Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6

Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6


1


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
Giáo viên hƣớng dẫn
Huỳnh Nguyên Chính
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6


2

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
....................................................................................................................................... ...
Giáo viên phản biện
Đinh Công Đoan
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6


3


LỜI CẢM ƠN

Làm bài tiểu luận là một trong những việc khó nhất mà chúng em phải hoàn thành
từ trƣớc tới nay. Trong quá trình thực hiện đề tài chúng em đã gặp rất nhiều khó
khăn và bỡ ngỡ. Nếu không có những sự giúp đỡ của quý thầy cô và bạn bè trƣờng
Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Tp.HCM có lẽ chúng em khó có thể hoàn thành bài tiểu
luận này.
Chúng em xin gửi lời biết ơn chân thành đến thầy Huỳnh Nguyên Chính, ngƣời trực
tiếp hƣớng dẫn chúng em hoàn thành tiểu luận này.
Chúng em muốn gửi lời cảm ơn đến thầy Đinh Công Đoan, giáo viên phản biện của
tiểu luận này. Những ý kiến đóng góp của thầy sẽ giúp chúng em nhận ra các
khuyết điểm của tiểu luận.
Mặc dù đã cố gắng hoàn thành tiểu luận với tất cả sự nỗ lực của nhóm nhƣng chắc
chắn không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, kính mong sự tận tình chỉ bảo của
các thầy cô.













Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6


4

Mục lục
DANH MỤC HÌNH VẼ ..................................................................................................................... 6
DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................................ 7
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT .................................................................................................... 7
GIỚI THIỆU .................................................................................................................................... 10
CHƢƠNG I : MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 12
I. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................................... 12
II. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................................. 13
III. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................................ 13
CHƢƠNG II :IPv4 & HẠN CHẾ IPv4 ............................................................................................ 14
I. Đặc điểm IPv4 ...................................................................................................................... 14
II. Những hạn chế của IPv4 ...................................................................................................... 14
Chƣơng III : TỔNG QUAN ĐỊA CHỈ IPv6 ..................................................................................... 16
A. Đặc điểm IPv6 ...................................................................................................................... 16
B. Cấu trúc & Các loại địa chỉ IPv6 .......................................................................................... 18
I. Cấu trúc ............................................................................................................................ 18
II. Sử dụng các địa chỉ IPv6 trong URL ............................................................................... 19
III. Cấp phát địa chỉ IPv6 ................................................................................................... 20
IV. Các loại địa chỉ IPv6 .................................................................................................... 22
C. Cách đặt địa chỉ IPv6 ........................................................................................................... 26
D. Cấu trúc trƣờng header của gói tin IPv6 .............................................................................. 27
I. Cấu trúc Header của gói tin IPv6 .......................................................................................... 27
III. Header mở rộng (Extension header) ............................................................................. 30
Chƣơng IV : ICMPv6 ( INTERNET CONTROL MESSAGE PROTOCOL VERSION 6) ........... 33
I. Phân loại thông điệp ICMPv6 .......................................................................................... 34
II. Thủ Tục ND ( Neighbor Discovery) ................................................................................ 38
III. Một số quy trình hoạt động cơ bản của địa chỉ IPv6 .................................................... 40
Chƣơng V : CƠ CHẾ CHUYỂN ĐỔI TỪ IPv4 SANG IPv6 .......................................................... 41

I. Đặt vấn đề ............................................................................................................................ 41
II. Mục đích ............................................................................................................................... 41
III. Các phƣơng thức chuyển đổi ............................................................................................ 42
1. Chồng hai giao thức (Dual Stack) .................................................................................... 42
2. Đường hầm IPv6 qua IPv4 (Tunnel) ................................................................................ 45
3. 6to4 ................................................................................................................................... 48
4. Môi giới đường hầm (Tunnel Broker) .............................................................................. 49
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6


5


5. Dịch địa chỉ- Dịch giao thức (NAT- PT) .......................................................................... 51
Chƣơng VI : CÀI ĐẶT IPv6 TRÊN WINDOWS SERVER 2008 ................................................... 52
I. Dịch vụ DNS & DHCP ........................................................................................................ 52
Bƣớc 1 : Cài đặt DNS và cấu hình DNS Server role ................................................................ 52
Bƣớc 2 : Cài đặt DHCP Server và Cấu hình DHCP Scope ...................................................... 68
Bƣớc 3 : Tại Máy Client ........................................................................................................... 79
II. Dịch vụ VPN ( Client to Gateway) ...................................................................................... 83
Chƣơng VII : KẾT LUẬN ............................................................................................................... 97

Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6


6


DANH MỤC HÌNH VẼ Trang
Hình 3.1:Thực hiện bảo mật kết nối giữa hai mạng trong IPv4 17
Hình 3.2 :Bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận trong IPv6. 17
Hình 3.3: Kết nối Unicast 18
Hình 3.4: Kết nối Multicast 18
Hình 3.5: Cấu trúc địa chỉ IPv6 19
Hình 3.6 :Cấu trúc IPv6 Global Address 23
Hình 3.7 :Cấu trúc IPv6 Link-Local Address 23
Hình 3.8 :Cấu trúc IPv6 Site-Local Address 24
Hình 3.9 :Cấu trúc IPv6 Multicast Address 25
Hình 3.10: Cấu trúc địa chỉ IPv4 trong IPv6 26
Hình 3.12: Cấu trúc Header của gói tin IPv6 28
Hình 4.1: Cấu trúc gói tin ICMPv6 35
Hình 4.2: Phƣơng pháp Devired from MAC 40
Hình 5.1. Dual Stack 43

Hình 5.2. Dual Stack trong Hệ điều hành Windows 43
Hình 5.3. Dual Stack trong thiết bị Cisco 44
Hình 5.4. Đƣờng hầm Ipv6 qua Ipv4 45
Hình 5.5: Cơ chế đóng gói thực hiện đƣờng hầm 46
Hình 5.6: Cơ chế mở gói khi thực hiện đƣờng hầm 46
Hình 5.7: Đƣờng hầm có cấu hình. 47
Hình 5.8:Mô hình 6to4. 48
Hình 5.9:Cấu trúc địa chỉ IPv6 6to4. 48
Hình 5.10: Mô hình của Tunnel Broker 50
Hình 5.11:Công nghệ NAT-PT. 51




Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6


7


DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang
Bảng 2.1 : Các lớp địa chỉ IPv4 14
Bảng 3.1 : Cấp phát địa chỉ IPv6 21
Bảng 3.2 : Cách đặt địa chỉ IPv6 27
Bảng 3.3 : Giá trị của vùng Header kế tiếp 28
Bảng 4.1 : Các lỗi thông điệp 36
Bảng 4.2: Thông điệp thông tin cơ bản 37
Bảng 4.3: Thông điệp thông tin mở rộng 38
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT

Viết tắt Chú giải tiếng Anh Chú giải tiếng Việt
ARPANET
Advanced Research Projects
Agency Network
ARPANET là mạng kiểu WAN
do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ
khởi xƣớng đầu thập niên1960.
ARP
Address Resolution Protocol ARP là giao thức giúp tìm địa
chỉ MAC của 1 host khi biết IP
của nó.
IANA
Internet Assigned Numbers
Authority
Tổ chức cấp phát số hiệu
Internet.
ICMPv4
Internet Control Message Protocol
version 4
Thủ tục ICMP phiên bản 4.
Khái niệm này đồng nhất với
khái niệm ICMP .
ICMPv6
Internet Control Message Protocol
version 6
Thủ tục ICMP phiên bản 6 , là
phiên bản đã đƣợc sửa đổi,
nâng cấp của ICMP ,phục vụ
cho hoạt động của IPv6.
IETF

The Internet Engineering Task
Force
Cộng đồng quốc tế mở của các
nhà thiết kế mạng, các nhà
nghiên cứu kiến trúc Internet.
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6


8


IGMP
Internet Group Management
Protocol
Thủ tục sử dụng trong công
nghệ multicast IPv4 để thiết lập
quan hệ thành viên nhóm
multicast trong một mạng .
IPSec
IP Security Một công nghệ cung cấp bảo
mật tại tầng IP.
ISP
Internet Service Provider Nhà Cung cấp dịch vụ Internet.
IPv4
Internet Protocol version 4 Phiên bản 4 của giao thức
Internet
IPv6
Internet Protocol Version 6 Phiên bản 6 của giao thức
Internet
IPTV

Internet Protocol TV Mạng truyền hình, dịch vụ giá
trị gia tăng sử dụng mạng băng
rộng IP phục vụ cho nhiều
ngƣời dùng.
LAN
Local Area Network Mạng cục bộ
MTU
Maximum Transmission Unit Là kích thƣớc của gói tin lớn
nhất có thể gửi
ND
Neighbor Discovery Một thủ tục mới trong IP v6 .
ND sử dụng các thông điệp
ICMPv6 để đảm nhiệm các quy
trình giao tiếp cần thiết giữa các
node mạng.


Node
Dùng để chỉ một thiết bị (bao
gồm cả máy tính ,bộ định tuyến,
hoặc thiết bị khác), là một điểm
kết nối vào mạng .
QoS
Quality of Service Chất lƣợng dịch vụ mạng



Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6

9


Prefix
Là một khối địa chỉ IPv4 hoặc
IPv6,đƣợc quyết định bằng việc
cố định một số bit đầu tiên của
địa chỉ.
RARP
Reverse Address Resolution
Protocol
ARP là giao thức giúp tìm địa
chỉ IP của 1 máy khi biết MAC
của nó.
RFC
Request for Comments Những tài liệu tiêu chuẩn cho
Internet, đƣợc soạn thảo và xuất
bản bởi IETF.
RIP
Routing Information Protocol Một giao thức định tuyến

UDP
User Datagram Protocol Một bộ các giao thức truyền
thông .
URL
Uniform Resource Locator Đƣờng dẫn tham chiếu tới tài
nguyên trên Internet.
VNNIC
Vietnam Internet Network
Information Center

Trung tâm Internet Việt Nam
WAN
Wide Area Networks Mạng diện rộng








Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



10


GIỚI THIỆU
Sau hơn 15 năm chính thức kết nối Internet toàn cầu, Internet Việt Nam đã có bƣớc
phát triển nhanh chóng và đóng vai trò ngày càng to lớn trong đời sống xã hội,
mang lại nhiều lợi ích cho ngƣời sử dụng, cho doanh nghiệp và góp phần quan trọng
nâng cao chất lƣợng cuộc sống ngƣời dân và phát triển kinh tế xã hội của đất nƣớc.
Tuy nhiên, sự bùng nổ của Internet trong những năm gần đây đã dẫn đến nguồn tài
nguyên địa chỉ Internet IPv4 đƣợc tiêu thụ một cách nhanh chóng.Với tổng số
khoảng 4 tỷ địa chỉ IPv4, cộng đồng Internet toàn cầu đang đứng trƣớc nguy cơ cạn
kiệt địa chỉ. Việc chuyển sang sử dụng thế hệ địa chỉ mới IPv6 thay thế cho IPv4
đang là một yêu cầu cấp thiết.
IETF (The Internet Engineering Task Force ) bắt đầu làm việc cho một giao thức IP
cập nhật từ năm 1990, đó là IPv6,còn gọi là IPng (IP next generation), dùng để hổ

trợ cho tất cả các giao thức Internet khác .Tính năng quan trọng nhất của IPV6 là
không gian địa chỉ của nó dài hơn. Nó dài 128 bit nhiều hơn IPv4 gấp 4 lần. Nhờ
vậy nó sẽ cung cấp đủ điạ chỉ để gán đia chỉ IP cho bất kỳ thiết bị nào sử dụng IP
trong hệ thống mạng toàn cầu.
Thực trạng triển khai IPv6 khi IPv4 đang cạn kiệt tại Việt Nam. Theo Trung tâm
Internet Việt Nam (VNNIC), việc chuyển sang sử dụng thế hệ địa chỉ mới IPv6 thay
thế IPv4 đang là một yêu cầu cấp thiết, vừa để nhằm đảm bảo sự phát triển liên tục
của hoạt động Internet, vừa phát huy lợi thế vƣợt trội về công nghệ mới.Nhƣng
trong khi nhiều nƣớc đã triển khai cung cấp dịch vụ trên IPv6 thì tại Việt Nam, số
lƣợng đăng ký IPv6 hầu nhƣ không có tiến triển nào.
Để thúc đẩy sử dụng thế hệ địa chỉ mới, bắt kịp với công nghệ, dịch vụ hiện đại, đáp
ứng nhu cầu sử dụng trong thời gian tới và triển khai chính phủ điện tử, Bộ trƣởng
Thông tin truyền thông LÊ DOÃN HỢP đã chỉ thị các cơ quan, tổ chức, doanh
nghiệp thực hiện một số việc mà trọng tâm là thành lập Ban công tác thúc đẩy phát
triển IPv6 làm đầu mối nghiên cứu hoạch định chiến lƣợc phát triển và ứng dụng
IPv6, xây dựng kế hoạch, lộ trình triển khai việc chuyển đổi giao thức này tại Việt
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



11


Nam. Bên cạnh đó là việc xây dựng chính sách hỗ trợ tài chính cho các doanh
nghiệp.
Dựa vào tình trạng thực tế thì chuyển đổi giao thức IPv4 sang IPv6 là một vấn đề
cần thiết cho các doanh nghiệp hiện nay nhất là các nhà cung cấp mạng nhƣ VNPT
và VIETTEL.
Và chúng em chọn đề tài tìm hiểu và triển khai các dịch vụ mạng IPv6 trên
Windows Server 2008 làm đề tài cho tiểu luận chuyên ngành của chúng em.

Trong thời gian làm đề tài em xin chân thành cảm ơn thầy HUỲNH NGUYÊN
CHÍNH – KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN –TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH,đã tận tình giúp đỡ chúng em trong quá trình hoàn
thành đề tài này.Em xin chân thành cảm ơn!

Hồ Chí Minh, Ngày….Tháng 11 năm 2011
Sinh viên
Huỳnh Tấn Phát - 08110205
Vũ Việt Hùng - 08110211









Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



12


CHƢƠNG I : MỞ ĐẦU
I. Tính cấp thiết của đề tài
 Năm 1973, TCP/IP đƣợc giới thiệu và ứng dụng vào mạng ARPANET. Vào
thời điểm đó, mạng ARPANET chỉ có khoảng 250 Site kết nối với nhau, với
khoảng 750 máy tính. Internet đã và đang phát triển với tốc độ khủng khiếp,

đến nay đã có hơn 60 triệu ngƣời dùng trên toàn thế giới. Theo tính toán của
giới chuyên môn, mạng Internet hiện nay đang kết nối hàng trăm ngàn Site
với nhau, với khoảng hơn 10 triệu máy tính, trong tƣơng lai không xa, những
con số này không chỉ dừng lại ở đó. Sự phát triển nhanh chóng này đòi hỏi
phải kèm theo sự mở rộng, nâng cấp không ngừng của cơ sở hạ tầng mạng và
công nghệ sử dụng.
 Bƣớc sang những năm đầu của thế kỷ XXI, ứng dụng của Internet phát triển
nhằm cung cấp dịch vụ cho ngƣời dùng notebook, cellualar modem và thậm
chí nó còn thâm nhập vào nhiều ứng dụng dân dụng khác nhƣ Tivi, máy pha
cà phê… Để có thể đƣa những khái niệm mới dựa trên cơ sở TCP/IP này
thành hiện thực, TCP/IP phải mở rộng. Nhƣng một thực tế mà không chỉ giới
chuyên môn, mà ngay cả các ISP cũng nhận thức đƣợc đó là tài nguyên
mạng ngày càng hạn hẹp. Việc phát triển về thiết bị, cơ sở hạ tầng, nhân
lực… không phải là một khó khăn lớn. Vấn đề ở đây là địa chỉ IP, không
gian địa chỉ IP ngày càng cạn kiệt, càng về sau địa chỉ IP (IPv4) không thể
đáp ứng nhu cầu mở rộng mạng đó. Bƣớc tiến quan trọng mang tính chiến
lƣợc đối với kế hoạch mở rộng này là việc nghiên cứu cho ra đời một thế hệ
sau của giao thức IP, đó chính là IP version 6.
 IPv6 ra đời không có nghĩa là phủ nhận hoàn toàn IPv4 (công nghệ mà hạ
tầng mạng chúng ta đang dùng ngày nay). Vì là một phiên bản hoàn toàn mới
của công nghệ IP, việc nghiên cứu, ứng dụng vào thực tiễn luôn là một thách
thức rất lớn. Một trong những thách thức đó liên quan đến khả năng tƣơng
thích giữa IPv6 và IPv4, liên quan đến việc chuyển đổi từ IPv4 lên IPv6, làm
thế nào mà ngƣời dùng có thể khai thác những thế mạnh của IPv6 nhƣng
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



13

không nhất thiết phải nâng cấp đồng loạt toàn bộ mạng (LAN, WAN,
Internet…) lên IPv6.
II. Mục tiêu nghiên cứu
 Tài liệu nghiên cứu IPv6 và phƣơng pháp triển khai các dịch vụ mạng
IPv6 trên Windows Server 2008
III. Nội dung nghiên cứu
 IPv4 và những hạn chế của IPv4.
 Các đặc điểm và cấu trúc của IPv6.
 ICMPv6.
 Các phƣơng thức chuyển đổi IPv4 sang IPv6
 Cài đặt các dịch vụ mạng trên Windows Server 2008
o Dịch vụ DNS
o Dịch vụ DHCP
o Dịch vụ VPN













Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6

14


CHƢƠNG II :IPv4 & HẠN CHẾ IPv4
I. Đặc điểm IPv4
 Địa chỉ IP đang đƣợc sử dụng hiện tại(IPv4) có 32 bit chia thành 4 Octet
(mỗi Octet có 8 bit, tƣơng đƣơng 1 byte ), các Octet tách biệt nhau bằng dấu
chấm (.), bao gồm có 2 thành phần chính:

Net ID :Địa chỉ của mạng
Host ID : Địa chỉ của máy
 Các lớp địa chỉ IP

Bảng 2.1 : Các lớp địa chỉ IPv4
II. Những hạn chế của IPv4
 Không gian địa chỉ :IPv4 chỉ dùng 32 bits để đánh địa chỉ nên không gian
địa chỉ IPv4 chỉ có 2
32
địa chỉ. Với sự phát triển mạnh mẽ của Internet hiện
nay, tài nguyên địa chỉ IPv4 đã gần cạn kiệt.
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



15


 Cấu trúc level :IPv4 có 2 level cấu trúc địa chỉ (Net ID và Host ID) phân

nhóm vào 5 lớp (A, B, C, D và E). Mặc dù sách lƣợc subnet và NAT đã giảm
bớt những vấn đề về địa chỉ, nhƣng subnet và NAT đã làm cho đƣờng truyền
trở lên khó khăn hơn.
 Thiết lập cấu hình cho các thiết bị phức tạp :Tất cả các thiết bị IPv4 đều
phải đƣợc cấu hình bằng tay hoặc cấu hình theo kiểu statefull (DHCP). Với
sự phát triển của Internet hiện nay, ngày càng có nhiều thiết bị sử dụng địa
chỉ IP, chúng ta cần phải có 1 cơ chế cấu hình tự động và đơn giản hơn.
 Vấn an ninh của mạng: 2 điểm đầu cuối có thể hoạt động với nhau mà
không cần biết về đƣờng truyền trung gian. Điều này cho phép tầng ứng
dụng hoạt động 1 cách đơn giản hơn. Tuy nhiên do việc sử dụng các không
gian địa chỉ private và NAT khiến cho IPsec (IP security ) không thể áp
dụng.
 Nhu cầu về các ứng dụng thời gian thực hay vấn đề đảm bảo chất lượng
dịch vụ QoS( Quality of Service ) : Các thách thức mới từ việc nảy sinh các
dịch vụ viễn thông, các yêu cầu truyền thời gian thực cho các dịch vụ
multimedia, video, âm thanh qua mạng, sự phát triển của thƣơng mại điện tử
đã đặt ra việc đảm bảo QoS cho các ứng dụng này. QoS trong IPv4 cũng
đƣợc xác định trong trƣờng TOS (Type of Service )và phần nhận dạng tải
trọng của gói tin IP. Tuy nhiên trƣờng TOS này có ít tính năng.






Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



16

Chƣơng III : TỔNG QUAN ĐỊA CHỈ IPv6
A. Đặc điểm IPv6
IPv6 là phiên bản nâng cấp của IPv4. Đƣợc cải tiến và thiết kế để khắc phục
những hạn chế trong thiết kế của phiên bản trƣớc (IPv4). IPv6 không những
giải quyết đƣợc những vấn đề của IPv4 mà còn cung cấp thêm 1 số ƣu điểm :
a. Không gian địa chỉ lớn
IPv6 có chiều dài 128 bít, gấp 4 lần chiều dài bít của địa chỉ IPv4 nên đã mở
rộng không gian địa chỉ từ 2
32
địa chỉ lên tới một con số khổng lồ là 2
128
địa
chỉ.
b. Khuôn dạng header được đơn giản hóa
Có ít vùng hơn trong header. Không còn phần kiểm tra lỗi checksum. Do có
ít vùng hơn, quá trình xử lý cũng ngắn hơn. Bộ nhớ dùng hiệu quả hơn với
các field 64 bits. Việc loại bỏ phần check sum cũng giảm thiểu thời gian xử
lý nhiều hơn nữa.

c. Quản lý định tuyến tốt hơn
Sự gia tăng của các mạng trên Internet và việc sử dụng ngày càng nhiều địa
chỉ IPv4 khiến cho kích thƣớc bảng định tuyến toàn cầu ngày càng gia tăng,
gây quá tải, vƣợt quá khả năng xử lý của các thiết bị định tuyến tầng cao.
Một phần lí do của việc gia tăng bảng định tuyến là do IPv4 không đƣợc thiết
kế phân cấp ngay từ đầu.
Địa chỉ IPv6 đƣợc thiết kế có cấu trúc đánh địa chỉ và phân cấp định tuyến
thống nhất. Phân cấp định tuyến toàn cầu dựa trên một số mức cơ bản đối với
các nhà cung cấp dịch vụ. Cấu trúc định tuyến phân cấp giúp cho địa chỉ

IPv6 tránh khỏi nguy cơ quá tải bảng thông tin định tuyến toàn cầu khi chiều
dài địa chỉ lên tới 128 bít.
d. Khả năng tự động cấu hình (Plug and Play)
Để một thiết bị IPv4 có thể kết nối vào Internet, ngƣời quản trị mạng phải
cấu hình bằng tay các thông số phục vụ cho việc nối mạng nhƣ địa chỉ IP, địa
chỉ gateway, địa chỉ máy chủ tên miền. Việc này có thể không phức tạp đối
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



17


với máy tính song với các thiết bị nhƣ camera, thiết bị gia dụng… là vấn đề
phức tạp.IPv6 đƣợc thiết kế để cho phép thiết bị IPv6 có thể tự động cấu hình
các thông số trên khi kết nối vào mạng, từ đó rất linh hoạt và giảm thiểu cấu
hình nhân công.
e. Khả năng bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận
Theo thiết kế, IPv4 không hỗ trợ tính năng bảo mật tại tầng IP. Do vậy, rất
khó thực hiện bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận. Hình thức bảo
mật phổ biến trên mạng IPv4 là bảo mật kết nối giữa hai mạng (Hình 3.1).

Hình 3.1 : Thực hiện bảo mật kết nối giữa hai mạng trong IPv4

Địa chỉ IPv6 đƣợc thiết kế để hỗ trợ bảo mật tại tầng IP nên có thể dễ dàng
thực hiện bảo mật từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận (Hình 3.2)

Hình 3.2: Thực hiện bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận trong
IPv6.
f. Hỗ trợ cho quản lý chất lượng mạng (QoS)

Những cải tiến trong thiết kế của IPv6 nhƣ: không phân mảnh, định tuyến
phân cấp, gói tin IPv6 đƣợc thiết kế với mục đích xử lý thật hiệu quả tại thiết
bị định tuyến tạo ra khả năng hỗ trợ tốt hơn cho chất lƣợng dịch vụ QoS.
g. Dễ dàng thực hiện multicast và hỗ trợ tốt hơn cho di động
Các kết nối giữa máy tính tới máy tính trên Internet để cung cấp cho ngƣời
sử dụng các dịch vụ mạng hiện tại hầu hết là kết nối unicast. Unicast là kết
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



18


nối giữa một máy tính nguồn và một máy tính đích. Để cung cấp dịch vụ cho
nhiều khách hàng, máy chủ sẽ phải mở nhiều kết nối tới các máy tính khách
hàng (Hình 3.3)

Hình 3.3: Kết nối Unicast
Nhằm tăng hiệu năng của mạng, tiết kiệm băng thông, giảm tải cho máy chủ,
công nghệ multicast đƣợc thiết kế để một máy tính nguồn có thể kết nối đồng
thời đến nhiều đích (Hình 3.4).

Hình 3.4: Kết nối Multicast
Kết nối multicast có nhiều lợi ích kinh tế: Do không bị lặp lại thông tin, băng
thông của mạng sẽ giảm đáng kể.Đặc biệt với các ứng dụng truyền tải thông
tin rất lớn nhƣ truyền hình (IPTV), truyền hình hội nghị (video conference),
ứng dụng đa phƣơng tiện (multimedia). Máy chủ không phải mở nhiều kết
nối tới nhiều đích nên sẽ phục vụ đƣợc lƣợng khách hàng rất lớn. Dễ dàng
thực hiện multicast là một ƣu điểm đƣợc nhắc đến rất nhiều của địa chỉ IPv6
B. Cấu trúc & Các loại địa chỉ IPv6

I. Cấu trúc
 Địa chỉ IPv6 dài 128 bít và đƣợc biểu diễn dƣới dạng hexa hai chấm.
Trong cách biểu diễn này, 128 bít đƣợc chia thành 8 phần, mỗi phần dài 2
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



19


byte. Hai byte đƣợc biểu diễn bằng 4 số hexa. Do đó, địa chỉ IPv6 gồm
32 số hexa, cứ 4 số hexa có một dấu hai chấm (:) để phân tách.

Hình 3.5: Cấu trúc địa chỉ IPv6
 Quy tắc rút gọn
 Cho phép bỏ các số không (0) nằm phía trƣớc trong mỗi nhóm
Ví dụ 1 : Địa chỉ 2001:0DB8:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A
Rút gọn: 2001:DB8:0000:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A
 Thay bằng 1 số 0 cho nhóm có giá trị bằng không
Ví dụ 2 : Địa chỉ 2001:0DB8:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A
Rút gọn: 2001:DB8:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A
 Thay bằng :: cho các nhóm liên tiếp có giá trị bằng không .Tuy nhiên
ký hiệu trên chỉ đƣợc sử dụng một lần trong một địa chỉ.
Ví dụ 3 Địa chỉ FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2
Rút gọn : FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2
II. Sử dụng các địa chỉ IPv6 trong URL
Mặc dù các máy chủ DNS có thể truy cập vào một website bằng cách sử
dụng tên miền thay cho sử dụng một địa chỉ IP, nhƣng bạn vẫn có thể vào
một địa chỉ IP thay cho một phần của một URL. Ví dụ, một website cá nhân
sử dụng URL là www.spkt.net,tƣơng ứng với nó là địa chỉ IP 192.168.1.10.

Với địa chỉ IP nhƣ vậy, tôi hoàn toàn có thểtruy cập vào website bằng cách
nhập vào URL: http:// 192.168.1.10.Hầu hết những ngƣời lƣớt web thƣờng
không sử dụng thói quen nhập vào địa chỉ IP. Tuy vậy, việc truy cập theo
kiểu này vẫn tồn tại. Điều này đặc biệt đúng với các ứng dụng web riêng lẻ.
Khi không liên quan đến một tên miền, một ứng dụng có khả năng tránh
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



20


đƣợc ngƣời dùng trái phép dò dẫm và nhảy vào ứng dụng của bạn một cách
tình cờ.
Khi một địa chỉ IP đƣợc sử dụng thay thế cho một tên miền, thì số cổng đôi
lúc đƣợc chỉ định nhƣ một phần của địa chỉ. Nếu bạn chỉ đơn giản nhập vào
sau http:// sau đó là một địa chỉ thì trình duyệt sẽ thừa nhận rằng bạn muốn
sử dụng cổng 80.Mặc dù vậy, bạn có thể chỉ định bất kỳ cổng nào để truy cập
đến website, ví dụ nếu bạn muốn truy cập đến website www.spkt.net bằng
địa chỉ IP và cụ thể là cổng 80 đƣợc sử dụng thì đánh vào trình duyệt http://
192.168.1.10:80.Giao thức IPv6 cũng vậy, nó cũng đƣợc sử dụng nhƣ một
phần của một URL. Nhƣng nếu quan tâm đến định dạng IPv6 thì bạn nên lƣu
ý rằng một địa chỉ IPv6 gồm có rất nhiều dấu “:”. Điều này đã nảy sinh một
vấn để khi trình duyệt của bạn xử lý bất cứ những cái gì đó phía sau dấu “:”
nhƣ một số chỉ thị của cổng. Trong trƣờng hợp đó, các địa chỉ IPv6 đƣợc
phân biệt bên trong dấu ngoặc khi chúng đƣợc sử dụng nhƣ một phần của
URL.Ví dụ: nếu bạn đã sử dụng địa chỉ IPv6 mẫu trong một URL thì nó sẽ
giống nhƣ thế này :http://[2001:0f68:0000:0000:0000:0000:1986:69af]/
.Giống nhƣ có thể chỉ định số của cổng với địa chỉ IPv4, bạn cũng có thể chỉ
định số cổng khi sử dụng địa chỉ IPv6. Số cổng phải đi sau cùng một định

dạng bắt buộc nhƣ khi sử dụng IPv4.Và ở bên ngoài các dấu ngoặc.Ví dụ,
muốn truy cập vào website tại địa chỉ IPv6 trên theo cổng 80 thì URL nhập
vào sẽ nhƣ sau:http://[2001:0f68:0000:0000:0000:0000:1986:69af]:80/ .
Lƣu ý rằng số của cổng trong trƣờng hợp này là 80, nằm giữa dấu đóng
ngoặc và dấu sổ.Một dấu “:” cũng đƣợc sử dụng để định rõ số cổng nhƣ
trong giao thức IPv4.
III. Cấp phát địa chỉ IPv6
 Không gian IPv6 đƣợc chia trên cơ sở các bít đầu trong địa chỉ. Trƣờng
có độ dài thay đổi bao gồm các bít đầu tiên trong địa chỉ gọi là Tiền tố
định dạng FP. Cơ chế phân bổ địa chỉ nhƣ sau:

Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



21


Phân bố Tiền tồ định dạng Tỷ lệ trong không
gian địa chỉ
Dự phòng 0000 0000 1/256
Dự phòng 0000 0001 1/256
Dự phòng cho địa chỉ
NSAP
0000 001 1/128
Dự phòng cho địa chỉ IPX 0000 010 1/128
Chƣa cấp phát 0000 011 1/128
Chƣa cấp phát 0000 1 1/32
Chƣa cấp phát 0001 1/16
Địa chỉ dựa trên vị trí địa lý

(hiện đã loại bỏ)
001 1/8
Chƣa cấp phát 101 1/8
Chƣa cấp phát 110 1/8
Chƣa cấp phát 1110 1/16
Chƣa cấp phát 1111 0 1/32
Chƣa cấp phát 1111 10 1/64
Chƣa cấp phát 1111 110 1/128
Chƣa cấp phát 1111 1110 0 1/512
Địa chỉ liên kết cục bộ 1111 1110 10 1/1024
Địa chỉ site cục bộ 1111 1110 11 1/1024
Địa chỉ multicast 1111 1111 1/256
Dự phòng 0000 0000 1/256
Dự phòng 0000 0001 1/256
Dự phòng cho địa chỉ
NSAP
0000 001 1/128
Dự phòng cho địa chỉ IPX 0000 010 1/128
Bảng 3.1 : Cấp phát địa chỉ IPv6
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



22


 Ta có thể thấy, mới chỉ có 15% không gian địa chỉ đƣợc sử dụng trong
giai đoạn này, còn lại 85% đƣợc để dự trữ cho tƣơng lai.
 Có 2 cơ chế cấp phát là :
a. Cấp phát theo nhà cung cấp

Địa chỉ IP sẽ có các trƣờng ID của các nhà cung cấp
 TLA ID : định danh nhà cung cấp cao nhất trong hệ thống các nhà
cung cấp dịch vụ
 NLA ID : định danh nhà cung cấp tiếp theo .
 SLA ID : định danh các site của khách hàng cuối
Các TLA là các nhà cung cấp cao nhất. Các NLA là các ISP cần phải xin
cấp giá trị NLA ID của mình thông qua các TLA. Có 1 số phƣơng pháp
xin cấp giá trị NLA ID nhƣ sau :
 Xin cấp qua 6bone community : đây là mạng thử nghiệm IPv6 trên
toàn cầu. Khi thoả mãn 1 số điều kiện ISP sẽ đƣợc cấp phát IP
 Xin cấp qua RIP
 Giả lập địa chỉ IPv4 vào IPv6 : phƣơng pháp này thuận lợi cho việc
thử nghiệm IPv6 trên nền IPv4. 32 bits cuối sẽ là địa chỉ IPv4, còn
TLA ID có dạng 2002::/16
b. Cấp phát dựa trên vị trí địa lý
Các địa chỉ đƣợc cấp phát giựa trên khu vực địa lý và các nhà cung cấp
chỉ cần duy trì các tuyến bên ngoài để liên kết với các tuyến của họ. Tuy
nhiên, các nhà cung cấp ko thích phƣơng pháp này bởi nó làm phức tạp
hoá thêm quá trình quản lý địa chỉ. Do sự phát triển của công nghệ các
khó khăn trong việc cấp phát địa chỉ theo nhà cung cấp đã đƣợc giải
quyết. Việc cấp phát địa chỉ theo vị trí địa lý chỉ còn đựoc phát triển
nhằm cho những mục đích automatic và dynamic configuration bao gồm
cả việc tự động đánh lại địa chỉ toàn mạng khi ISP thay đổi.
IV. Các loại địa chỉ IPv6
Địa chỉ IPv6 gồm 3 nhóm địa chỉ: Unicast Address, Multicast Address và
Anycast Address.
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6

23


1. Địa chỉ unicast
Unicast Address là nhóm địa chỉ dùng để truyền trực tiếp cho 1 máy tính,
thiết bị dùng IPv6.
Unicast Address gồm các loại chính sau: Global Address, Link-Local
Address, Site-Local Address và Special Address
a. Global Address:
 Là loại địa chỉ tƣơng đƣơng IP Public trong IPv4
 Global Address có dạng:

Hình 3.6 :Cấu trúc IPv6 Global Address
 Phần cố định (định dạng prefix) đƣợc gán cho giá trị là 001
 TLA ID : định danh nhà cung cấp cao nhất trong hệ thống các nhà cung
cấp dịch vụ của từng châu lục trên thế giới.
 RES : chƣa sử dụng ,để dự phòng cho tƣơng lai.
 NLA ID : định danh nhà cung cấp của từng quốc gia.
 SLA ID :định danh các site của khách hàng ( nhà cung cấp cấp cho khách
hàng
 Interface ID : đƣợc định danh theo chuẩn EUI-64. Tuỳ thuộc vào chuẩn
các giao tiếp khác nhau mà có địa chỉ interface khác nhau
b. Link-Local Address:
Là loại địa chỉ tƣơng đƣơng dãy APIPA (169.254.0.0/16) trong
IPv4.Dùng khi DHCP Server không cung cấp đƣợc IP cho máy Client.
Link-Local Address có dạng: 1111 1110 10 + 54 bit 0 (FE80::/64)

Hình 3.7 :Cấu trúc IPv6 Link-Local Address
c. Site-Local Address :
Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6

24


Là loại địa chỉ tƣơng đƣơng IP Private trong IPv4
Site-Local Address có dạng: 1111 1110 11 + 54 bit 0 (FEC0::/64)

Hình 3.8 :Cấu trúc IPv6 Site-Local Address
d. Special Address
 Là loại địa chỉ dùng cho các chức năng đặc biệt gồm có:
 Địa chỉ không xác định (Unspecified Address) có dạng:
0:0:0:0:0:0:0:0 (::) =>Tƣơng đƣơng 0.0.0.0 trong IPv4
 Địa chỉ lặp vòng (Loopback) có dạng: 0:0:0:0:0:0:0:1 (::1)
=>Tƣơng đƣơng 127.0.0.1 trong IPv4
2. Địa chỉ Anycast
Anycast là một dạng địa chỉ hoàn toàn mới trong IPv6. Dạng địa chỉ này
không đƣợc gắn cho node hay giao diện, mà cho những chức năng cụ thể.
Thay vì thực hiện truyền dữ liệu đến mọi node trong một nhóm nhƣ địa
chỉ multicast, anycast gửi gói tin đến node gần nhất (tính theo thủ tục
định tuyến) trong nhóm.
Anycast không có không gian địa chỉ riêng gắn cho nó. Nó đƣợc lấy
trong vùng của địa chỉ unicast. Bởi vậy, địa chỉ anycast cũng có ba phạm
vi, nhƣ địa chỉ unicast. Nhƣng việc sử dụng của địa chỉ anycast cũng
không rõ ràng. Hiện nay đang có những thảo luận về việc có sử dụng
dạng địa chỉ anycast cho những mục đích nhƣ tìm DNS hoặc Universal
Plug and Play.
3. Địa chỉ Multicast
 Multicast Address là địa chỉ dùng để truyền đến 1 nhóm máy

 Multicast Address có dạng:

Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6



25


Hình 3.9 :Cấu trúc IPv6 Multicast Address
 Ý nghĩa các trƣờng :
 8 bit đầu tiên của địa chỉ 11111111 : định nghĩa cho địa chỉ multicast.
 Flags là cờ để xác định loại địa chỉ Multicast
- 1111=> Xác định địa chỉ đã đƣợc đăng ký quản lý bởi IANA
(Well-Known) nên đƣợc gán vĩnh viễn.
- 0000=> Xác định địa chỉ chƣa đƣợc đăng ký quản lý bởi IANA
(Transient) nên có thể thay đổi.
 Scope là phạm vi truyền ta có bảng Trƣờng ID scope:
Bit Giá Trị
0
Để dành
1
Node-local
2
Link-local
3
Chƣa phân bổ
4
Chƣa phân bổ
5

Site-local
6
Chƣa phân bổ
7
Chƣa phân bổ
8
Organization-local
9
Chƣa phân bổ
A
Chƣa phân bổ
B
Chƣa phân bổ
C
Chƣa phân bổ
D
Chƣa phân bổ
E
Global
F
Chƣa phân bổ
 Group ID đƣợc sử dụng để xác định một nhóm multicast. Có những
group ID đƣợc định nghĩa từ trƣớc (predefined group ID), ví dụ Group
ID=1 tức là mọi node. Bởi vậy, nếu địa chỉ multicast là ff02::1 có nghĩa