ĐỒ án IPV6 và CÁCH CHUYỂN đổi từ IPV4 SANG IPV6

Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG

1.

Tổng quan về mạng máy tính

Khái niêm về mạng máy tính

Mạng chính là các máy tính liên kết lại với nhau ( thường bằng
cáp), chúng sử dụng các phần mềm để giao tiếp thông tin. Những người
sử dụng mạng có thể chia sẻ các tài nguyên mạng bao gồm: đóa cứng, ổ
CD-ROM, máy in, modem,…
Các thành phần cấu trúc nên mạng

Để có một cái nhìn tổng thể và toàn diện hơn về mạng máy tính ta
nghiên cứu hình vẽ:

Hình 1.1: Các thành phần cơ bản của một mạng máy tính

Một mạng máy tính bao gồm các phần cơ bản:
- Network Adapter: Card mạng là một thiết bò phối ghép giữa máy
tính và cáp mạng. Để giao tiếp thông tin được trong mạng thì mỗi
máy tính cần phải có một card mạng.

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp
-

-

-

-

-

-

2.

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Workstation: Một mạng máy tính nhất thiết phải có các máy tính
cá nhân hay còn gọi là máy trạm (workstation) có thể sử dụng các
tài nguyên chung trên mạng.
Network adapter cable: Thông thường các network adapter được
nối với nhau bởi network adapter cable. Tuy nhiên vẫn có khả
năng các máy tính được nối với nhau bằng vô tuyến.
Server: Máy chủ, một mạng máy tính cần có một máy chủ để có
thể chia sẻ các tài nguyên của nó cho các máy khác trong mạng.
Diskfiles: Một mạng máy tính có thể có một ổ đóa lớn để cung cấp

tài nguyên cho mạng. Tuy nhiên diskfile không plhải là thành
phần bắt buộc để xây dựng mạng.
Workstation và Server: Một máy tính có thể vừa được dùng làm
máy chủ vừa dùng làm máy trạm. Tức là vừa chia xẻ tài nguyên
vừa sử dụng tài nguyên.
Printer: Trong một mạng ta có thể dùng chung tài nguyên máy in
cho tất cả các máy trong mạng. Tuy nhiên máy in không phải là
thành phần bắt buộc của mạng.
Modem: Modem cũng là một tài nguyên có thể dùng chung trong
mạng.

Các loại mạng

Mạng LAN

Khi các máy tính được nối với nhau trong một mạng và chúng ở khá
gần nhau trong phạm vi bán kính vài trăm mét, ví dụ như trong cùng một tòa
nhà hay trường học thì mạng máy tính đó được gọi là mạng cục bộ hay
mạng LAN (Local Area Network).
Mạng này có tốc độ cao hàng megabit/s, cung cấp các dòch vụ chia sẻ
tập tin, cơ sở dữ liệu, chia sẻ phần cứng, thư điện tử,…
Mạng MAN (Metropolitant Area Network)

Mạng này thường có bán kính trong một thành phố, kiến trúc thường
dùng là ATM, DWDB cung cấp các đường truyền tốc độ cao đến hàng
gigabit/s phục vụ cho nhiều ứng dụng như truyền hình cáp, hội nghò truyền
hình, liên kết mạng máy tính.
Mạng WAN

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Khi mạng máy tính sử dụng nhứng kết nối viễn thông ở phạm vi lớn
hơn, nó cho phép các máy tính có thể đặt ở những vò trí rất xa nhau, ví dụ ở
những quốc gia khác nhau, thì khi đó ta có mạng diện rộng WAN( Wide
Area Network). Mạng này cung cấp các phương tiện kết nối cho các mạng
máy tính cục bộ muốn liên kết với nhau và một số ứng dụng khác. Các kiến
trúc mạng thường gặp là: X25, Frame Relay, ISDN,…
3.

Các kiến trúc mạng LAN thường gặp

Kiến trúc một mạng cục bộ bao gồm toàn bộ các công việc hình thành
một mạng LAN như là phương thức truy nhập đường truyền và các thành
phần vật lý.
Điều khiển truy nhập đường truyền
Phương thức CSMA

- Truy nhập CSMA/CD: Với phương thức này các trạm làm việc sẽ
xem xét “lắng nghe” trạng thái của cáp để thực hiện việc truyền dữ
liệu. Nếu nó xác đònh đang có trạm truyền dữ liệu trên cáp thì nó sẽ
đợi. Khi không có trạm nào truyền nữa thì nó sẽ thực hiện việc gởi

dữ liệu.
Để thực hiện việc nhận dữ liệu thì tất cả các trạm đều xem xét đòa
chỉ đích của các khung dữ liệu trên mạng, nếu đó là đòa chỉ của nó
thì nó sẽ xử lý khung dữ liệu còn ngược lại thì nó bỏ qua.
Nếu tại một thời điểm trạm A phát gói dữ liệu mà trạm B cũng
phát thông tin thì xảy ra sự va chạm. Khi đó, A sẽ phát tiếp tín hiệu
jamming rất ngắn nhằm thông báo cho toàn bộ mạng biết là có
tranh chấp đường truyền. Sau đó A và B sẽ chờ một khoảng thời
gian do chúng tung ngẫu nhiên rồi phát lại thông tin của mình.
- Truy nhập CSMA/CA: cũng hoạt động giống như CSMA/CD nhưng
khác nhau ở chỗ là sau khi va chạm xảy ra, mỗi trạm sẽ chờ với thời
gian được ấn đònh lúc thiết lập cấu hình hệ thống.
Phương thức thẻ bài

Phương thức này được sử dụng phổ biến trong mạng có cấu trúc topo
dạng vòng ring.
Trong phương thức này, trạm nào đang giữ thẻ bài thì nó có quyền
phát dữ liệu. Nó sẽ điền vào thẻ những dữ liệu cần gởi, đòa chỉ của nó và
đòa chỉ trạm nhận. Sau đó thẻ sẽ được truyền qua tất cả các trạm trên vòng,
GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

do đó trạm nào cũng có thể kiểm tra được đòa chỉ đích của thẻ. Thẻ cứ dòch
chuyển trong vòng cho đến khi nó đến đích.
Khi trạm thu đã ghi lại dữ liệu, nó gởi thẻ bài trả lại trạm phát để xác
nhận rằng dữ liệu đã được ghi lại. Sau đó trạm phát chuyển thẻ cho trạm
tiếp theo để trạm này có thể gởi dữ liệu của nó.
Phương thức truy nhập ưu tiên theo yêu cầu

Một số loại dữ liệu sẽ có quyền ưu tiên truy nhập mạng theo một quy
đònh trước nếu có tranh chấp xảy ra. Nếu các thiết bò chuyển tiếp hay hub
nhận được 2 yêu cầu cùng một lúc, thì yêu cầu nào có mức ưu tiên cao hơn
sẽ được phục vụ trước. Nếu 2 yêu cầu có cùng mức ưu tiên thì chúng sẽ
được luân phiên phục vụ.
Kiến trúc chung của mạng LAN
Mạng Ethernet

Kiến trúc Ethernet được biểu diễn bằng đặc tả xAy, trong đó x là tốc
độ truyền dữ liệu tính bằng Mbps, đặc trưng cho phương thức truyền thông
là dải nền hay dải rộng và y đặc trưng cho độ dài một đoạn segment hoặc
môi trường truyền (loại cáp).
Có 3 dạng Ethernet thường dùng là: Ethernet Thinnet (10Base2),
Ethernet Thicknet (10Base5) và Ethernet Twisted-Pair (10BaseT).
Ví dụ về Kiến trúc mạng 10Base5: mô tả mạng truyền dải nền (Base),
tốc độ truyền dẫn là 10Mb/s, truyền dẫn băng cơ sở và dộ dài cho mỗi
segment là 500m. Topo của mạng là dạng Bus, nó cung cấp một mạng rộng.
Kiến trúc này được mô tả bằng hình vẽ:

Máy chủ

Hình 1.2: Kiến trúc mạng 10Base5
Mạng Token Ring

Mạng này dựa theo chuẩn IEEE802.5 – một tiêu chuẩn cho mạng LAN
dạng vòng. Đây là mạng dải nền và làm việc theo nguyên tắc thẻ bài.
Token Ring được phân biệt với các mạng khác bởi phương thức truy cập thẻ
bài chứ không phải sự bố trí vật lý của cáp.
GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Kiến trúc này được IBM đưa ra năm 1985 với tốc độ truyền dữ liệu
4Mb/s trên môi trường truyền cáp xoắn đôi STP và UDP. Đến 1989, ấn bản
mới 2.0 ra đời với 3 tốc độ : 1Mb/s, 4Mb/s, 16Mb/s. Các nút mạng được nối
với nhau tạo thành một vòng logic. Các máy tính trong mạng được đấu nối
tới bộ tập trung đầu dây bởi cáp xoắn có bọc hoặc không bọc. Với cáp có
bọc thì cự ly từ máy trạm tới bộ tập trung khoảng 100m và là 45m đối với
cáp không có bọc.
Mạng ARCnet

Mạng này có kiến trúc vật lý như mạng 10Base2 của Ethernet, nhưng
về mặt logic thì đây là cấu trúc Token Bus. Nó là mạng băng cơ sở và có
thể có topo dạng hình sao hoặc starbus. Việc xây dựng mạng này khá dễ
dàng và tốn ít chi phí, ta có thể sử dụng cáp đồng trục, active Hub và
passive Hub. Active hub có chức năng khuyếch đại tín hiệu và passive hub

thực chất là một cụm điện trở 470 ohm. Cự ly từ một máy trạm tới Hub có
thể từ 120m tới 606m tùy theo loại cáp và loại Hub được sử dụng.
Mạng ARCnet có tối đa 255 trạm, mỗi trạm có một đòa chỉ khác nhau,
riêng đòa chỉ zero là đòa chỉ broadcast. Các đòa chỉ được khai báo theo cách
thủ công lúc cài đặt mạng. Mỗi đòa chỉ mạng có 3 tham số:
- Add: là đòa chỉ của chính trạm đó.
- P: là đòa chỉ của trạm đứng trước nó.
- S: là đòa chỉ của trạm đứng sau nó.
Khi khởi động một mạng ARCnet, việc tạo thành cấu hình ban đầu
được thực hiện bằng cách lấy ví dụ là trạm A có đòa chỉ là Add=1 làm ví dụ,
sẽ gởi Token cho đòa chỉ Add=2, nếu không thấy tín hiệu phúc đáp ACK cho
trạm 1 và trạm 1 sẽ điền được giá trò P=20 và trạm 20 điền được giá trò S=1.
Sau đó trạm 20 sẽ gởi Token cho trạm 21,22,23,24,…30. Quá trình cứ thế
tiếp diễn cho đến khi tất cả các trạm đònh được đòa chỉ cho mình. Mỗi byte
được truyền đi theo dạng [100<octet>100].
4.

Liên kết mạng
Internetwork

Các mạng được nối lại với nhau nhờ các thiết bò liên kết mạng như
repeater, bridge, router, gateway, swicht,… gọi là Internet. Internet được biết
đến với tên gọi là Net, đây là mạng máy tính lớn nhất thế giới, nó bao gồm
nhiều mạng nhỏ nối với nhau.
Cấu trúc tiêu biểu của một internetwork như sau:

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Mạng Ethernet

Các thiết bò liên
kết mạng
Mạng Token-ring 1

Mạng Token-ring 2

Hình 1.3: Cấu trúc Internetwork

Các mạng Token-ring 1, Token-ring 2, mạng Ethernet như trên gọi là
các mạng con (Subnet), chúng có khả năng hoạt động độc lập nếu như
đường liên kết mạng bò hỏng.
Các thiết bò liên kết mạng

Ta có nhiều thiết bò để nối các LAN lại với nhau. Vấn đề chọn thiết
bò nào phải xem xét sự khác nhau giữa chúng, nhờ căn cứ vào mô hình OSI
7 lớp. Để chọn các thiết bò liên kết mạng LAN, chúng ta phải tuân theo các
quy tắc theo bảng sau:
So sánh các
LAN thành viên
Lớp 1
Lớp 2

Lớp 3

Dùng
repeater
Giống
Giống
Giống

Dùng brigde Dùng
router
Khác
Khác
Giống
Khác
Giống
Giống

Dùng
Gateway
Khác
Khác
Khác

Bảng 1.1: Nguyên tắc lựa chọn các thiết bò liên kết mạng

-

Repeater: đây là thiết bò chuyển tiếp để liên kết mạng nhằm
mở rộng mạng, tức tăng năng lượng đường truyền, và hoạt động ở mức
vật lí, tức lớp 1 trong mô hình OSI 7 lớp. Điều này khẳng đònh rằng, hai

môi trường truyền của hai mạng liên kết phải giống nhau. Về qui mô
kiến trúc có thể chia repeater thành 2 nhóm chính: repeater kiểu cục
bộ và repeater cho kết nối từ xa, còn gọi là haft repeater hoặc remote
repeater. Đối với repeater từ xa, khi cài đặt phải đặt thành từng cặp bởi
vì giữa chúng là một mạng WAN nào đó.
Chức năng repeater bao gồm:
+ Tái tạo tín hiệu
+ Cách ly lỗi

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

+ Cho phép dùng các hỗn hợp cáp Coax, twistpair (STP, UDP) và
cáp quang.
+ Hiển thò thông tin trạng thái liên mạng
Tùy thuộc vào kiến trúc mạng cơ sở, các repeater chỉ được thiết kế để
chạy trên kiến trúc đó. Ví dụ Ethernet repeater không thể thay thế cho
Token-ring repeater.
Bridge:Bridge là thiết bò nối mạng LAN có kiến trúc khác nhau
ở lớp vật lý nhưng thông suốt sáu lơp phía trên ( giống nhau). Nhiệm
vụ của nó là lọc khung và chuyển khung. Tương tự như repeater, bridge
cũng có dạng cục bộ và dạng xa. Đối với remote bridge, thiết bò tổ

chức thành một cặp name ở hai đầu đường truyền.
+ Local bridge: là bridge nối hai mạng LAN đồng nhất với nhau
theo kiểu trực tiếp với khoảng cách tương đối ngắn khoảng vài chục
met.
+ Remote bridge: là bridge dùng để nối hai LAN xa nhau thông qua
phương tiện kết nối viễn thông. Thông thường các bridge loại này có
một cổng giao tiếp mạng LAN và vài cổng giao tiếp với mạng WAN
( mạng X.25, ISDN, Frame relay,…).
Remote bridge được dùng phổ biến hơn so với local bridge bởi khả
năng mở rộng khoảng cách lớn.
Router: Router là thiết bò kết nối các mạng LAN khác nhau ở
các lớp 1,2 và hoạt động tại lớp 3 trong mô hình OSI-7 lớp. Hầu hết
các router làm việc với các giao thức không kết nối như IP, IPX,
CLNP,…
Router cung cấp 3 dòch vụ cơ bản: truyền dữ liệu không kết nối, tìm đòa
chỉ các máy host và đònh lộ trình cho các khung thông tin; làm cho
người sử dụng đầu cuối có cảm giác toàn internet là thông suốt.
Về mặt cấu trúc, router cũng có hai dạng: local router và remote
router, còn được gọi là cặp half-router.
Local router cung cấp các giao tiếp mạng cục bộ như Ethernet, Tokenring, FDDI,… trong khi các remote router thì cung cấp các giao tiếp
WAN như V.35, X.21/X.21 bis, X.25, Frame Relay…
- Gateway: đây là một thiết bò được sử dụng để kết nối giữa các mạng
sử dụng các giao thức khác nhau. Chẳng hạn như việc kết nối giữa
mạng IP và PSTN.
5.

Mô hình OSI

Khi nhu cầu trao đổi thông tin ngày càng tăng, đòi hỏi phải liên kết
các mạng với nhau thành một mạng lớn. Mỗi mạng nhỏ sẽ có cấu trúc và

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

giao thức riêng. Muốn các mạng tương thích với nhau cần phải đưa ra một
chuẩn chung cho tất cả các mạng. Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế ISO
(International Organization for Standardization) đã đưa ra mô hình mạng gọi
là mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở OSI ( Open
Systems Interconnection).
Mô hình OSI có cấu trúc gồm 7 lớp, cóthể được mô tả như hình vẽ
sau:
Tiến trình ứng dụng

Tiến trình ứng dụng

ng dụng

ng dụng

Trình bày

Trình bày

Phiên

Phiên

Truyền tải

Truyền tải

Mạng

N

N

Mạng

Liên kết dữ liệu

D

D

Liên kết dữ liệu

Vật lý

P

P

Vật lý

Môi trường truyền dẫn
Hình 1.4: Mô hình OSI

- Lớp vật lý: điều khiển sự truyền tải các bit dữ liệu trên phương tiện
truyền dẫn trong mạng như cáp truyền dẫn, sóng điện từ,…
- Lớp liên kết dữ liệu : nó chuyển tải các khung dữ liệu lấy từ lớp
mạng vào các phương tiện truyền dẫn vật lý. Có nhiệm vụ cung cấp
một tuyến truyền dẫn không lỗi cho các khung dữ liệu nhận được từ
lớp mạng giữa các máy tính trong mạng thông qua lớp vật lý.
- Lớp mạng: có nhiệm vụ gán đòa chỉ cho các bản tin và chuyển đổi
đòa chỉ logic hay các tên thành các đòa chỉ vật lý. Lớp này chỉ ra dữ
liệu từ nguồn tới đích sẽ đi theo tuyến nào trên cơ sở các điều kiện
của mạng, độ ưu tiên dòch vụ và các nhân tố khác.
- Lớp truyền tải: đảm bảo rằng các bản tin là không có lỗi, không bò
lặp, và đúng thứ tự. Nó có nhiệm vụ đóng gói các bản tin, phân tách
các bản tin dài thành các bản tin ngắn và tổ hợp các bản tin ngắn để
cung cấp sự truyền dẫn hiệu quả trong mạng.
- Lớp phiên: cho phép các ứng dụng trên các máy tính khác nhau có
thể thiết lập, duy trì, hủy bỏ kết nối hay còn gọi là phiên làm làm
việc. Lớp này có nhiệm vụ nhận dạng tên và thủ tục cần thiết, cũng

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh

Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

như là các tác vụ bảo mật, để hai ứng dụng có thể giao tiếp với nhau
trên mạng.
- Lớp trình bày: xác đònh dạng được dùng để trao đổi dữ liệu giữa các
máy tính trong mạng. lớp này có một trình tiện ích gọi là tái đònh
hướng ( redirector) hoạt động, có tác dụng đònh hướng lại các hoạt
động vào ra tới các tài nguyên bên ngoài của máy tính đó.
- Lớp ứng dụng: cung cấp các trình ứng dụng để truy nhập vào dòch vụ
mạng.
Trong mô hình OSI thì chức năng của mỗi lớp là cung cấp dòch vụ cho
lớp cao hơn và che dấu đi quá trình xử lý ở các lớp thấp hơn. Thực tế sự giao
tiếp thông tin xảy ra ở giữa các lớp liền kề nhau trong một máy tính, chỉ có
lớp thấp nhất trong mô hình mạng là có thể chuyển thông tin của nó trực
tiếp đến lớp cùng mức với nó ở máy tính khác. Dữ liệu từ máy gởi sẽ đi qua
tất cả các lớp thấp hơn, rồi truyền qua cáp mạng tới máy nhận, chuyển lên
các lớp cao hơn đến khi tới được lớp cùng mức với bên gởi.
6.

Các dòch vụ trên mạng
Dòch vụ thư điện tử

Đây là một trong những dòch vụ thông tin phổ biến nhất trên Internet.
Dòch vụ này không phải dạng end-to-end ( bên gởi và bên nhận không phải
liên kết với nhau) mà là dòch vụ kiểu lưu và chuyển tiếp. E-mail được
chuyển từ máy này sang máy khác cho tới máy đích giống như trong hệ
thống bưu chính thông thường.

Mỗi user kết nối với một e-mail server. Sau khi soạn thảo xong, thư
sẽ được gởi đến e-mail server để chuyển đến e-mail server của người nhận
và được lưu tại đó. Đến khi người nhận thiết lập một liên kết đến e-mail
server của họ thì thư sẽ được chuyển về máy của người nhận.
Dòch vụ truyền tiệp (FTP)

Dòch vụ này được đặt tên theo giao thức mà nó sử dụng là FTP (File
Tranfer Protocol). FTP cho phép chuyển các tiệp từ một trạm này sang một
trạm khác bất kể trạm đó ở đâu và sử dụng hệ điều hành gì, chỉ cần chúng
được kết nối với Internet và có cài đặt FTP.
Dòch vụ Web

Web là một dòch vụ thông tin hấp dẫn nhất trên Internet. Nó dựa trên
một kỹ thuật biểu diễn thông tin được gọi là siêu “văn bản”(hypertext),
GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

trong đó các từ trong văn bản có thể được mở rộng bất kỳ lúc nào để cung
cấp các thông tin đầy đủ hơn về từ đó. Sự mở rộng ở đây được biểu hiểu
theo nghóa là chúng có liên kết với các tài liệu khác có chứa thông tin bổ
sung. Web sử dụng một ngôn ngữ có tên là HTML(Hypertext Markup
Language) vì HTML cho phép đọc và liên kết các kiểu dữ liệu khác nhau

trên cùng một trang thông tin để thực hiện việc truy nhập, liên kết đến các
tài nguyên thông tin khác nhau theo kỹ thuật siêu văn bản. Web sử dụng
khái niệm URL(Uniform Resource Locator), đây là một dạng tên để đònh
dạng duy nhất cho một tài liệu hoặc một dòch vụ trên Web.
Họat động của Web dựa trên mô hình client-server. Tại trạm client,
người dùng sử dụng trình duyệt Web để gởi các yêu cầu tìm kiếm tệp tin
HTML đến các Web server ở trên mạng Internet nhờ đòa chỉ URL. Web
server nhận các yêu câu rồi thực hiện và gởi kết quả về cho Web client.
Trình duyệt Web có nhiệm vụ biên dòch các tệp tin HTML và hiển thò các
trang tài liệu được yêu cầu.
Dòch vụ đăng nhập từ xa(Telnet)

Dòch vụ Telnet cho phép người sử dụng từ một trạm làm việc của
mình có thể đăng nhập vào một trạm ở xa qua mạng và làm việc với hệ
thống giống như một trạm cuối kết nối trực tiếp với trạm xa đó.

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6
Chương 2

GIAO THỨC TCP/IP
1.

Họ giao thức TCP/IP

TCP/IP là họ giao thức cung cấp các phương tiện liên kết các mạng
nhỏ với nhau để tạo thành mạng lớn hơn.
Sự tương ứng giữa các tầng dòch vụ của TCP/IP và mô hình OSI được
mô tả bằng hình vẽ:
Lớp ứng dụng

Telnet FPT SMTP DNS SNMP

Lớp ứng dụng
Lớp trình bày
Lớp phiên

RIP

Lớp truyền tải

Lớp truyền tải

Lớp mạng
Lớp liên kết

FDDI

TCP

UDP

ARP

IP

ICMP
RARP

Token ring Token bus Ethernet

TCP/IP

Lớp mạng
Lớp liên kết
Lớp vật lý

OSI-7

Hình 2.1: Kiến trúc mạng TCP/IP

2. Phân tích các lớp TCP/IP
Lớp liên kết

Lớp này không phải là thành phần của TCP/IP, mà nó chỉ được đònh
nghóa lại cho phù hợp với kiến trúc riêng, tức nó thừa kế toàn bộ đònh nghóa
của 2 lớp vật lý và liên kết dữ liệu từ kiến trúc OSI-7. Nó bao gồm các kiến
trúc mạng cơ sở như các LAN thường gặp như Ethernet, Token-ring, FDDI,
ARCnet, ISDN,… và các WAN phổ biến như X.25, Frame relay, ISDN, …
TCP/IP có thể chạy song song, độc lập với các protocol khác trên
cùng một interface hay thiết bò mạng cơ sở.
Lớp mạng

Lớp này còn có tên là lớp IP, vì giao thức IP được cài đặt tại lớp này,
có nhiệm vụ tìm đường để chuyển các gói dữ liệu đến các host trên mạng.

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Nó chỉ đảm nhận việc xác đònh interface nào để truyền gói tới đó, còn việc
đưa tín hiệu vào môi trường truyền là do lớp liên kết đảm nhận. Vấn đề
quan trọng là phải cho IP “nhận mặt” các interface bằng cách gán đòa chỉ IP
cho interface đó.
IP làm việc theo kiểu không kết nối tương tự dòch vụ X.25. Dữ liệu
tại lớp này được gọi là IP-datagram. Lớp IP chỉ cần phân tích đòa chỉ IP để
xác đònh xem cần chuyển datagrm đến interface nào mà không cần quan
tâm xem gói dữ liệu đó là do process nào gởi tới process nào. Cũng như
không cần biết datagram đó phục vụ cho dòch vụ nào trên mạng.
IP là giao thức nền tảng của bộ TCP/IP. Nó gồm 2 loại là ISO-IP và
Internet-IP. Internet-IP còn gọi tắt là IP là giao thức không kết nối, có khả
năng chia nhỏ và tái hợp các khung Ethernet, nó gồm 2 phần IP-header và
IP-data được mô tả bằng hình vẽ:
Dest Source Type Data CRC

Dest Source Length LLC SNAP DataFCS

IP-header IP-data

IP-header IP-data

TCP-header TCP-data

TCP-header TCP-data

FTP-header FTP-data

FTP-header FTP-data

a) IP-datagram trong Ethernet frame

b) IP-datagram trong IEEE-802.3frame

Hình 2.2: IP Datagram
Lớp truyền dẫn

Lớp này cung cấp dòch vụ truyền thông application-to-aplication giữa
hai chương trình đang chạy gồm một client-aplication và một serveraplication. Hai chương trình có thể hoạt động trên một hoặc hai máy tính.
Lớp này đònh nghóa hai protocol hoạt động độc lập nhau, đó là TCP và UDP.
Trong đó TCP là protocol loại hướng kết nối còn UDP hoạt động theo cơ
chế không kết nối.
Lớp ứng dụng

Lớp này có nhiệm vụ cung cấp các dòch vụ liên laic program-toprogram nhằm hỗ trợ lập trình, phát triển các ứng dụng mà chúng ta thường
thấy FTP, DNS, Telnet,…

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp
3.

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Các giao thức lớp IP
ICMP ( giao thức bản tin điều khiển liên mạng)

Bản thân ICMP không tự đi, không tự đònh tuyến được trên mạng mà
nó thường được tải trong các IP-datagram để thông báo đi. Ngược lại, IP thì
không có báo phát, nó phải nhờ ICMP để thông báo việc truyền các tin có
chính xác không. ICMP được sử dụng để gởi các thông báo lỗi và điều
khiển.
Cấu trúc bản tin ICMP
ICMP-header

IP-header

Type Code

ICMP -Data
IP-data

Checksum

Không sử dụng hoặc tham số
IP-header và 64 bit đầu của
IP-data bò lỗi

IP-Datagram

IP-header

IP-Data

Hình 2.3: Cấu trúc bản tin ICMP

- Type: chỉ ra các chức năng của IP. Chẳng hạn như:
Type=0: trả lời cho một lời yêu cầu
=8: yêu cầu trả lời
=3: thông báo không thể đến đích
=4: thông báo nghẽn mạch bộ đònh tuyến
=5: thông báo đổi hướng đònh tuyến
=9: quảng bá thông tin đònh tuyến
=10: yêu cầu quảng bá thông tin đònh tuyến tức thì
=11: thông báo TTL=0 hoặc heat thời gian tái hợp
=12: báo hướng 1 datagram
=13: yêu cầu cung cấp thời gian trong ngày
=14: đáp ứng cung cấp thời gian trong ngày
=15: yêu cầu cung cấp thông tin
=16: đáp ứng cung cấp thông tin
=17: yêu cầu cung cấp mặt nạ đòa chỉ con

=18: đáp ứng cung cấp mặt nạ đòa chỉ con
GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

- Code: nếu không sử dụng thì Code=0, nếu có thì nó giải thích
thêm về type. Ví dụ như khi type=3 thì code sẽ giải thích lý do
tại sao không tới đích được.
Chức năng ICMP

Kiểm tra khả năng đến một đích
Thông báo không tới đích được: có thể do những nguyên nhân
như: không tìm thấy mạng, không tìm thấy host khi gởi đòa chỉ
IP, không tìm giao thức khi đãcó host và mạng, hoặc không tìm
ứng dụng.
Lúc này Type=3 và Code=1 đến 12, mô tả tình trạng không thể
đến đích được. Ví dụ như:
Code=0: không đến đích do không thể tới mạng được.
=1: không đến đích được do hỏng bộ đònh tuyến mạng
con.
- Thông báo nghẽn mạch và điều khiển luồng: khi có hiện tượng
nghẽn mạch thì nó sẽ tự gia giảm cường độ phát, tuy nhiên
không có thông báo hết nghẽn nên host chỉ giảm dần cường độ

phát, nếu vẫn còn thông báo nghẽn và nó tiếp tục giảm và tăng
dần khi không có thông báo nghẽn. Lúc này, Type=0 và
Code=0.
Cụ thể: bản tin ICMP gởi đến từng router bò tràn, host nguồn
giảm dần tần suất IP-datagram xuống cho đến khi không còn
thông báo nghẽn, sau đó tự động gởi lại, tăng dần tần suất cho
đến mức cực đại mà không nhận bản tin báo nghẽn.
- Yêu cầu đổi hướng đònh tuyến: khi 1 router phát hiện hướng
đang sử dụng cho host A gởi sang host B thông qua nó không
đúng hướng, nó sẽ gởi về host A bản tin ICMP bao host này cần
thay đổi đònh tuyến. Lúc này, Type=5 và Code=0 đến 3.
Nếu Code=0: đònh tuyến cho mạng không đúng hướng
=1: đổi hướng cho host
=2: đổi hướng cho mạng và dòch vụ
=3: đổi hướng cho host và dòch vụ
- Thông báo TTL=0 hoặc hết thời gian tái hợp:
+ TTL=0 được thông báo tại router có thể do đường đònh tuyến
quá dài hoặc xảy ra hiện tượng mạch vòng. Lúc này, Type=11
và Code=0.
+ Hết thời gian tái hợp: sau khi phân mảnh và truyền đến đích,
1 trong những đường đònh tuyến sai, nó sẽ gởi thông báo hỏng
và không thể tái hợp được. Thông báo này xảy ra tại host vì tại
-

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh

Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

router không có chức năng tái hợp, nó chỉ đònh tuyến và cho
các bản tin qua nó.
- Thông báo lỗi khác: nó không có chức năng kiểm tra lỗi cho
phần Data mà chỉ kiểm tra lỗi cho phần Header. Lúc này
Type=12, Code nằm ở một số giá trò khác.
- Yêu cầu đáp ứng thời gian: dùng để cung cấp thời gian cho các
host trên mạng. Giá trò Type=13(yêu cầu đáp ứng thời gian)
hoặc 14( đáp ứng yêu cầu đáp ứng thời gian) và Code=0.
- Yêu cầu cung cấp mặt nạ: host tham khảo các mặt nạ con từ
các router. Type=17(yêu cầu cung cấp mặt nạ con) hoặc 18(đáp
ứng yêu cầu cung cấp mặt nạ con) từ router và giá trò Code=0.
ARP ( Address Resolution Protocol)

ARP được dùng để phân giải hay ánh xạ một đòa chỉ IP đã biết sang
đòa chỉ lớp MAC để cho phép hoạt động truyền diễn ra trên môi trường đa
truy xuất như Ethernet.


Nguyên tắc hoạt động

Để xác đònh đòa chỉ MAC đích cho một datagram, một bảng gọi là
ARP cache được kiểm tra. Nếu đòa chỉ không ở trong bảng, ARP gởi một
thông điệp quảng bá, thông điệp này sẽ được tất cả các nơi trên mạng nhận,
để tìm kiếm đích.
Tôi cần đòa chỉ

Tôi nghe rõ.

của 172.16.3.2

Đó là tôi.
Đây là đòa chỉ
Ethernet của
IP: 172.16.3.2=?
IP: 172.16.3.2=?
Ethernet:0800.0200.1111

tôi.

Hình 2.4: Hoạt động của ARP

Thuật ngữ “local ARP” được dùng để mô tả việc tìm kiếm một đòa
chỉ khi mà host yêu cầu và host đích chia sẻ cùng đường truyền hay dây
dẫn.

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Khi sử dụng Ethernet cho đường liên kết dữ liệu, việc tìm ra đòa chỉ
vật lý từ đòa chỉ IP tương đối phức tạp do đòa chỉ vật lý là 48 bit, được lưu
trên ROM (NIC), còn đòa chỉ IP là 32 bit (kể cả đòa host ID) được đònh bằng
phần mềm. Một host muốn chuyển dữ liệu cho host khác trên cùng một
mạng cần biết được đòa chỉ vật lý của host đích trong khi gói dữ liệu IP chỉ
có đòa chỉ IP của host đích, vì vậy cần tìm ra đòa chỉ vật lý tương ứng với đòa
chỉ IP này.
Ví dụ, host A muốn chuyển dữ liệu tới host D theo hình vẽ:
203.162.167.1

A

203.162.167.2

B

0800.0020.1111

0800.0200.1113

0080.0020.1114

C

203.162.167.3

0800.0200.1112

D

203.162.167.4

Hình 2.5: Truyền dữ liệu từ A đến D

Nếu A chưa biết đòa chỉ vật lý của D thì nó sẽ tiến hành phát quảng
bá trên mạng gói ARP với nội dung:
• Quảng bá
• Đưa đòa chỉ IP: 203.162.167.4 ( để hỏi xem đòa chỉ MAC là gì)
• Khẳng đònh IP(A): 203.162.167.1
MAC(A): 0800.0020.1111
Thông tin quảng bá được gởi đến tất cả các host trên mạng. Khi D
nhận được thông tin quảng bá này thì nó sẽ trả lời với nội dung:
• IP(D): 203.162.167.4
MAC(D): 0800.0200.1112
• IP(A): 203.162.167.1
MAC(A): 0800.0020.1111


Cấu trúc bản tin ARP

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Header
Kiểu phần cứng
Kiểu giao thức
Độ dài đòa chỉ MAC
Độ dài đòa chỉ IP
Code
Đòa chỉ MAC nguồn
Đòa chỉ IP nguồn
Đòa chỉ MAC đích
Đòa chỉ IP đích

16b
16b
8b
8b
16b
48b
32b
48b
32b

Hình 2.6: Cấu trúc bản tin ARP

Để tránh trường hợp bản tin ARP phát liên tục trên mạng mỗi khi cần
truyền các gói tin, thì các host trên mạng sử dụng vùng nhớ RAM làm vùng
nhớ tạm, tại đây sẽ lưu trữ các cặp đòa chỉ MAC-IP mà nó đã biết thông qua
bản tin ARP. Sau đó host nào cần gởi bản tin mà cặp đòa chỉ host đích vẫn
còn lưu trữ trong bộ nhớ tạm, nó gởi ngay không cần phát quảng bá bản tin

ARP. Chỉ khi nào trong vùng nhớ tạm không tìm thấy thông tin đòa chỉ host
cần gởi thì nó mới phát quảng bá bản tin ARP để tìm.
RARP ( Reverse Address Resolution Protocol)

Lúc hệ thống khởi động, một máy tính mà không có bộ lưu trữ cố
đònh ( đóa cứng, CD-ROM) phải liên lạc với máy chủ để tìm đòa chỉ IP của
nó trước khi nó có thể sử dụng TCP/IP để thông tin liên lạc. Giao thức
RARP dùng để tìm đòa chỉ IP từ MAC của host khi bản thân nó không có bộ
lưu trữ cố đònh để lưu trữ đòa chỉ IP hoặc nếu có bộ nhớ nhưng không dùng
đến.


Nguyên tắc hoạt động

Khi một host A nào đó không có cơ chế lưu trữ đòa chỉ IP, mỗi lần
khởi động máy, host A sẽ sử dụng giao thức RARP để hỏi và tìm đòa chỉ IP
của nó. Trong trường hợp này, trên mạng có một host B nào đó được chỉ
đònh mang chức năng lưu trữ toàn bộ các cặp đòa chỉ MAC-IP của các host
trên mạng. Khi host A cần tìm đòạ chỉ IP của nó thì nó sẽ quảng bá một bản
tin RARP lên mạng. Khi host B nhận được bản tin quảng bá này của host A
thì nó sẽ trả lời cho host A cũng bằng 1 bản tin RARP trong đó có mang
thông tin đòa chỉ của host A.
GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Đòa chỉ IP của

Tôi nghe rõ.

tôi là gì?

Đòa chỉ IP của
A

bạn là

B

172.16.3.25
Ethernet:0800.0020.1111 IP=?
Ethernet:0800.0200.1111
IP: 172.16.3.25
Hình 2.7: Hoạt động của RARP


Cấu trúc bản tin RARP

Bản tin RARP cũng có cấu trúc tương tự như cấu trúc bản tin ARP:
Header
Kiểu phần cứng
Kiểu giao thức
Độ dài đòa chỉ MAC

Độ dài đòa chỉ IP
Code
Đòa chỉ MAC nguồn
Đòa chỉ IP nguồn
Đòa chỉ MAC đích
Đòa chỉ IP đích

16b
16b
8b
8b
16b
48b
32b
48b
32b

Hình 2.8: Cấu trúc bản tin RARP

4.

Đònh tuyến trong mạng IP

Như ta đã biết, IP tạo ra mạng ảo bao gồm nhiều mạng vật lí và cung
cấp dòch vụ phát chuyển các datagram thông qua các mạng vật lí này. Với
số lượng lớn các mạng như thế thì việc phát các gói tin sao cho nó đến được
đích là một điều rất cần thiết. Do yêu cầu này mà trong mạng IP có quá
trình đònh tuyến. Đònh tuyến là quá trình xử lí đòa chỉ đích đến của mỗi
datagram để tìm ra con đường đi đến đích của mỗi datagram. Việc đònh
tuyến là một công việc khó khăn, đặc biệt là giữa các máy tính có nhiều

liên kết vật lí.
GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Lớp mạng thực hiện chức năng phân phối gói từ đầu cuối đến đầu
cuối theo lối tổng lực xuyên qua liên mạng. Lớp mạng dùng bảng đònh
tuyến IP để gởi các gói tin từ mạng nguồn đến mạng đích. Sau khi router
xác đònh đường dẫn sẽ dùng, nó xử lý chuyển tiếp các gói. Một cách lí
tưởng, phần mềm đònh tuyến sẽ xem xét mức độ giao thông trên mạng, độ
dài của datagram hay kiểu dòch vụ đươc xác đònh trong phần mào đầu của IP
để chọn ra con đường đi tới đích tốt nhất. Tuy nhiên, hầu hết phần mềm
đònh tuyến Internet là phức tạp, và chọn kênh dựa trên những giả thiết cố
đònh và những con đường ngắn nhất.
Ngoài các router có chức năng đònh tuyến, trên mạng còn có các máy
có chức năng tự đònh tuyến gọi là các multi-homed. Các máy này được nối
trực tiếp với nhiều mạng vật lý khác. Tuy nhiên các nhà khai thác cho rằng
đó không phải là 1 ý tưởng hay nên số lượng máy này rất ít khi được sử
dụng để đònh tuyến.
Tóm lại, quá trình đònh tuyến một gói tin là rất phức tạp, không đơn
giản như là phát chuyển một gói tin từ điểm này đến điểm khác trên một
đường thẳng. Vấn đề đònh tuyến một gói dữ liệu phải nhờ vào các thuật toán
đònh tuyến, bảng đònh tuyến để tìm ra một tuyến tốt nhất trong tất cả các

tuyến có thể đến được đích.
Quá trình chuyển datagram đến đích

Quá trình này có thể được chia thành 2 dạng: chuyển trực tiếp và
chuyển gián tiếp.
Chuyển trực tiếp

Một host trên mạng có thể gởi một frame vật lí trực tiêùp đến một host
khác trên mạng. Để truyền một IP datagram, nơi gởi sẽ đóng gói datagram
vào trong frame vật lí, ánh xạ đòa chỉ IP đích vào đòa chỉ vật lí, và sử dụng
phần cứng mạng để gởi nó đi. Việc truyền một IP datagram giữa hai máy
trên cùng một mạng sẽ không có sự tham gia của bộ đònh tuyến.
Đòa chỉ IP gồm 2 phần: phần tiền tố để xác đònh mạng và phần hậu tố
để xác đònh máy tính. Do đó, máy gởi sẽ trích 1 phần mạng của đòa chỉ IP
đích và so sánh với phần mạng trong đòa chỉ IP của nó, nếu giống nhau thì
máy gởi và máy nhận cùng nằm trong một mạng, khi đó datagram có thể
chuyển đi trực tiếp. Còn nếu không, nó sẽ được chuyển tới các bộ đònh
tuyến để phát các datagram đến các mạng khác. Từ góc độ Internet, có thể
xem việc phát chuyển trực tiếp là bước cuối cùng trong việc phát chuyển
bất kỳ một datagram nào, ngay cả khi datagram di chuyển qua nhiều mạng
và các bộ đònh tuyến trung gian. Bộ đònh tuyến cuối cùng trên con đường
GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

giữa nguồn và đích của một datagram sẽ được nối trực tiếp vào cùng mạng
vật lý như máy đích. Như vậy, bộ đònh tuyến cuối cùng sẽ thực hiện việc
phát chuyển datagram theo cơ chế trực tiếp. Ta có thể coi việc phát chuyển
trực tiếp từ nguồn tới đích không qua bộ đònh tuyến nào là một trường hợp
đặc biệt của việc đònh tuyến vì trong trường hợp này, datagram không phải
qua một bộ đònh tuyến nào cả.
Chuyển gián tiếp

Phát chuyển gián tiếp tương đối phức tạp hơn so với phát chuyển trực
tiếp vì máy gởi phải xác đònh một bộ đònh tuyến để gởi datagram đến đó.
Sau đó bộ đònh tuyến này phải chuyển datagram đến đích cuối cùng của nó.
Khi một host A muốn gởi tin cho một host B khác trên 2 mạng khác
nhau thì nó đóng gói datagram và gởi tới bộ đònh tuyến gần nhất. Việc một
datagram có thể đến được một router là do các mạng vật lý được nối với
nhau thông qua bộ đònh tuyến. Khi frame đến được bộ đònh tuyến, phần
mềm sẽ lấy ra datagram đã đóng gói, và phần mềm IP sẽ chọn bộ đònh
tuyến tiếp theo dọc theo con đường đến đích. Datagram lại được đặt vào
frame và gởi qua mạng vật lí kế tiếp. Để đến bộ đònh tuyến thứ hai. Quá
trình tiếp tục cho đến khi nó có thể được phát chuyển trực tiếp.
Xử lý datagram tại các bộ đònh tuyến
Bảng đònh tuyến ( hay còn gọi là bộ đònh tuyến IP)

Các bảng này được đặt trên các router để lưu trữ thông tin về các đích
cóthể đến va øcon đường để đi đến được đích đó. Vì máy tính và cả router
đều phải chuyển các datagram, nên cả hai đều phải cóbảng đònh tuyến. Bất
cứ khi nào cần đưa ra một quyết đònh đònh tuyến thì các phần mềm đònh
tuyến phải tham khảo bảng đònh tuyến IP để quyết đònh nơi nào chuyển các
datagram đến. Mỗi bảng đònh tuyến đều lưu trữ thông tin về đích đến của

các gói IP. Tuy nhiên, vì số lượng máy tính rất lớn nên bảng đònh tuyến
không có khả năng lưu trữ hết. Do đó, ta phải che bớt các thông tin về đòa
chỉ đích đến để giảm thiểu thông tin trong các bảng đònh tuyến. Vấn đề này
được giải quyết vì đòa chỉ I P gồm 2 phần: phần net và phần host. Tất cả các
máy trên cùng một mạng thì có cùng phần tiền tố. Khi đó các bảng đònh
tuyến chỉ cần lưu trữ các thông tin về đòa chỉ mạng mà chứa các máy đích
thì cũng có thể chuyển được tới đòa chỉ này.
Bảng đònh tuyến làm cho việc đinh tuyến được hiệu quả và giữ cho
bộ đònh tuyến có được kích thước nhỏ. Ngoài ra, bảng đònh tuyến còn giúp

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

cho việc che giấu thông tin, giữ cho các thông tin chi tiết của một máy chỉ
được biết trong môi trường cục bộ mà các máy này hoạt đông trong đó.
Về cơ bản, mỗi bảng đònh tuyến bao gồm các cặp (N,R), với N: đòa
chỉ IP của mạng đích, R: đòa chỉ bộ đònh tuyến kế tiếp trên con đường tới
mạng N. Bộ đònh tuyến R được gọi là chặng kế, và ý tưởng cho việc sử dụng
một bảng đònh tuyến để lưu trữ chặng kế cho mỗi đích được gọi là đònh
tuyến chặng kế. Như vậy bảng đònh tuyến trong một bộ đònh tuyến R chỉ xác
đònh một bước kế tiếp trên con đường từ R tới đích, chứ không biết được
toàn bộ con đường đến đích.

Mỗi dòng trong bảng đònh tuyến trỏ tới một bộ đònh tuyến mà có thể
chuyển trực tiếp datagram đến đó. Nghóa là tất cả các bộ đònh tuyến được
liệt kê trong bảng của một router phải nằm trong mạng mà nó nối trực tiếp
vào.
Quá trình xử lý đònh tuyến

Để đònh tuyến, các Router dựa vào bảng đònh tuyến để đònh tuyến.
Có 2 cách để đònh tuyến gói tin:
- Liệt kê hết tất cả những trường hợp. Có thể dùng 0.0.0.0 để
đại diện tất cả các trường hợp còn lại trong bảng đònh tuyến.
- Chỉ liệt kê các trường hợp chuyển phát trực tiếp, còn các
trường hợp khác thì dùng quảng bá để biết được tuyến để đi.
Ví dụ, ta có mạng:
13.0.0.0

15.0.0.0

13.0.0.1
16.0.0.1
15.0.0.1R1
12.0.0.1

17.0.0.0

23.0.0.0

17.0.0.1
18.0.0.0
16.0.0.2
R 18.0.0.1

16.0.0.0

2

19.0.0.1

12.0.0.0

R3

24.0.0.0

25.0.0.0

19.0.0.0

20.0.0.0

26.0.0.0
22.0.0.0

R4

R5
27.0.0.0

21.0.0.0

Hình 2.9: Xử lý đònh tuyến tại R1, R2

Khi đó ta có các bảng đònh tuyến:
• Bảng đònh tuyến R1:
Mạng cần Đònh
GVHD: Võ Trường Sơn

tuyến

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6
đến
15.0.0.0
13.0.0.0
16.0.0.0
12.0.0.0
0.0.0.0

tới đòa chỉ
Trực tiếp
Trực tiếp
Trực tiếp
Trực tiếp
16.0.0.1

Bảng 2.1: Bảng đònh tuyến R1

• Bảng đònh tuyến R2:
Mạng cần
đến
16.0.0.0
17.0.0.0
18.0.0.0
19.0.0.0
15.0.0.0
13.0.0.0
12.0.0.0
23.0.0.0
25.0.0.0
24.0.0.0
20.0.0.0
22.0.0.0
21.0.0.0
27.0.0.0
0.0.0.0

Đònh tuyến
tới đòa chỉ
Trực tiếp
Trực tiếp
Trực tiếp
Trực tiếp
16.0.0.2
16.0.0.2
16.0.0.2

18.0.0.1
18.0.0.1
18.0.0.1
19.0.0.1
19.0.0.1
19.0.0.1
19.0.0.1
19.0.0.1

Bảng 2.2: Bảng đònh tuyến R2

• Tương tự đối với các router còn lại thì ta sẽ có bảng đònh tuyến
cụ thể cho từng router.
Như minh họa, kích thước bộ đònh tuyến tùy thuộc vào số lượng của
các mạng trong Internet, nó chỉ được mở rông khi có mạng mới nối vào. Tuy
nhiên kích thước của bảng và nội dung thì độc lập với số lượng máy tính có
trên mỗi mạng.
Việc đònh tuyến chỉ dựa trên chỉ số mạng đích cũng có một vài
khuyết điểm. Theo như chỉ số mạng thì tất cả các giao dòch đi đến một mạng
cho trước sẽ phải đi theo cùng một con đường. Kết quả là ngay cả khi tồn tại
nhiều con đường, chúng cũng không được sử dụng cùng một lúc. Điều này
làm giảm hiệu quả trong việc sử dụng đường truyền. Hơn nữa, tất cả các
GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

loại giao dòch đều tuân theo một con đường mà không cần để ý đến độ trì
hoãn hay tốc độ của các mạng vật lí. Ngoài ra, vì chỉ có bộ đònh tuyến cuối
cùng trên con đường sẽ liên lạc với máy đích, chỉ nó mới có thể xác đònh
được rằng máy tính này có tồn tại hay có hoạt động hay không. Vì thế,
chúng sẽ sắp xếp một chương trình để bộ đònh tuyến có thể gởi báo cáo về
tình trạng hiện tại của máy đích trở về nguồn ban đầu. Mặt khác, vì mỗi bộ
đònh tuyến thực hiện việc chuyển các datagram một cách độc lập, datagram
đi từ máy A đến máy B có thể đi theo một con đường hoàn toàn khác với
datagram đi từ máy B đến máy A. Ta cần đảm bảo rằng, các bộ đònh tuyến
cùng hợp tác để bảo đảm luôn luôn có được liên lạc 2 chiều.
Khi thực hiện tìm router kế tiếp cho một datagram cũng có thể không
tìm ra được router phù hợp với đòa chỉ IP đích trong gói IP. Khi đó, router
này phải chuyển datagram đến một router mặc đònh ( router được chỉ đònh
trước khi lập trình cho các router). Đònh tuyến mặc đònh đặc biệt hữu dụng
khi dùng ở một nơi chỉ có một lượng nhỏ các đòa chỉ cục bộ và chỉ có một
router được nối vào phần còn lại của Internet. Quyết đònh tuyến bao gồm 2
bước: một cho mạng cục bộ, một trỏ tới đòa chỉ có môït bộ đònh tuyến. Ngay
cả khi nơi này có một vài mạng cục bộ cùng với một mặc đònh cho các đích
khác.
Việc đònh tuyến hầu hết là dựa trên các thông tin về mạng trong các
đòa chỉ IP. Tuy nhiên các phần mềm IP cũng cho phép việc đònh tuyến theo
máy, việc đònh tuyến này được xem như một trường hợp đặc biệt. Việc đònh
tuyến theo máy giúp người quản trò mạng cục bộ có quyền điều kkhiển việc
sử dụng mạng, được phép kiểm tra và cóthể được dùng để kiểm soát việc
truy xuất cho các mục đích an toàn và bảo mật. Khi bắt lỗi các liên kết
mạng cũng như bảng đònh tuyến, khả năng xác đònh một con đường cụ thể
tới từng máy là đặc biệt hữu dụng.

Xử lý phần mào đầu IP tại các bộ đònh tuyến

Tại các bộ đònh tuyến, phần mào đầu IP chỉ bò thay đổi giá trò
TTL( thời gian sống), còn tất cả các phần còn lại vẫn được giữ nguyên. Các
đòa chỉ datagram của nguồn và đích sẽ không bò thay đổi, chúng luôn chứa
đòa chỉ IP của nguồn ban đầu và đòa chỉ IP của đích cuối cùng. Khi IP thực
hiện giải thuật đònh tuyến, nó chọn một đòa chỉ IP mới, đòa chỉ mà datagram
sẽ gởi đến trong chặng kế tiếp. Tuy nhiên, nếu datagram có thể gởi trực tiếp
thì đòa chỉ mới sẽ trùng với đòa chỉ đích. Trên lý thuyết có thể coi như vạây,
nhưng trong thực tế, IP không hề lưu trữ đòa chỉ IP của trạm kế tiếp mà IP
chuyển datagram và đòa chỉ trạm kế tiếp đến phần mềm giao tiếp mạng.
Phần mềm giao tiếp mạng liên kết đòa chỉ IP của trạm kế tiếp với đòa chỉ vật
lý, tạo nên một frame với đòa chỉ vật lí đó, đặt datagram vào phần dữ liệu
GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh


Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

của frame và gởi frame đi. Sau khi sử dụng đòa chỉ trạm kế tiếp để tìm đòa
chỉ vật lý, phần mềm giao tiếp mạng sẽ hủy bỏ đòa chỉ của trạm kế tiếp.
Xử lý datagram khi đến đích

Khi một datagram đi đến một máy, phần mềm giao tiếp mạng chuyển
nó tới module IP để xử lý. Nếu đòa chỉ đích của datagram giống với đòa chỉ

IP của máy này, phần mềm IP sẽ chấp nhận gói này và chuyển nó đến phần
mềm giao thức cấp cao hơn để xử lý tiếp. Nếu đòa chỉ IP đích không giống,
máy tính phải hủy bỏ datagram.
Khi một datagram đên một đích thì có 2 trường hợp xảy ra: một là,
datagram đã đến được đích cuối cùng của nó, hai là, datagram phải được
chuyển đến trạm tiếp theo. Trường hợp thứ nhất, đòa chỉ IP đích của
datagram giống với đòa chỉ IP của bộ đònh tuyến thì phần mềm IP sẽ chuyển
datagram đến giao thức cấp cao hơn để xử lý. Nếu ngược lại, đòa chỉ IP
không giống với đòa chỉ IP đích thì IP sẽ chuyển nó tới router tiếp theo thông
qua quá trình xử lí đònh tuyến.
Để kiểm tra xem datagram đã đến được đích chưa thì khi nhân được
một datagram, máy tính sẽ so sánh đòa chỉ IP đích với đòa chỉ trong mỗi liên
kết mạng của nó. Nếu giống nhau thì máy sẽ giữ datagram này lại để xử lý.
Tuy nhiên, máy tính cũng nhận những datagram được phát quảng bá trên
mạng vật lí nếu đòa chỉ IP đích là đòa chỉ quảng bá giới hạn hoặc đòa chỉ
quảng bá trực tiếp tới mạng đó. Ngoài ra, việc sử dụng các đòa chỉ không
phân lớp, mạng con, và đòa chỉ multicast làm cho quá trình nhận biết đòa chỉ
còn phức tạp hơn. Trong bất kì trường hợp nào, nếu đòa chỉ không giống với
bất kì đòa chỉ nào của máy, IP sẽ giảm bớt giá trò trong trường TTL trong
phần mào đầu của datagram, hủy bỏ datatgram nếu giá trò vùng này là zero,
hay tính checksum mới và chuyển datagram nếu giá trò trong vùng này khác
0.

GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh

Đồ n Tốt Nghiệp

IPv6 và phương thức chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Chương 3
GIAO THỨC LIÊN MẠNG IPv4

1.

Tổng quan về IPv4

Giao thức IP là giao thức hệ thống mở phổ biến trên thế giới vì giao
thức này được dùng để truyền thông qua bất cứ mạng nào được kết nối với
nhau. nó phù hợp đối với mạng LAN và cả mạng WAN.
IP là giao thức dạng gói dùng để truyền dữ liệu qua các mạng máy tính. Nó
thực hiện đònh tuyến các gói tin từ nguồn đến đích. Gói dữ liệu IP ( IPdatagram) chính là đơn vò cơ bản di chuyển qua mạng.
IP có 2 nhiệm vụ cơ bản là: cung cấp các kết nối, phát nổ lực tối đa
các gói qua dữ liệu qua liên mạng và cung cấp việc phân đoạn, ghép lại các
gói dữ liệu để tạo các liên kết dữ liệu với các kích thước đơn vò truyền tải
cực đại khác nhau. Bởi vì, khi gói dữ liệu IP đi trên liên mạng, nó sẽ thông
qua nhiều mạng mà mỗi mạng sẽ có đònh hướng gói khác nhau. Tóm lại, IP
cung cấp các chức năng cần thiết để phát các bản tin từ nguồn đến đích qua
một nhóm các mạng kết nối.
IP không có cơ cấu để tăng cường độ tin cậy dữ liệu end-to-end, điều
khiển luồng, sắp xếp theo trình tự hoặc các dòch vụ khác trong các giao
thức host-to-host. Tuy nhiên, IP có thể tận dụng các dòch vụ của các mạng
để cung cấp các loại dòch vụ và chất lượng của dòch vụ đa mạng.
IP thực hiện hai chức năng cơ bản: đònh đòa chỉ và phân đoạn. Các
module liên mạng sử dụng các đòa chỉ được mang trong phần mào đầu để
truyền dẫn các gói dữ liệu đến đích của chúng. Việc phân đoạn và nối ghép

lại các gói dữ liệu sử dụng các trường trong IP.
Các module liên mạng được sử dụng trong mỗi host được đặt trước
trong liên mạng thông tin và trong mỗi bộ đònh tuyến liên kết các mạng.
Những module này chia xẻ các nguyên tắc chung về việc phiên dòch các
GVHD: Võ Trường Sơn

Trang 1

SVTH: Nguyễn Thò Mỹ Linh