Tài liệu IPv6 tiếng Việt

Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 1

Mục lục
Giới thiệu IPv6 2
Đối với độc giả 2
Điều kiện tiền đề 3
Tổng quan về IPv6 3
Tại sao phải có phiên bản IP mới? 3
Tại sao không phải là IPv5? 4
Lịch sử ngắn gọn 4
Đặc điểm của IPv6 5
Các chế độ định vị trong IPv6 7
Chế độ định vị Unicast trong IPv6 7
Chế độ định vị Multicast trong IPv6 8
Chế độ định vị Anycast trong IPv6 8
Kiểu & Định dạng địa chỉ trong IPv6 9
Hệ thống số thập lục phân trong IPv6 9
Cấu trúc địa chỉ trong IPv6 10
Interface ID trong IPv6 11
Địa chỉ Unicast toàn cầu trong IPv6 12
Địa chỉ Liên kết-Nội bộ (Link-Local) trong IPv6 12
Địa chỉ Duy nhất-Nội bộ (Unique-Local) trong IPv6 13
Phạm vi của các địa chỉ Unicast trong IPv6 13
Các địa chỉ đặc biệt trong IPv6 14
Địa chỉ Multicast dành riêng cho các Giao thức định tuyến 14
Địa chỉ Multicast dành riêng cho các Router/Node 15
Các trường Header trong IPv6 15
Header cố định (Fixed Header) trong IPv6 15
Extension Header trong IPv6 17

Giao tiếp trong IPv6 18
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 2

Giao thức phát hiện lân cận (Neighbor Discovery Protocol) trong IPv6 19
Subnetting trong IPv6 20
Chuyển tiếp từ IPv4 tới IPv6 20
Dual Stack Routers 21
Tunneling 21
NAT Protocol Translation 22
Khả năng lưu động của IPv6 22
Quá trình hoạt động của Mobility của IPv6 23
Sự tối ưu hóa tuyến của IPv6 25
Định tuyến (Routing) trong IPv6 25
Các giao thức định tuyến trong IPv6 26
Các giao thức được thay đổi để hỗ trợ IPv6 26
Tổng kết về IPv6 27
Tương lai của IPv6 27
Tài liệu tham khảo về IPv6 28
Các đường link hữu ích về IPv4 & IPv6 28

Giới thiệu IPv6
IPv6 là phiên bản mới nhất của Giao thức Internet (IP) và phiên bản đầu tiên của giao thức này đã
được triển khai rộng rãi. IPv6 được phát triển bởi IETF để giải quyết vấn đề đã được dự báo trước
của việc suy kiệt kho địa chỉ IPv4. Phần hướng dẫn này sẽ giúp bạn hiểu về IPv6 và các thuật ngữ
liên quan đến nó cùng với các ví dụ tham khảo thích hợp.
Loạt bài hướng dẫn của chúng tôi dựa trên nguồn tài liệu của: Tutorialspoint
Đối với độc giả
Phần hướng dẫn được thiết kế để giúp cho người mới học hiểu các khái niệm cơ bản về IPv6

được yêu cầu trong khi làm việc với các giao thức dựa trên TCP/IP. Sau khi hoàn thành phần học
này, bạn sẽ thấy mình ở mức độ trung bình, từ cơ sở đó bạn có thể nâng cao trình độ của mình
lên.
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 3

Điều kiện tiền đề
Trước khi bắt đầu tiến hành học tập với phần hướng dẫn này, chúng tôi giả sử rằng bạn đã có
những hiểu biết về các khái niệm cơ bản về máy tính và mạng như giao thức là gì, tại sao chúng ta
cần giao thức, các tầng mạng….
Tổng quan về IPv6
IPv6 là một giao thức ghi địa chỉ mới được thiết kế để đáp ứng tất cả các yêu cầu có thể có về
internet trong tương lai mà được chúng ta biết đến như là Internet phiên bản 2. Giao thức này như
giao thức IPv4 trước, làm việc trên Tầng mạng (Tầng-3). Song song với việc cung cấp một số
lượng to lớn về không gian địa chỉ logic, giao thức này có nhiều tính năng phong phú mà từ đó giải
quyết những nhược điểm của IPv4.
Tại sao phải có phiên bản IP mới?
Cho đến này, IPv4 đã chứng minh nó là giao thức ghi địa chỉ định tuyến mạnh mẽ và đã phục vụ
chúng ta trong nhiều thập kỷ trên kỹ thuật phân phối với nỗ lực tốt đa. Nó được thiết kế vào đầu
những năm 80 và không nhận được bất kỳ sự thay đổi lớn nào sau đó. Tại thời điểm ra đời của nó,
Internet được giới hạn chỉ cho một số trường đại học cho mục đích nghiên cứu và tới các phòng
ban của Bộ quốc phòng. IPv4 là 32 bit dài và cung cấp khoảng 4,294,967,296 (2
32
) địa chỉ. Không
gian địa chỉ này được coi là quá đủ tại thời gian đó. Dưới đây là những điểm chính mà đóng vai trò
quan trọng cho sự ra đời của IPv6:
 Internet đã phát triển theo cấp số nhân và không gian địa chỉ được cho phép bởi IPv4 đang
bão hòa. Có một yêu cầu để có một giao thức mà có thể thỏa mãn các nhu cầu về địa chỉ
Internet mà tăng bất ngờ trong tương lai.

 IPv4 tự nó không cung cấp bất kỳ tính năng bảo mật nào. Dữ liệu được mã hóa với một số
ứng dụng bảo mật trước khi được gửi trên Internet.
 Quyền ưu tiên dữ liệu trong IPv4 không được cập nhật. Mặc dù IPv4 có một số bit được
dành riêng cho Kiểu dịch vụ hoặc Chất lượng dịch vụ, nhưng chúng không cung cấp nhiều
chức năng.
 IPv4 cho các khách hàng khả năng có thể tự định cấu hình bằng tay hoặc họ có thể cần một
số kỹ thuật định cấu hình địa chỉ. No không có một kỹ thuật để định cấu hình một thiết bị để
có địa chỉ IP duy nhất trên toàn cầu.
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 4

Tại sao không phải là IPv5?
Tới nay, IP mới chỉ được công nhận chỉ có IPv4. Phiên bản từ 0 tới 3 được sử dụng trong khi chính
giao thức đang trong tiến trình phát triển và thử nghiệm. Vì thế, chúng ta có thể giả sử rất nhiều
các hoạt động nền tảng vẫn tồn tại trước khi đặt một giao thức vào trong quá trình sản xuất. Tương
tự như thế, giao thức phiên bản 5 được sử dụng trong khi thử nghiệm với giao thức luồng dữ liệu
cho Internet. Chúng ta được biết về nó như là Giao thức luồng dữ liệu (SP) mà sử dụng IP phiên
bản 5 để gói gọn dữ liệu của nó. Nó không bao giờ được đưa vào sử dụng công cộng, nhưng nó
đã được sử dụng.
Dưới đây là bảng liệt kê các phiên bản IP và cách chúng được sử dụng.

Lịch sử ngắn gọn
Sau sự phát triển của IPv4 trong đầu những năm 80, không gian địa chỉ IPv4 có sẵn đã bắt đầu rút
ngắn lại một cách nhanh chóng khi nhu cầu về địa chỉ tăng nhanh theo hàm mũ với internet. Trước
nhận thức về tình huống có thể phát sinh, IETF, vào năm 1994, đã bắt đầu phát triển một giao thức
ghi địa chỉ để thay thế cho IPv4. Tiến trình của IPv6 có thể được theo dõi theo phương thức RFC
đã công bố:
 1998 – RFC 2460 – Basic Protocol
 2003 – RFC 2553 – Basic Socket API

 2003 – RFC 3315 – DHCPv6
 2004 – RFC 3775 – Mobile IPv6
 2004 – RFC 3697 – Flow Label Specification
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 5

 2006 – RFC 4291 – Address architecture (revision)
 2006 – RFC 4294 – Node requirement
Vào tháng 6/2012, một số tổ chức Internet lớn chọn đặt Server của họ trên IPv6. Hiện tại chúng ta
đang sử dụng kỹ tuật Dual Stack để thực hiện IPv6 song song với IPv4.
Đặc điểm của IPv6
Để giữ những tính năng cơ bản của việc ghi địa chỉ IP, IPv6 đã được thiết kế lại toàn bộ. Nó cung
cấp những đặc điểm sau:
 Không gian bộ nhớ rộng hơn
Trái ngược với IPv4, IPv6 sử dụng số bit nhiều hơn 4 lần để định vị một thiết bị trên
Internet. Việc sử dụng nhiều bit thêm này có thể cung cấp gần 3.4x1038 các kết nối của
các địa chỉ khác nhau. Lượng địa chỉ này có thể đáp ứng các nhu cầu về việc cấp phát địa
chỉ của hầu hết mọi thứ trên thế giới này. Theo tính toán, mỗi mét vuông trên trái đất có thể
được cấp phát 1564 địa chỉ.
 Header được đơn giản hóa
Các Header của IPv6 đã được đơn giản hóa bởi việc gỡ bỏ tất cả các thông tin và các lựa
chọn (mà có trong IPv4) không cần thiết tới phần cuối của IPv6. Header của IPv6 chỉ lớn
hơn gấp 2 lần so với trong IPv4 trong khi lượng địa chỉ IPv6 là gấp 4 lần.
 Kiểu liên kết end-to-end
Mỗi hệ thống bây giờ có địa chỉ IP duy nhất và có thể đi qua Internet mà không sử dụng
NAT hoặc các thành phần phiên dịch khác. Sau khi IPv6 được cài đặt và chạy trên toàn hệ
thống, mỗi host có thể trực tiếp kết nối với host khác trên internet, với một số giới hạn liên
quan như Tường lửa, các Chính sách của tổ chức….
 Tự động định cấu hình

IPv6 hỗ trợ cả hai chế độ tự động định cấu hình Stateful và Stateless của các thiết bị host.
Theo cách này, sự vắng mặt của một DHCP server không đặt một trạm dừng trên sự giao
tiếp liên đoạn.
 Định tuyến/Chuyển tiếp nhanh hơn
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 6

Header được đơn giản hóa đặt tất cả các thông tin không cần thiết tại phần cuối của
Header. Thông tin được chứa trong phần đầu của Header là thích hợp cho một router tạo
các quyết định định tuyến, vì thế việc tạo các quyết định định tuyến sẽ nhanh như việc kiểm
tra phần lệnh Header.
 IPSec
Ngay từ đầu, nó được quyết định rằng IPv6 phải có bảo mật IPSec, làm cho nó an toàn
hơn IPv4. Đặc điểm này bây giờ đã được tạo tùy ý.
 Không Broadcast
Mặc dù Ethernet/Token Ring được cho là mạng Broadcast bởi vì chúng hộ trợ truyền tải
Broadcast, IPv6 không có hỗ trợ Broadcast nào nữa. Nó sử dụng Multicast để giao tiếp với
nhiều host.
 Hỗ trợ Anycast
Đây là đặc trưng khác của IPv6. IPv6 đã giới thiệu chế độ Anycast trong việc định tuyến gói
dữ liệu. Trong chế độ này, nhiều giao thức thông qua internet được chỉ định cùng địa chỉ
Anycast IP. Các router, trong khi định tuyến, gửi gói dữ liệu tới đích đến gần nhất.
 Tính lưu động
IPv6 khi được thiết kế vẫn giữ gìn tính lưu động. Đặc điểm này cho các host (như mobile
phone) khả năng di động xung quanh các khu vực địa lý khác nhau và vẫn giữ được kết nối
với cùng địa chỉ IP. Tính lưu động này của IPv6 lợi dụng khả năng tự động định cấu hình IP
và các Extension Header.
 Hỗ trợ quyền ưu tiên được nâng cao
IPv4 sử dụng 6 bit DHCP và 2 bit ECN để cung cấp Chất lượng dịch vụ (Quality of Service)

nhưng nó chỉ có thể được sử dụng nếu các thiết bị end-to-end hỗ trợ nó, đó là, thiết bị
nguồn và đích đến nằm dưới mạng phải hỗ trợ nó.
Trong IPv6, hạng Truyền tải và nhãn hiệu Dòng dữ liệu (Traffic class and Flow label) được
sử dụng để chỉ cho các router nằm dưới cách xử lý một cách hiệu quả gói dữ liệu và định
tuyến nó.
 Sự chuyển tiếp mượt mà
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 7

Không gian địa chỉ IP lớn trong IPv6 cho khả năng cấp phát các thiết bị với các địa chỉ IP
duy nhất trên toàn cầu. Kỹ thuật này lưu giữ các địa chỉ IP và NAT không cần yêu cầu. Vì
thế các thiết bị có thể gửi/nhận dữ liệu với nhau, ví dụ, VoIP và/hoặc bất kỳ phương tiện
luồng dữ liệu nào có thể được sử dụng một cách hiệu quả hơn.
Một sự thật khác là, Header có trọng tải ít hơn, vì thế các router có thể tạo các quyết định
chuyển tiếp và chuyển chúng tới đích khác nhanh như khi chúng đến.
 Tính có thể mở rộng
Một trong những lợi thế lớn nhất của IPv6 Header là nó có thể mở rộng để nhập thêm
thông tin trong phần tùy chọn. IPv4 cung cấp chỉ 40 byte cho phần tùy chọn, trong khi đó
tùy chọn trong IPv6 có thể nhiều như kích cỡ của chính gói IPv6.
Các chế độ định vị trong IPv6
Trong chế độ định vị và liên kết mạng máy tính liên quan tới kỹ thuật hosting một địa chỉ trên mạng.
IPv6 cung cấp một số kiểu chế độ mà bởi nó một host đơn có thể được định vị. Nhiều hơn một host
có thể được định vị cùng một lúc hoặc host tại khoảng cách gần nhất có thể được định vị.
Chế độ định vị Unicast trong IPv6
Trong chế độ định vị Unicast, một giao thức IPv6 được xác định một cách duy nhất trong một đoạn
mạng. Gói IPv6 chứa cả địa chỉ nguồn và đích đến. Một giao thức host được trang bị với một địa
chỉ IP mà là duy nhất trong đoạn mạng đó. Khi một mạng chuyển mạch hoặc một router nhận một
gói Unicast, được hướng đích tới một host đơn, nó gửi ra cho một trong những giao diện đầu ra
của nó mà kết nối tới host cụ thể đó.

Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 8


Chế độ định vị Multicast trong IPv6
Chế độ Multicast trong IPv6 là giống như trong Ipv4. Gói dữ liệu đã hướng đích tới nhiều host được
gửi trên một địa chỉ Multicast đặc biệt. Tất cả các host được liên quan trong thông tin Multicast, cần
tham gia nhóm Multicast đầu tiên. Tất cả các giao thức mà đã tham gia nhóm nhận gói này và xử lý
nó, trong khi các host khác không có liên quan bỏ qua thông tin này.

Chế độ định vị Anycast trong IPv6
IPv6 đã giới thiệu một kiểu định vị mới, mà được gọi là định vị Anycast. Trong chế độ định vị này,
nhiều giao thức được chỉ định cùng một địa chỉ Anycast IP. Khi một host muốn giao tiếp với một
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 9

host được trang bị với một địa chỉ Anycast IP, nó gửi một thông báo Unicast. Với sự giúp đỡ của kỹ
thuật định tuyến phức tạp, mà thông báo Unicast được phân phối tới host gần nhất với trạm gửi.

Bây giờ chúng ta xem một ví dụ về Server tutorialpoints.com, được đặt tại tất cả các lục địa. Giả sử
rằng tất cả các Server được chỉ định một địa chỉ Anycast IP đơn (IPv6). Bây giờ khi một người sử
dụng từ Châu Âu muốn truy cập vào trang này, DNS chỉ tới server mà đặt chính Châu Âu. Nếu một
người sử dụng từ Ấn Độ muốn truy cập vào trang, DNS sau đó sẽ chỉ tới web đặt tại Asia. Các
quan hệ ần nhất được sử dụng trong Chi phí Định Tuyến (Routing Cost).
Trong hình trên, khi một client cố gắng để tiếp cận một server, yêu cầu được chuyển tiếp tới server
với Chi phí Định tuyến thấp nhất.
Kiểu & Định dạng địa chỉ trong IPv6
Hệ thống số thập lục phân trong IPv6

Trước khi giới thiệu định dạng địa chỉ IPv6, chúng ta sẽ xem qua Hệ thống số thập lục phân. Thập
lục phân là một hệ thống số vị trí mà sử dụng cơ số 16. Để biểu diễn các giá trị trong định dạng đọc
được, hệ thống này sử dụng các ký tự từ 0-9 để biểu thị giá trị từ 0-9 và A-F để biểu thị các giá trị
từ 10-15. Mỗi ký số trong Hệ thập lục phân có thể biểu diễn giá trị từ 0-15.
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 10

[Bảng chuyển đổi]
Cấu trúc địa chỉ trong IPv6
Một địa chỉ IPv6 được tạo bởi 128 bit được phân chia thành 8 khối 16 bit. Mỗi khối sau đó được
chuyển đổi thành 4 ký số thập lục phân được phân biệt nhau bởi dấu chấm.
Ví dụ dưới đây là một địa chỉ IPv6 128 bit được biểu diễn trong định dạng nhị phân và được phân
chia thành 8 khối 16 bit:
0010000000000001 0000000000000000 0011001000111000 1101111111100001
0000000001100011 0000000000000000 0000000000000000 1111111011111011
Mỗi khối sau đó được chuyển đổi thành Hệ thập lục phân và phân biệt nhau bởi dấu hai chấm (:).
2001:0000:3238:DFE1:0063:0000:0000:FEFB
Ngay sau khi chuyển đổi vào định dạng Thập lục phân, địa chỉ IPv6 vẫn còn dài. IPv6 cung cấp một
vài quy tắc để rút ngắn địa chỉ này. Các quy tắc như sau:
Quy tắc 1: Loại bỏ số 0 dẫn đầu:
Trong khối 5 (0063), hai số 0 dẫn đầu có thể bị bỏ qua:
2001:0000:3238:DFE1:63:0000:0000:FEFB
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 11

Quy tắc 2: Nếu hai hoặc nhiều khối liên tục chứa các số 0 liên tục, bỏ qua tất cả chúng và thay đổi
bằng hai dấu hai chấm(::):
2001:0000:3238:DFE1:63::FEFB

Khối có các số 0 liên tục có thể được thay bằng chỉ một số 0 bởi ::, vì thế nếu vẫn có một khối mà
có các số 0 liên tục trong địa chỉ, chúng ta có thể chỉ dùng một số 0, như khối 2:
2001:0:3238:DFE1:63::FEFB
Interface ID trong IPv6
IPv6 có 3 kiểu giao thức địa chỉ Unicast khác nhau. Một nửa phần phần thứ hai của địa chỉ (64 bit
cuối) thường được sử dụng cho Giao diện ID. Địa chỉ MAC của một hệ thống được tạo thành bởi
48 bit và được biểu diễn trong Hệ thập lục phân. Các địa chỉ MAC được cho là có thể được chỉ
định một cách duy nhất trên toàn thế giới. Giao thức ID lợi dụng tính duy nhất này của các địa chỉ
MAC. Một host có thể tự động định hình Giao thức ID của nó bởi sử dụng định dạng EUI-64
(Extended Unique Identifier) của IEEE. Đầu tiên, một host phân chia địa chỉ MAC riêng của nó vào
trong 2 nửa 24 bit. Sau đó, giá trị thập lục phân (16 bit) 0xFFFE được xen vào giữa hai nửa của địa
chỉ MAC, là kết quả từ định dạng EUI-64.
[Ảnh:ID Giao diện EUI-64 ]
Sự chuyển đổi của EUI-64 vào trong Bộ nhận diện giao thức IPv6
Để chuyển đổi EUI-64 vào trong Bộ nhận diện giao thức IPv6, bit thứ 7 có ý nghĩa nhất của EUI-64
được bù.
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 12

[Ảnh: IP Giao diện IPV6]
Địa chỉ Unicast toàn cầu trong IPv6
Kiểu địa chỉ này tương đương với địa chỉ công cộng trong IPv4. Các địa chỉ Unicast toàn cầu trong
IPv6 có thể nhận diện và định vị duy nhất trên toàn cầu.
[Ảnh: Địa chỉ Unicast
toàn cầu]
Tiền tố định tuyến toàn cầu (Global Routing Prefix): 48 bit quan trọng nhất được chỉ định như là
Tiền tố định tuyến toàn cầu mà được chỉ định tới hệ thống tự quản lý riêng biệt. 3 bit quan trọng
nhất của GRP thường được thiết lập là 001.
Địa chỉ Liên kết-Nội bộ (Link-Local) trong IPv6

Địa chỉ IPv6 tự động định cấu hình được biết đến như là địa chỉ Liên kết-Nội bộ. Địa chỉ này
thường bắt đầu với FE80. 16 bit đầu tiên của địa chỉ Liên kết-Nội bộ thường được thiết lập là 1111
1110 1000 0000 (FE80). 48 bit tiếp theo thường được thiết lập là 0, vì thế:
[Ảnh:
Địa chỉ Liên kết-Nội bộ]
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 13

Các địa chỉ Liên kết-Nội bộ được sử dụng để giao tiếp trong các host IPv6 chỉ trên một liên kết
(đoạn Broadcast). Những địa chỉ này không thể định tuyến, vì thế một Router không bao giờ
chuyển tiếp những địa chỉ này ra bên ngoài đường liên kết.
Địa chỉ Duy nhất-Nội bộ (Unique-Local) trong IPv6
Kiểu địa chỉ IPv6 này là duy nhất trên toàn cầu, nhưng nó nên được sử dụng trong giao tiếp nội bộ.
Phần nửa thứ hai của địa chỉ này chứa Giao diện ID và phần nửa đầu được phân chia thành
Prefix, Local Bit, Global ID và Subnet ID.
[Ảnh:
Địa chỉ Duy nhất-Nội bộ]
Prefix (tiền tố) thường được thiết lập là 1111 1110. Local Bit (bit nội bộ) thiết lập là 1 nếu địa chỉ
được chỉ định nội bộ. Cho đến nay, ý nghĩa của việc thiết lập Local bit về 0 chưa được định nghĩa.
Vì thế, Unique Local thường bắt đầu với “FD”.
Phạm vi của các địa chỉ Unicast trong IPv6
[Ảnh: Phạm vi của các
địa chỉ Unicast]
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 14

Phạm vi của địa chỉ Link-Local được giới hạn trong đoạn mạng. Địa chỉ Unique Local là toàn cầu,
nhưng không được định tuyến qua internet, giới hạn phạm vi của chúng tới giới hạn của một tổ

chức. Địa chỉ Global Unicast là duy nhất trên toàn cầu và có thể nhận biết.
Các địa chỉ đặc biệt trong IPv6
Phiên bản 6 có cấu trúc địa chỉ IP hơi phức tạp hơn trong IPv4. IPv6 đã dành riêng một số địa chỉ
và ghi chú địa chỉ cho những mục đích đặc biệt. Bạn hãy quan sát bảng bên dưới.

 Như đã chỉ trong bảng, địa chỉ 0:0:0:0:0:0:0:0/128 không xác định bất cứ cái gì và được cho
là một địa chỉ không được xác định. Sau khi đơn giản hóa, tất cả các số 0 được rút gọn về
::/128.
 Trong IPv4, địa chỉ 0.0.0.0 với netmask 0.0.0.0 biểu diễn tuyến mặc định. Khái niệm tương
tự được áp dụng cho IPv6, địa chỉ 0:0:0:0:0:0:0:0 netmask tất cả số 0 biểu diễn tuyến mặc
định. Sau khi áp dụng quy tắc IPv6, địa chỉ này được rút gọn thành ::/0.
 Các địa chỉ loopback trong IPv4 được biểu diễn bởi dãy 127.0.0.1 tới 127.255.255.255.
Nhưng trong IPv6, chỉ 0:0:0:0:0:0:0:1/128 biểu diễn địa chỉ Loopback. Sau khi loopback địa
chỉ, nó có thể được biểu diễn như ::1/128.
Địa chỉ Multicast dành riêng cho các Giao thức định
tuyến

 Bảng trên chỉ các địa chỉ Multicast dành riêng được sử dụng bởi giao thức định tuyến nội
bộ.
 Các địa chỉ này được dành riêng theo quy tắc tương tự như trong IPv4.
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 15

Địa chỉ Multicast dành riêng cho các Router/Node

 Những địa chỉ này giúp các router và host giao tiếp với các router và host có sẵn trên một
đoạn mạng mà không được định cấu hình với một địa chỉ IPv6. Các host sử dụng EUI-64
xây dựng trên cơ sở tự động định cấu hình để tự định hình một địa chỉ IPv6 và sau đó giao
tiếp với các host/router trên đoạn mạng bởi phương thức của các địa chỉ này.

Các trường Header trong IPv6
Điều kỳ diệu của IPv6 nằm trong Header của nó. Một địa chỉ IPv6 bằng 4 lần địa chỉ IPv4, nhưng
điều đáng ngạc nhiên là, Header của IPv6 chỉ lớn hơn 2 lần so với Header trong IPv4. Các Header
trong IPv6 có một Fixed Header (Header cố định) và 0 hoặc nhiều hơn các Header tùy ý (Optical
Header). Tất cả thông tin cần thiết mà thiết yếu cho một router được giữ trong Header cố định.
Header tùy ý chứa các thông tin không bắt buộc mà giúp các router hiểu cách xử lý một gói/dòng
dữ liệu.
Header cố định (Fixed Header) trong IPv6
[Ảnh: IPv6
Fixed Header]
Header cố định là 40 byte dài và chứa các thông tin sau:
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 16

STT
Trường & Miêu tả
1
Version - Phiên bản (4 bit): Nó biểu diễn phiên bản của Giao thức
Internet, ví dụ: 0110.
2
Traffic Class - Hạng truyền tải (8 bit): 8 bit này được phân chia thành 2
phần. 6 bit quan trọng nhất được sử dụng cho Kiểu dịch vụ để chỉ dẫn
Router biết những dịch vụ gì nên được cung cấp tới gói dữ liệu này. 2 bit ít
quan trọng hơn được sử dụng cho ECN.
3
Flow Label - Nhãn dòng (20 bit): Nhãn này được sử dụng để duy trì dòng
liên tục của gói dữ liệu thuộc sở hữu của một giao tiếp. Các nguồn dãn
nhãn liên lục để giúp router xác nhận rằng một gói dữ liệu cụ thể thuộc sở
hữu của một dòng thông tin riêng biệt. Trường này giúp tránh việc xắp xếp

lại các gói dữ liệu. Nó được thiết kế cho phương tiện luồng/thời gian thực.
4
Payload Length - Độ dài trọng tải (16 bit): Trường này được sử dụng để
chi cho các router biết rằng bao nhiêu thông tin về một gói cụ thể chứa
trong trọng tải của nó. Trọng tải gồm các Header tùy ý và dữ liệu Tầng trên
(Upper Layer). Với 16 bit, lên tới 65535 byte có thể được biểu thị; nhưng
nếu các trường Header tùy ý chứa Hop-by-Hop Extension Header, thì sau
đó, trọng tải có thể vượt quá 65535 byte và trường này được thiết lập về 0.
5
Next Header (8 bit): Trường này được sử dụng để chỉ hoặc kiểu của
Extension Header hoặc nếu Extension Header không hiển thị thì khi đó nó
chỉ Upper Layer PDU. Các giá trị của kiểu Upper Layer PDU là giống như
trong IPv4.
6
Hop Limit - Giới hạn Hop (8 bit): Trường này được sử dụng để dừng gói
dữ liệu để lặp vô hạn trong mạng. Nó giống như TTL trong IPv4. Giá trị
của trường Hop Limit được giảm bớt đi 1 khi nó truyền qua một link (một
router/hop). Khi trường này tiến về 0, gói được loại bỏ.
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 17

7
Source Address - Địa chỉ nguồn (128 bit): Trường này chỉ địa chỉ của
nguồn của gói dữ liệu.
8
Destination Address - Địa chỉ đích đến (128 bit): Trường này cung cấp
địa chỉ đích đến.
Extension Header trong IPv6
Trong IPv6, Fixed Header chỉ chứa những thông tin mà cần thiết, để tránh việc những thông tin đó

hoặc không được yêu cầu hoặc hiếm khi được sử dụng. Tất cả những thông tin này được đặt giữa
trường Fixed Header và Upper Layer Header, ở trong Extension Header. Mỗi Extension Header
được nhận diện bởi một giá trị riêng biệt.
Khi các Extension Header được sử dụng, trường Next Header của Fixed Header trong IPv6 chỉ tới
trường Extension Header đầu tiên. Nếu có nhiều hơn một Extension Header, thì khi đó trường Next
Header của Extension Header đầu tiên chỉ tới trường Extension Header thứ hai, và tương tự như
thế. Trường Next Header của Extension Header cuối cùng chỉ tới Upper Layer Header. Vì thế, tất
cả các Header chỉ tới Header kế tiếp trong một phương thức danh sách kết nối.
Nếu trường Next Header chứa giá trị 59, nó chỉ dẫn rằng không có Header nào sau trường này, kể
cả Upper Layer Header.
Extension Header tiếp theo phải được hỗ trợ bởi mỗi RFC 2460:

Dãy liên tục của Extension Header sẽ là:
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 18


Những Header này:
 1. Được xử lý bởi các đích đến Đầu tiên và tiếp theo đó.
 2. Được xử lý bởi đích đến Cuối cùng.
Các Extension Header được xắp xếp theo thứ tự cái này sau cái kia trong một phương thức danh
sách liên kết, như được miêu tả trong sơ đồ dưới:
[Ảnh:
Định dạng kết nối Extension Header]
Giao tiếp trong IPv6
Trong IPv4, một host mà muốn giao tiếp với host khác trên mạng cần có một địa chỉ IP bởi hoặc
phương thức DHCP hoặc bởi sự tự định cấu hình. Ngay sau khi một host được trang bị với một số
địa chỉ IP có hiệu lực, nó có thể giao tiếp với bất kỳ host nào trên Subnet. Để truyền tin trên Tầng-
3, một cũng host phải biết địa chỉ IP của host khác. Truyền tin trên một link, được thiết lập bởi

phương thức phần cứng được nhúng bởi các địa chỉ MAC. Để biết địa chỉ MAC của một host mà
địa chỉ IP của nó đã được biết, một host gửi ARP Broadcast và trong sự phản hồi, host dự định gửi
trả lại địa chỉ MAC của nó.
Trong IPv6, không có các kỹ thuật Broadcast. Nó không là một sự cần thiết cho một IPv6 cho host
khả năng đạt được một địa chỉ IP từ DHCP hoặc từ cách tự định cấu hình, nhưng nó có thể tự
động định cấu hình IP của riêng nó.
ARP đã được thay đổi bởi ICMPv6 Neighbor Discovery Protocol.
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 19

Giao thức phát hiện lân cận (Neighbor Discovery
Protocol) trong IPv6
Một host trong mạng IPv6 có khả năng tự động định hình chính nó với một địa chỉ Liên kết-Nội bộ
duy nhất. Ngay sau khi host nhận được một địa chỉ IPv6, nó tham gia một số nhóm Unicast. Tất cả
sự truyền tin liên quan tới đoạn mạng diễn ra chỉ trên những địa chỉ Unicast đó. Một host đi qua
dãy các tuyên bố của IPv6:
 Neighbor Solicitation: Sau khi định cấu hình IPv6 tất cả bằng tay hoặc bằng DHCP hoặc
bởi sự tự động định cấu hình, host gửi một thông báo Neighbor Solicitation ra ngoài tới địa
chỉ Multicast FF2::1/16 cho tất cả các địa chỉ IPv6 của nó để biết rằng không ai khác có thể
cùng chiếm được các địa chỉ này.
 DAD (Duplicate Address Detection): Khi host không nghe bất cứ những gì về đoạn mạng
liên quan tới thông báo Neighbor Solicitation của nó, nó giả sử rằng không có bản sao địa
chỉ nào tồn tại trên đoạn mạng.
 Neighbor Advertisement: Sau khi chỉ định các địa chỉ tới các giao diện của nó và làm
chúng chạy, host lần nữa gửi ra ngoài một thông báo Neighbor Advertisement nói cho tất
cả các host khác trên đoạn mạng, mà nó đã chỉ định các địa chỉ IPv6 đó tới các giao thức
này.
Một khi một host đã thực hiện việc định cấu hình của các địa chỉ IPv6 của nó, nó thực hiện các thứ
sau tiếp theo:

 Router Solicitation: Một host gửi một thông báo Router Solicitation dạng Unicast
(FF02::2/16) ra ngoài đoạn mạng của nó để biết sự hiện diện của bất kỳ router nào trên
đoạn mạng này. Nó giúp host định cấu hình router như là gateway mặc định của nó. Nếu
gateway mặc định này go down, host có thể chuyển tới router mới và làm cho router này
trở thành gateway của nó.
 Router Advertisement: Khi một host nhận được một thông báo Router Solicitation, nó
phản hồi trở lại tới host, quảng bá sự hiện diện của nó trên link đó.
 Redirect: Nó có thể là tình huống tại nơi một Router nhận một yêu cầu Router Solicitation
nhưng nó biết rằng đó không phải là gateway tốt nhất cho host. Trong tình huống này,
router gửi trả lại một thông báo Redirect nói cho host rằng có sẵn một router ở next-hop tốt
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 20

hơn. Next-hop là nơi mà host sẽ gửi dữ liệu được hướng đích của nó tới một host mà
không thuộc về cùng đoạn mạng.
Subnetting trong IPv6
Trong IPv4, các địa chỉ được tạo trong các hạng. Các địa chỉ IPv4 phân hạng xác định rõ ràng các
bit được sử dụng cho các tiền tố mạng và các bit được sử dụng cho các host trên mạng. Để chia
Subnet (Subnetting) trong IPv4, chúng ta sử dụng netmask phân hạng mặc định cho phép chúng ta
mượn các bit của host để sử dụng như các bit của Subnet. Điều này tạo ra kết quả là nhiều Subnet
nhưng ít host mỗi Subnet hơn. Đó là, khi chúng ta mượn các host bit để tạo một subnet, nó làm
cho chúng ta có ít bit hơn để được sử dụng cho các địa chỉ host.
Các địa chỉ IPv6 sử dụng 128 bit để biểu diễn một địa chỉ mà bao gồm các bit được sử dụng cho
việc Subnetting. Nửa thứ hai của địa chỉ (64 bit ít quan trọng hơn) thường chỉ được sử dụng cho
các host. Vì thế, không có sự dung hòa nào nếu chúng ta chia Subnet cho mạng.
[Ảnh:
Subnetting trong IPv6]
16 bit của Subnet là tương đương với mạng Hạng B trong IPv4. Sử dụng các bit Subnet này, một
tổ chức có thể có 65 nghìn Subnet khác mà là quá đủ so với nhu cầu.

Vì thế các tiền tố định tuyến là /64 và host là 64 bit. Chúng ta có thể chia nhiều Subnet hơn (thay vì
16 bit) bởi việc mượn các host bit. Nhưng nó được đề nghị rằng 64 bit luôn luôn là được sử dụng
cho các địa chỉ host bởi vì việc tự động định cấu hình yêu cầu 64 bit.
Chia Subnet trong IPv6 làm việc trên khái niệm giống như là Variable Length Subnet Masking trong
IPv4.
Tiền tố /48 có thể được cấp phát cho một tổ chức cung cấp nó lợi ích của việc có tiền tố Subnet
/64, mà có 65535 Subnet, mỗi Subnet có 264 host. Một tiền tố /64 có thể được chỉ định tới một kết
nối point-to-point nơi mà chỉ có 2 host (hoặc thiết bị IPv6) trên một link.
Chuyển tiếp từ IPv4 tới IPv6
Sự chuyển tiếp hoàn toàn từ IPv4 sang IPv6 vẫn chưa thể xảy ra bởi vì IPv6 chưa thể tương thích
ngược. Kết quả là một tình huống mà hoặc một site trên IPv6 hoặc nó không. Nó là không giống
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 21

như sự thực hiện các công nghệ mới khác mà một công nghệ mới hơn là tương thích ngược để hệ
thống cũ hơn có thể vẫn làm việc với phiên bản mới mà không cần thêm bất cứ sự thay đổi nào.
Để giải quyết sự hạn chế này, chúng ta có một số công nghệ mà có thể được sử dụng để bảo đảm
sự chuyển tiếp tuy chậm nhưng nhịp nhàng từ IPv4 sang IPv6.
Dual Stack Routers
Một router có thể được cài đặt với cả các địa chỉ IPv4 và IPv6 được định hình trên các giao thức
của nó chỉ tới giản đồ IP mạng thích hợp.
[Ảnh: Dual
Stack Router]
Trong sơ đồ trên, một server có địa chỉ IPv4 cũng như địa chỉ IPv6 được định hình để cho nó có
thể giao tiếp với tất cả các host trên cả hai mạng IPv4 và IPv6 với sự giúp đỡ của Dual Stack
Router. Dual Stack Router có thể giao tiếp với cả hai mạng. Nó cung cấp một trung gian cho các
host để truy cập một server mà không phải thay đổi phiên bản IP tương ứng.
Tunneling
Trong một bối cảnh mà các phiên bản IP khác nhau tồn tại trên đường truyền trung gian hoặc

mạng truyền tải, tunneling cung cấp một giải pháp tốt hơn để dữ liệu của người sử dụng có thể
truyền qua một phiên bản IP không được hỗ trợ.
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 22

[Ảnh:
Tunneling]
Giản đồ trên miêu tả cách hai mạng IPv4 từ xa có thể truyền tin thông qua một Tunnel, nơi mà
mạng truyền tải trên IPv6. Tiến trình ngược lại là cũng có thể nơi mà mạng truyền tải trên IPv6 và
các site từ xa có ý định truyền tin là trên IPv4.
NAT Protocol Translation
Đây là phương thức quan trọng khác trong truyền tải tới IPv6 bởi phương thức của một thiết bị
được cho quyền NAT-PT (Network Address Translation – Protocol Translation). Với sự giúp đỡ của
một thiết bị NAT-PT, việc truyền tin thực sự có thể diễn ra giũa các gói dữ liệu IPv4 và IPv6 và
ngược lại. Bạn theo dõi giản đồ dưới:
[Ảnh: NAT -
Protocol Translation]
Một host với địa chỉ IPv4 gửi một yêu cầu tới một server được cho khả năng với địa chỉ IPv6 trên
Internet mà không hiểu địa chỉ IPv4. Trong trường hợp này, thiết bị NAT-PT có thể giúp chúng giao
tiếp với nhau. Khi host của IPv4 gửi một gói yêu cầu tới IPv6 server, thiết bị/router NAT-PT tháo rời
gói IPv4, gỡ bỏ Header của nó, và thêm vào Header của IPv6 và truyền nó thông qua Internet. Khi
một phản hồi từ IPv6 đến host của IPv4, router thực hiện công việc ngược lại.
Khả năng lưu động của IPv6
Khi một host được kết nối tới một link hoặc mạng, nó thu được một địa chỉ IP và tất cả giao tiếp
diễn ra sử dụng địa chỉ IP đó trên liên kết đó. Ngay sau khi, host giống như vậy thay đổi vị trí vật lý
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 23

của nó, mà là, di chuyển vào trong area / subnet / network / link khác, địa chỉ IP của nó thay đổi
tương ứng, và tất cả giao tiếp diễn ra trên host đó sử dụng địa chỉ IP cũ.
Khả năng lưu động (Mobility) của IPv6 cung cấp một kỹ thuật cho host đi lang thang (roam around)
quanh các link khác nhau mà không thất lạc bất cứ sự kết nối/truyền tin và địa chỉ IP của nó.
Các đối tượng có liên quan trong công nghệ này là:
 Mobile Node: Thiết bị mà cần khả năng lưu động của IPv6.
 Home Link: Liên kết này được định cấu hình với tiền tố home subnet và đây là nơi mà thiết
bị Mobile IPv6 nhận địa chỉ Home của nó.
 Home Address: Đây là địa chỉ mà Mobile Node lấy được từ Home Link. Đây là địa chỉ cố
định của Mobile Node. Nếu Mobile Node vẫn còn trong cùng Home Link, truyền tin giữa các
đối tượng khác nhau diễn ra như bình thường.
 Home Agent: Đây là một router mà đóng vai trò như một thẻ ghi cho Mobile Node. Home
agent được kết nối tới Home Link và duy trì thông tin về tất cả các Mobile Node, Home
Address của nó, và địa chỉ IP hiện tại của nó.
 Foreign Link: Bất cứ Link khác mà không có Home Link của Mobile Node.
 Care-of Address: Khi một Mobile Node nhận một đính kèm tới một Foreign Link, nó lấy
được một địa chỉ IP mới của Subnet của Foreign Link đó. Home Agent duy trì thông tin của
cả Home Address và Care-of Address. Nhiều địa chỉ Care-of có thể được chỉ định tới một
Mobile Node, nhưng tại bất cứ trường hợp nào, chỉ có một địa chỉ Care-of có sự kết dính
với Home Address.
 Correspondent Node: Bất kỳ thiết bị được cho khả năng mà dự định giao tiếp với Mobile
Node.
Quá trình hoạt động của Mobility của IPv6
Khi một Mobile Node ở trong Home Link của nó, tất cả giao tiếp diễn ra trên địa chỉ Home như hình
dưới:
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 24

[Ảnh:

Mobile Node được kết nối tới Home Link]
Khi một Mobile Node rời khỏi Home Link của nó và được liên kết tới một vài Foreign Link, đặc điểm
lưu động của IPv6 thực hiện vai trò của nó. Sau khi nhận kết nối tới một Foreign Link, Mobile Node
lấy được một địa chỉ IPv6 từ Foreign Link. Địa chỉ này được gọi là địa chỉ Care-of. Mobile node gửi
một yêu cầu kết dính tới Home Agent với địa chỉ Care-of mới. Home Agent kết dính địa chỉ Home
của Mobile Node với địa chỉ Care-of, thiết lập một Tunnel giữa hai thiết bị.
Bất cứ khi nào một Corresponden Node cố gắng thiết lập kết nối với Mobile Node (trên địa chỉ
Home của nó), Home Agent chắn gói dữ liệu và chuyển nó tới Care-of Address của Mobile Node
qua Tunnel mà đã được thiết lập.
[Ảnh:
Mobile Node được kết nối tới Foreign Link]
Copyright © vietjack.com

Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Page 25

Sự tối ưu hóa tuyến của IPv6
Khi một Correspondent Node khởi tạo một giao tiếp bởi gửi các gói tới Mobile Node trên Home
Address, các gói của nó được tunnel tới Mobile Node bởi Home Agent. Trong chế độ tối ưu hóa
định tuyến, khi Mobile Node nhận một gói dữ liệu từ Correspondent Node, nó không chuyển sự
phản hồi tới Home Agent. Thay vào đó, nó gửi gói này trực tiếp tới Correspondent Node bởi sử
dụng địa chỉ Home như là địa chỉ nguồn. Chế độ nàu là tùy ý và không được sử dụng theo mặc
định.
Định tuyến (Routing) trong IPv6
Khái niệm định tuyến tồn tại như trong trường hợp IPv6 nhưng hầu hết tất cả các giao thức định
tuyến đã được xác định lại tương ứng. Chúng ta đã bàn luận trước đó, cách một host giao tiếp tới
gateway của nó. Định tuyến là một tiến trình để chuyển dữ liệu có thể định tuyến bởi chọn tuyến tốt
nhất trong một số tuyến hoặc đường truyền có sẵn tới đích đên. Một Router là một thiết bị mà
chuyển tiếp dữ liệu mà không được hướng đích một cách rõ ràng tới nó.
Tồn tại hai mẫu giao thức định tuyến:
 Distance Vector Routing Protocol – Giao thức định tuyến vecto khoảng cách: Một

router đang chạy trên giao thức này quảng bá các tuyến được kết nối của nó và biết về các
tuyến mới từ router hàng xóm của nó. Chi phí định tuyến để tiến tới đích đên được tính
toán bởi phương thức các hop giữa nguồn và đích đến. Một router tin cậy vào các router
hàng xóm của nó cho việc chọn đường truyền tốt nhất, mà cũng được biết như là “định
tuyến bởi tin đồn”. RIP và BGP là các Giao thức vecto khoảng cách.
 Link-State routing protocol – Giao thức định tuyến Trạng thái-Liên kết: Giao thức này
nhận trạng thái của liên kết và quảng bá tới các router hàng xóm của nó. Thông tin về liên
kết mới được biết từ các router ngang bậc. Sau khi tất cả thông tin định tuyến đã được
đồng quy, Giao thức này sử dụng thuật toán riêng của nó để tính toán đường truyền tốt
nhất trong tất cả các liên kết có sẵn. OSPF và IS-IS là các giao thức định tuyến trạng thái
liên kết và cả hai giao thức này đều sử dụng thuật toán Đường truyền đầu tiên ngắn nhất
(Shortest Path First) của Djikstra.
Các giao thức định tuyến có thể được phân chia thành hai loại: