/32
1/64
1/128
1/512
1/1024
1/1024
1/256

Theo sự phân bổ này, có một phần được dành cho địa chỉ NSAP, địa chỉ lPX và
địa chỉ trong các mang riêng ảo (VPN). Phần cịn lại của khơng gian địa chỉ chưa được
gán sẽ được sử dụng trong tương lai. Nhưng phần này có thể được sử dụng để mở rộng
những địa chỉ đang sử dụng (như thêm các nhà cung cấp địa chỉ) hay những người sử
dụng mới (ví dụ những mạng cục bộ hay những người dùng đơn lẻ). Chú ý rằng nhóm
địa chỉ anycast khơng được chỉ ra ở trong bảng vì sự phân bố của chúng đã được bảo
trùm bởi không giãn địa chỉ loại unicast.
Theo sự phân bổ này, có một phần được dành cho địa chỉ NSAP, địa chỉ lPX và
địa chỉ trong các mạng riêng ảo (VPN). Phần cịn lại của khơng gian địa chỉ chưa được
gán sẽ được sử dụng trong tương lai. Nhưng phần này có thể được sử dụng để mở rộng
những địa chỉ đang sử dụng (như thêm các nhà cung cấp địa chỉ) hay những người sử
dụng mới (ví dụ những mạng cục bộ hay những người dùng đơn lẻ). Chú ý rằng nhóm
18


địa chỉ anycast không được chỉ ra ở trong bảng vì sự phân bố của chúng đã được bảo

trùm bởi khơng giãn địa chỉ loại unicast.
Theo dự đốn có khoảng 15 % không giãn địa chỉ sẽ được sử dụng vào giai đoạn
đầu, còn lại khoảng 85 % sẽ được dự trữ cho tương lai. Để quản lý không gian địa chỉ
hiệu quả và hợp lý, các nhà thiết kế giao thức lPv6 đã đưa ra hai cơ chể cấp phát địa
chỉ như sau.
1.4.2.1. Cơ chế cấp phát chung
Rút kinh nghiệm từ việc phân bố địa chỉ của lPv4, các nhà thiết kế lPv6 đã xây
dựng một có thể phân bố địa chỉ hồn tồn mở, nghĩa là nó khơng phụ thuộc vào giai
đoạn ban đầu, hồn tồn có thể thay đổi tùy thuộc vào những biến động trong tương lai
về việc cấp phát và sử dụng địa chỉ cho các dịch vụ, các vùng khác nhau. Mặt khác,
những người thiết kế lPv6 đã dự đoán trước những khả năng có thể phải sửa đổi một
vài điểm như cấu trúc các loại địa chỉ, mở rộng một số loại địa chỉ ... trong tương lai.
Điều này là hoàn toàn dùng đắn đối với một giao thức đang trong giai đoạn xây dựng
và hồn thiện.
Phân loại địa chỉ lPv6 khơng phải chi để cung cấp đầy đủ các dạng khuôn mẫu và
đang tiền tố của các loại địa chỉ khác nhau. Việc phân loại địa chỉ theo các đang tiền tố
một mặt cho phép các host nhận dạng ra các loại địa chỉ. Ứng với mỗi loại địa chỉ cho
các ứng dụng khác nhau. Chẳng hạn địa chỉ có đang tiền tố FE80::/16 host sẽ nhận
dạng đó là địa chỉ link-local chỉ để kết nốt các host trong cùng một mạng ...; hoặc với
địa chỉ có đang tiền tố 3FEE::/16 sẽ hiểu đó là địa chỉ của mạng 6Bone cung cấp. Mặt
khác, với định dạng các địa chỉ theo tiền tố cũng cho phép đơn giản trong các bảng
định tuyến vì khi đó các đầu vào của các bảng router sẽ là những tiền tố đơn giản,
chiều dài của nó sẽ biến đổi từ 1 tới 128 bít. Chỉ có ngoại lệ duy nhất khi những địa chỉ
đó liên quan tới những địa chỉ đặc biệt. Các host và router thực sự phải nhận ra các địa
chỉ "muticast", những địa chỉ này không thể được xử lý giống như các địa chỉ "unicast
" và "anycast". Chúng cũng phải nhận ra các địa chỉ đặc biệt, tiêu biểu như địa chỉ "link
local". Trong cấu trúc cũng để dành tiền tố cho các địa chỉ tương thích với NSAP (địa

19

chỉ điểm truy nhập dịch vụ mạng: Network service Access Point) và các địa chỉ tương
thích IPX.
1.4.2.2 Cấp phát địa chỉ theo nhà cung cấp
Theo cấu trúc bằng phân bố địa chỉ ở trên, một trong số những loại địa chỉ IPv6
quan trọng nhất là đang địa chỉ Global Unicast. Dạng địa chỉ này cho phép định danh
một giao diện trên mạng Internet (mang IPv6) có tính duy nhất trên toàn cầu. Ý nghĩa
loại địa chỉ này giống như địa chỉ IPv4 định danh một host trong mạng Internet hiện
nay. Không gian của dạng địa chỉ Global Unicast là rất lớn; để quản lý và phân bố hợp
lý các nhà thiết kế IPv6 đã đưa ra mơ hình phân bố địa chỉ theo cấp các nhà cung cấp
dịch vụ Internet.
Đang địa chỉ này gồm 3 bít tiền tố 010 theo sau bởi 5 thành phần mà mỗi thành
phần này được quản lý bởi các nhà cung cấp dịch vụ theo các cấp độ khác nhau. Tùy
theo việc phân bố địa chỉ các thành phần này có một chiều dài biến đổi. Điều này một
lần nữa cho thấy tính "động" trong việc cấp phát và quản lý địa chỉ IPv6.
3
3 bit

n
bit

m bit

o bit

p bit

ID của

ID của

125-m-n-o-p
bit

ID của
0
10

ID
đăng ký

nhà
cung

thuê bao

mạng con

ID của giao
tiếp

cấp
Hình 1.3: Cấu trúc địa chỉ IPv6 dang Global Unicast
Thành phần đầu tiên là ID của các nhà cung cấp dịch vụ hàng đầu tiền TLA (Top
Level Aggregation). Cũng giống như IPv4, Có ba tổ chức quản lý việc cấp phát địa chỉ
IPv6.
Các tổ chức này cấp phát các giá trị TLA ID đầu tiên. Cụ thể các tổ chức này như
sau:

20

Khu vực Bắc Mỹ là ARIN (American Registry for Internet Numbers), tổ chức này
quản lý và đăng ký số hiệu IP của các khu vực Bắc Mỹ, Nam Mỹ, Cảibe và một phần
châu Phi.
Khu vực châu Âu là NCC (Network Coordinoction Center) của RIPE (hiệp hội
mang IP châu Âu).
Khu vực châu Á và Thái Bình Dương là tổ chức APNIC.
Ngồi ra cịn có một tổ chức chung có thể cấp phát địa chỉ cho các khu vực khác
nhau là IANA.
Các nhà cung cấp dịch vụ Internet IPv6 phải có một " ID của nhà cung cấp " từ
những nhàđăng ký trên. Theo kế hoạch cấp phát địa chỉ " ID của nhà cung cấp " là một
số 16 bít, 8 bit tiếp theo sẽ được cho bằng 0 trong giải đoạn đầu, 8 bit này chưa sử
dụng, được để dành cho các mở rộng tương lai. Chi tiết về việc quản lý và phân bố địa
chỉ Global Unicast theo các cấp độ nhà cung cấp sẽ được trình bày trong phần địa chỉ
Global Unicast.
Trong cấu trúc hiện tại, những điểm đăng ký chính được bổ xung bởi một số lớn
các điểm đăng ký vùng hoặc quốc gia ví dụ French NIC quản lý bởi INRIA cho các
mạng của Pháp. Những điểm đăng ký này sẽ không được nhận dạng bằng một số đăng
ký. Thay vào đó họ sẽ nhận được phạm vi nhận dạng của các nhà cung cấp từ các cơ sở
đăng ký chính.
Với cấu trúc dang địa chỉ mới này cho phép các khách hàng lớn có thể có được
các định danh ngắn hơn, và điều đó sẽ cho họ khả năng thêm vào các 1ớp mạng mới
trong phân tầng mạng con của họ. Thực tế các khách hàng lớn cịn có thể địi được
chấp nhận như nhà cung cấp của chính họ, và lấy được ID nhà cung cấp từ các điểm
đăng ký mà không phải lệ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP.
1.4.3. Cách viếtiết địa chỉ Ipv6
Địa chỉ IPv6 có chiều dài 128 bít, nên vấn đề nhỏ địa chỉ là hết sức khó khăn. Nếu
viết theo dạng thơng thường của địa chỉ IPv4 thì một địa chỉ IPv6 có 16 nhóm số hệ cơ
sở 10. Do vậy, các nhà thiết kế đã chọn cách viết 128 bít địa chỉ thành 8 nhóm, mỗi

21


nhóm chiếm 2 byte, mỗi byte biểu diễn bằng 2 số hệ 16. Mỗi nhóm ngăn cách nhau bởi
dấu hai chấm.
Ví dụ: 1080:0000:0000:0000:0008:0800:2000: 417A.
Ký hiệu hexa có lợi là gọn gàng và nhìn đẹp hơn. Tuy nhiên cách viết này dùng
gây những phức tạp nhất định cho người quản lý hệ thống mạng. Nhìn chung, mỗi
người thường sử dụng theo tên các máy trạm thay bằng các địa chỉ (điều này được áp
dụng từ IPv4 khi mà địa chỉ còn đơn giản hơn rất nhiều).
Một cách để làm cho đơn giản hơn là các quy tắc cho phép viết tắt. Vì khởi điểm
ban đầu chứng tỏ sẽ khơng sử dụng tất cả 128 bit chiều dài địa chỉ do đó sẽ có rất nhiều
số 0 ở các bit đầu.
Một cải tiến đầu tiên là được phép bỏ qua những số không đứng trước mỗi thành
phần hệ 16, viết 0 thay vì viết đầy đủ 0000, ví dụ viết 8 thay vì 0008, viết 800 thay Vì
0800. Qua cách viết này cho chúng ta những địa chỉ ngắn gọn hơn.
Ví dụ trên: 1080:0:0:0:8:800:2000: 417A.
Ngoài ra, xuất hiện một quy tắc rút gọn khác đó là quy ước về viết hai dấu hai
chấm. Trong một địa chỉ, một nhóm liên tiếp các số 0 có thể được thay thế bởi hai hai
đầu chấm. Ví dụ, ta có thể thay thế 3 nhóm số 0 liên tiếp trong ví dụ trước và được rút
gọn hơn
1080::8:800:2000:417A
Từ địa chỉ viết tắt này, ta có thể viết lại địa chỉ chính xác ban đầu nhờ quy tắc sau:
căn trái các số bên trái của đâu 2 chấm lớp trong địa chỉ. Sau đó căn phải tất cả các số
bên phải đâu 2 chấm và điền đầy bằng các số 0.
Ví dụ: FEDC:BA98::7654:3210
có địa chỉ đầy đủ là: FEDC:BA98:0:0:0:0:7654:3210
Ví dụ khác:
: FEDC :BA9 8 : 7 6 5 4 : 3210

có địa chỉ đầy đủ là:

0:0:0:0:FEDC:BA98:7654:3210

Quy ước dấu hai đầu chấm chỉ có thể được sử dụng một lần với một địa chỉ.
Ví dụ 0:0:0:BA98:7654:0:0:0
22


có thể được viết tắt thành ::BA98:7654:0:0:0 hoặc
0:0:0:0:BA98:7654:: những khơng thẻ viết là

::BA98:7654::

vì như thế sẽ gây nhầm lẫn khi dịch ra địa chỉ đầy đủ.
Một số địa chỉ lPv6 có được hình thành bằng cách gắn 96 bit 0 vào địa chỉ lPv4.
(Điều này dễ dàng nhận biết được vì khơng giãn địa chỉ IPv4 chỉ là một tập con của tập
địa chỉ lPv6). Để giảm nhỏ nguy cơ nhầm lẫn trong chuyển đổi giữa ký hiệu chấm thập
phân của lPv4 và hai dấu chấm thập phân của ký hiệu lPv6, các nhà thiết kế lPv6 cũng
đã đưa ra một khuôn mẫu đặc biệt cho cách viết những địa chỉ loại này như sau: Thay
vì viết theo cách của 1 địa chỉ lPv6 là:
0:0:0:0:0:0:A00:1
ta có thể vẫn để 32 bít cuối theo mẫu chấm thập phân.
::10.0.0.1
Ngồi ra, cịn có thể viết địa chỉ mạng theo các tiền tố là các bít cao của địa chỉ
lPv6. Điều này có lợi trong việc định tuyến: một địa chỉ IPv6 theo sau bởi một dấu
chéo và một số hệ 10 mô tả chiều dài các bit tiền tố. Ví dụ ký hiệu:
FEDC:BA98:7600::/40
mơ tả một tiền tố dài 40 bít giá trị nhị phân tương ứng là:
1111111011100101110101001100001110110

1.5. CÁC LOẠI ĐỊA CHỈ IPV6
1.5.1. Địa chỉ Unicast
Unicast là một tên mới thay thế cho kiểu địa chỉ điểm - điểm đã được sử dụng
trong IPv4. Loại địa chỉ này được sử dụng để định danh cho một giao diện trên mạng.
Một gói dữ liệu có địa chỉ đích là dạng địa chỉ Unicast sẽ được chuyển tới giao diện
định danh bởi địa chỉ đó.
Địa chỉ Unicast được chia thành các nhóm nhỏ như sau:
• Địa chỉ Global Unicast: được sử dụng để định dạng các giao diện; cho phép
thực hiện kết nốt các host trong mạng Internet IPv6 tồn cầu. Tính chất loại địa chỉ
này cũng giống như địa chỉ IPv4 định danh một host trong mạng Internet hiện nay.

23


• Địa chỉ Site-local: được sử dụng để định dạng các giao diện; cho phép thực
hiện các kết nốt giữa các host trong mạng local.
• Địa chỉ link-local: được sử dụng để định danh một giao diện.
Ngồi ra cịn có một số dạng địa chỉ Unicast khác như NSAP address, IPX
address.
1.5.1.1. Địa chỉ Global Unicast:
Theo RFC 2374 mô tả cấu trúc các đang địa chỉ Unicast. Dạng địa chỉ này được
sử dụng để hỗ trợ cho những nhà cung cấp dịch vụ hiện đang là các đầu mối kết nốt
Internet (các ISP). Ngoài ra đang địa chỉ này con được sử dụng để hỗ trợ các nhà cung
cấp dịch vụ mới có nhu cầu kết nốt tồn cầu. Cấu trúc loại địa chỉ này được xây dựng
theo kiến trúc phân cấp rõ rằng. Cụ thể như sau:

3

13 bit

F
P

TLA

8
bit
R
ES

24 bit
NLA
ID

1
6 bit
S
LA ID

64 bit
Interface ID

Hình 1.4: Cấu trúc dạng địa chỉ Unicast
Trong đó:
001: Định dạng tiền tố đối với loại địa chỉ Global Unicast
TLA ID:

Định danh cho nhà cung cấp cao nhất trong hệ thống các

nhà cung cấp dịch vụ (Top Level Aggregation)
RES: Chưa sử dụng
NLA ID:

Định danh của nhà cung cấp tiếp theo trong hệ thống các nhà cung

cấp dịch vụ (Next Level Aggregation)
SLA ID:

Định danh các Site của các khách hàng cuối

Interface ID: Định danh của giao tiếp của các host trên mạng trong site của
khách hàng cuối; Định danh này xác định theo chuẩn EUI-64.

24


Như vậy, loại địa chỉ Global Unicast được thiết kế phân cấp, cấu trúc của nó được
chia thành 3 phần :
48 bits Public Topology
16 bits Site Topology
64 bits định danh giao diện
Trong mỗi phần có thể chia làm nhiều cấp con, hình sau minh họa cấu trúc phân
cấp này:

Hình 1.5: Ba phần của chia chỉ Unicast
Theo hình trên, phần giá trị TLA ID c6 ý nghĩa định danh nhà cung cấp dịch vụ
IPv6 hàng đầu trên thẻ giới. Có tổng số 213 = 8192 tối đa các TLA. Để có được một
TLA ID, phải yêu cầu xin cấp qua một số tổ chức quốc tế
Các tổ chức cấp phát TLA ID đã trình bày trong phần phân bố địa chỉ IPv6 ở trên.

Đối với một ISP (chẳng hạn như VDC) - trong mơ hình này đóng vai trị là một NLA
(Next Level Aggregation) cần phải xin cấp giá trị NLA ID của mình thơng qua các tổ
chức TLA. Hiện nay có một số phương thức xin cấp giá trị NLA ID như sau:
• Xin cấp qua 6Bone Community: Khi đó giá trị TLA ID của tổ chức này là
3FFE::/16. 6Bone là một mang thử nghiệm IPv6 trên toàn cầu. Sau khi thỏa mãn

25