Đồ án tốt nghiệp ngành điện tử viễn thông tìm hiểu về mạng IPV6

i

HOC
̣ VIÊN
̣ KỸ THUÂT
̣ QUÂN SỰ

NGUYỄN VĂN LƯƠNG
KHOA:
́ 16
HỆ ĐAO
̀ TAO
̣ DÂN SỰ

ĐỒ AN
́ TÔT
́ NGHIÊP
̣ ĐAỊ HOC
̣
CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

TÌM HIỂU VỀ MẠNG IPV6

NĂM 2014


ii

HOC
̣ VIÊN
̣ KỸ THUÂT

̣ QUÂN SỰ

NGUYỄN VĂN LƯƠNG
KHOA:
́ 16
HỆ ĐAO
̀ TAO
̣ DÂN SỰ

ĐỒ AN
́ TÔT
́ NGHIÊP
̣ ĐAỊ HOC
̣
NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
MÃ SÔ:́ 5252020109

TÌM HIỂU VỀ MẠNG IPV6

Can
́ bộ hướng dân
̃ KS.Lê Thị Thanh Huyền

NĂM 2014


iii
BỘ QUÔC
́ PHONG
̀

CÔNG
̣
HOA
̀ XÃ HÔỊ CHỦ NGHIA
̃ VIÊT
̣ NAM

HOC
̣ VIÊN
̣ KỸ THUÂT
̣ QUÂN SỰ

ĐÔC
̣ LÂP
̣ - TỰ DO - HANH
̣
PHUC
́

KHOA: VÔ TUYÊN
́ ĐIÊN
̣ TỬ
Phê chuân
̉
Ngay
̀

thang
́

năm 2014

Độ mât:
̣

CHỦ NHIÊM
̣ KHOA

Sô:́

NHIÊM
̣ VỤ ĐỒ AN
́ TÔT
́ NGHIÊP
̣
Họ và tên: Nguyễn Văn Lương

Lớp: ĐTVT-16C

Ngành: Điện tư viễn thông

Chuyên ngành: Điện tử viễn thông

Khóa: 16

1. Tên đề tài:
Tìm hiểu về mạng ipv6
2. Các số liệu ban đầu:
……………………………………………………………
…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
3. Nội dung bản thuyết minh:
Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính.
Chương 2: Giới thiệu về địa chỉ ipv6


iv
Chương 3: Đặc tính và quy trình hoặt động của địa chỉ ipv6

4. Số lượng, nội dung các bản vẽ và các sản phẩm cụ thể (nếu có):
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….
5. Cán bộ hướng dẫn: KS.Lê Thị Thanh Huyền, giảng viên khoa Vô tuyêń
điêṇ tử, Hoc̣ viên
̣ Kỹ thuâṭ Quân sự.

Ngày giao: 14/06/2014

Ngày hoàn thành: 03/10/2014
Hà Nội, ngày 03 tháng 10 năm 2014

Chủ nhiệm bộ môn

Cán bộ hướng dẫn

KS.Lê Thị Thanh Huyền

Học viên thực hiện
Đã hoàn thành và nộp đồ án ngày 03 tháng 10 năm 2014


v
MỤC LỤC
MỤC LỤC............................................................................................i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT………………………………………..vii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU…………………………………………..x
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH…………………………………………….x
LỜI MỞ ĐẦU……………………………………………………………….1
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH……………………2
1.1 KHÁINIỆM MẠNG MÁY TÍNH………………………………………2
1.1.1 MÔ HÌNH TCP/IP…………………………………………………...…2
1.1.2 KẾT LUẬN CHƯƠNG…………………………………………………4
CHƯƠNG 2:GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHỈ IPV6……………………………..5
2.1 TỔNG QUAN……………………………………………………………...5
2.1.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHỈ IPV4 ..............................................................5
2.1.1.1 Nguyên nhân ra đời địa chỉ Ipv6…………………………….........6
2.1.2 CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ IPV6 .......................................................................8
2.1.3 ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐỊA CHỈ IPV6……………….………...............10
2.1.3.1 Biểu diễn địa chỉ Ipv6………………………………………....12
2.1.4 KHÔNG GIAN ĐỊA CHỈ....................................................................13
2.1.5 PHÂN LOẠI ĐỊA CHỈ IPV6...............................................................14
2.1.5.1 Địa chỉ unicast (truyền thông đơn hướng)……………………..14
2.1.5.2 Địa chỉ Multicast……………………………………..…….……..18
2.1.5.3 Địa chỉ Anycast…………………………………………………21


vi

2.1.6 LỰA CHỌN ĐỊA CHỈ MẶC ĐỊNH TRONG IPV6……………...…22
2.1.7 PHẦN ĐẦU IPV6………………………………………………........23
2.1.7.1 Những trường bỏ đi trong phần đầu Ipv6…………………….24
2.1.8 VÙNG PHẦN ĐẦU MỞ RỘNG……………………………………...25
2.1.9 KẾT LUẬN CHƯƠNG……………………………………………….29
CHƯƠNG 3: ĐẶC TÍNH VÀ QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CUẢ IPV6..31
3.1 ĐẶC TÍNH CỦA ĐỊA CHỈ IPV6………………………….…………..31
3.1.1 TỔNG QUÁT CHUNG……………………………………….…..31
3.1.2 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (Qos) TRONG TH Ế H Ệ Đ ỊA CH Ỉ
IPV6…………………………………………………………………………...33
3.1.3

HỖ

TRỢ

TỐT

HƠN

VỀ

BẢO

MẬT…………………………….36
3.2 QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CƠ BẢN TRONG IPV6…………..……39
3.2.1 MỘT SỐ THỦ TỤC CƠ BẢN SỬ DỤNG TRONG ĐỊA CHỈ IPV6.
…………………………………………………………………………...39
3.2.1.1 Thủ tục điều khiển internet địa ch ỉ Ipv6………………………
40

3.2.1.2 Thủ tục phát hiện nút mạng lân c ận……………………………
43
3.2.2 QUY TRINH HOẠT ĐỘNG…………………….…………...……44
3.2.2.1 Quy trình phân giải địa chỉ lớp 2 từ địa chỉ lớp 3…………….44
3.2.2.2 kiểm tra trùng lặp địa ch ỉ trên m ột đ ường k ết


vii
nối…………….46
3.2.2.3 Kểm tra khả năng kết nối được t ới nút m ạng lân
cận………...47
3.2.2.4 Tìm kiếm bộ định tuy ến trên đường k ết n ối (router
discovery).48
3.2.2.5 Cấu hình địa chỉ một cách tự động của địa chỉ
Ipv6………….49
3.2.2.6 Quy trình tìm kiếm giá tri PathMTU cho vi ệc phân m ảnh gói
tin

Ipv6……….………………………………………………….………..

……….51
3.2.2.7 Đánh số lại cho thiết bị Ipv6………………...………………53
3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG………………………………….………………54
DANH MỤC VIẾT TẮT
Viết

Tiếng anh

Tiếng việt

AH

Authentication Phần đầu

Phần đầu nhận thực

ALG

Application Level Gateway

Cổng lớp ứng dụng

ARP

Address Resolution Protocol

Giao thức phân giải địa chỉ

CIDR

Classless Inter-Domain Routing

Định Tuyến liên vùng không

tắt

phân lớp
DA

Destination Address

Địa chỉ đích

DAD

Duplicate Address Detection

phát hiện Địa chỉ trùng lặp

DHCP

Dynamic
Protocol

Host

Configuration Giao thức cấu hình IP tự
động cho các máy trạm


viii
DHCPv Dynamic
4

Host

Configuration DHCP phiên bản 4

Protocol version 4

DHCPv Dynamic

Host

Configuration DHCP phiên bản 6

6

Protocol version 6

DNS

Domain Name System

Hệ thống tên miền

ICMP

Internet Control Message Protocol

Giao thức tạo thông điệp
điều khiển của Internet

ICMPv4 Internet Control Message Protocol ICMP phiên bản 4
version 4
ICMPv6 Internet Control Message Protocol ICMP phiên bản 6
version 6
IGMP

Internet

Group

Management Giao thức quản lý nhóm

Protocol

Internet

ID

Indentify Digital

Chứng thực số

IP

Internet Protocol

Giao thức Internet

IPSec

Internet Protocol Security

Giao thức bảo mật Internet

ISP

Internet Service Provider

Nhà

Cung

cấp

dịch

vụ

Internet
LAN

Local Area Network

Mạng cục bộ

MAC

Medium Access Control

Kiểm soát truy nhập môi
trường truyền thông

MTU

Maximum Transmission Unit

Đơn vị truyền dẫn cực đại

MLQ

Multicast Listener Query

Truy vấn đối tượng nghe lưu
lượng truyền thông nhóm

MLR

Multicast Listener Report

Báo cáo đối tượng nghe lưu
Lượng truyền thông nhóm.


ix
MLD

Multicast Listener Done

Kết thúc nghe lưu lượng
truyền thông nhóm.

NA

Neighbor Advertisement

Quảng bá của nút mạng lân
cận.

NAT

Network Address Translation

Cơ chế biên dịch địa chỉ
mạng

NAT-PT

Network

Addres Translation –Protocal.
Cê chế biên dịch địa chỉ
mạng.
NS

Neighbor Solicitation

Dò tìm nút mạng lân cận OSI
OpenSystems Interconnection.
Liên kết các hệ thống mở.

PAT

Port Address Translation

Cơ chế biên dịch địa chỉ cổng

QoS

Quality of Service

Chất lượng dịch vụ

R

Redirect

Chuyển hướng

RA

Router Advertisement

Quảng bá của bộ định tuyến

RS

Router Solicitation

SA

Source Address

Địa chỉ nguồn

TCP

Transmission Control Protocol

Giao thức điều khiển truyền

Dò tìm bộ định tuyến

dẫn ToSType of

Service.

Loại dịch vụ
TTL

Time to Live

UDP

User DataGram Protocol

Thời gian sống
Giao thức dữ liệu người dung

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 khác biệt giữa địa chỉ IPv4 và địa chỉ IPv6.................................5


x
Bảng 2.2 Phần đầu của địa chỉ ipv6…………………………………….20
Bảng 2.3 Gía trị trường phần đầu tiếp theo trong các phần đầu............22
Bảng 3.1 Các thông điệp báo lỗi..............................................................40
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Mô hình TCP/IP ứng với mô hinh OSI…………………..
Hình 2.1 Sự phát triển của địa chỉ ip............................................................2
Hình 2.2 Cấu trúc địa chỉ link-local..............................................................4
Hình 2.3 Cấu trúc địa chỉ site-local
Hình 2.4 Cấu trúc địa chỉ unicast toàn cầu ……………………..….…9
Hình 2.5 Cấu trúc địa chỉ ipv6 munltycast ………………..…..….…9
Hình 2.6 Cấu trúc địa chỉ anycast………………………......10
Hình 2.7 Phần đầu mở rộng địa chỉ ipv6
Hình 2.8 Những loại vùng phần đầu mở rộng..........................................11
Hình 3.1 Hỗ trợ QoS trong địa chỉ ipv6......................................................12
Hình 3.2 Cấu trúc gói tin ICMPV6............................................................14
Hình 3.3 Quy trình phân giải địa chỉ.........................................................14
Hình 3.4 Tự động cấu hình địa chỉ của thiết bị ipv6................................15
Hình 3.5 Quy trình thực hiện tìm kiếm path MTU………………..…..16


LỜI MỞ ĐẦU
Đứng trước sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ truyền thông đặc
biệt là trong lĩnh vực mạng máy tính thì ngoài vi ệc gi ải quy ết v ấn đ ề v ề l ưu
lượng cho mạng thì địa chỉ của các thiết bị mạng là một trong những vấn đề
nan giải cần phải được quan tâm thực sự.
Hiện nay, địa chỉ của các máy tính trên Internet đang được đánh s ố theo
thế hệ địa chỉ phiên bản 4 (IPv4) gồm 32 bits. Trên lý thuyết, không gian IPv4
bao gồm hơn 4 tỉ địa chỉ. Tuy nhiên đứng trước sự phát triển mạnh m ẽ v ề số
lượng thiết bị mạng như vậy thì nguy cơ thiếu hụt không gian đ ịa ch ỉ IPv4 là
điều sẽ không tránh khỏi; cùng với những hạn chế trong công nghệ và nh ững
nhược điểm của IPv4 đã thúc đẩy sự ra đời của một thế h ệ địa ch ỉ Internet
mới là IPv6 với cấu trúc định tuyến tốt hơn, hỗ trợ tốt hơn cho multicast, hỗ
trợ bảo mật và di động tốt hơn. Hiện nay IPv6 đã được chuẩn hóa và từng
bước đưa vào ứng dụng thực tế trong tương lai.Vì vậy em chọn đề tài này

làm đề tài nghiên cứu tốt nghiệp.Trong nội dung đề tài này,em xin trình bày 3
chương :
Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính
Chương 2: Giới thiệu về địa chỉ IPv6
Chương 3: Đặc tính và quy trình hoạt động của địa chỉ IPv6
Trong quá trình biên soạn, đồ án không tránh khỏi có những sai sót, em mong
được sự góp ý của các Thầy giáo,Cô giáo và các bạn đọc nói chung. Em xin
gửi lời cảm ơn tới Cô giáo hướng dẫn KS Lê Th ị Thanh Huy ền. Em cũng xin
gửi lời cảm ơn đến các Thầy giáo trong Khoa Vô tuy ến Điện tử, Học vi ện
Kỹ thuật Quân sự và gia đình đã hỗ trợ, tạo điều kiện và đ ộng viên em hoàn
thành đồ án này.
Chương 1


TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH
1.1 Khái niệm mạng máy tính
Nói một cách ngắn gọn thì mạng máy tính là tập h ợp các máy tính đ ộc
lập được kết nối với nhau thông qua các đường truyền vật lý và tuân theo
các quy ước truyền thông nào đó.
Khái niệm máy tính độc lập được hiểu là các máy tính không có máy
nào có khả năng khởi động hoặc đình chỉ một máy khác.
Các đường truyền vật lý được hiểu là các môi trường truyền tín hiệu
vật lý (có thể là hữu tuyến hoặc vô tuyến).
Các quy ước truyền thông chính là cơ sở để các máy tính có thể
"nói chuyện" được với nhau và là một yếu tố quan trọng hàng đầu khi nói
về công nghệ mạng máy tính.
1.2 Mô hình TCP/IP

Hình 1.1Mô hình TCP/IP ứng với mô hình OSI

Mô hình TCP/IP có bốn lớp: Layer 4: lớp ứng dụng (Application), lớp vận
chuyển (Transport), lớp Internet (liên kết mạng), lớp truy xuất mạng
(Network access).
- Lớp ứng dụng: Các nhà thiết kế TCP/IP cảm thấy rằng các giao thức mức


cao nên bao gồm các chi tiết của lớp trình bày và lớp phiên. Để đơn giản, họ
tạo ra một lớp ứng dụng kiểm soát các giao thức mức cao, các vấn đề của
lớp trình bày, mã hóa và điều khiển hội thoại. TCP/IP tập hợp tất cả các vấn
đề liên quan đến ứng dụng vào trong một lớp, và đảm bảo dữ liệu được đóng
gói một cách thích hợp cho lớp kế tiếp.
- Lớp vận chuyển: Lớp vận chuyển đề cập đến các vấn đề chất lượng dịch
vụ như độ tin cậy, điều khiển luồng và sửa lỗi.
- Lớp Internet: Mục tiêu của lớp Internet là truyền các gói từ nguồn đến
được đích. Giao thức đặc trưng khống chế lớp này được gọi là IP. Công việc
xác định đường dẫn tốt nhất và hoạt động chuyển mạch gói diễn ra tại lớp
này.
- Lớp truy xuất mạng: Nó cũng được gọi là lớp Host-to-Network. Nó là lớp
liên quan đến tất cả các vấn đề mà một gói IP yêu cầu để tạo một liên kết
vật lý thực sự, và sau đó tạo một liên kết vật lý khác. Nó bao gồm các chi tiết
kỹ thuật LAN và WAN, và tất cả các chi tiết trong lớp liên kết dữ liệu cũng
như lớp vật lý của mô hình OSI.
Như vậy, TCP tương ứng với lớp 4 cộng thêm một số chức năng của
lớp 5 trong họ giao thức chuẩn ISO/OSI. Còn IP tương ứng với lớp 3 của
mô hình OSI.
Trong cấu trúc bốn lớp của TCP/IP, khi dữ liệu truyền từ lớp ứng
dụng cho đến lớp vật lý, mỗi lớp đều cộng thêm vào phần điều khi ển c ủa
mình để đảm bảo cho việc truyền dữ liệu được chính xác. Mỗi thông tin điều
khiển này được gọi là một header và được đặt ở trước phần dữ liệu được
truyền. Mỗi lớp xem tất cả các thông tin mà nó nhận được từ lớp trên là dữ

liệu, và đặt phần thông tin điều khiển header của nó vào trước phần thông
tin này. Việc cộng thêm vào các header ở mỗi lớp trong quá trình truyền tin
được gọi là encapsulation. Quá trình nhận dữ liệu diễn ra theo chiều ngược
lại: mỗi lớp sẽ tách ra phần header trước khi truyền dữ liệu lên lớp trên.


Mỗi lớp có một cấu trúc dữ liệu riêng, độc lập với cấu trúc dữ liệu
được dùng ở lớp trên hay lớp dưới của nó. Sau đây là giải thích một số
khái niệm thường gặp.
Stream là dòng số liệu được truyền trên cơ sở đơn vị số liệu là Byte.
Số liệu được trao đổi giữa các ứng dụng dùng TCP được gọi là stream,
trong khi dùng UDP, chúng được gọi là message.
Mỗi gói số liệu TCP được gọi là segment còn UDP định nghĩa cấu trúc
dữ liệu của nó là packet.
Lớp Internet xem tất cả các dữ liệu như là các khối và gọi là datagram.
Bộ giao thức TCP/IP có thể dùng nhiều kiểu khác nhau của lớp mạng
dưới cùng, mỗi loại có thể có một thuật ngữ khác nhau để truyền dữ liệu.
Phần lớn các mạng kết cấu phần dữ liệu truyền đi dưới dạng các
packets hay là các frames.
1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG
Chương này cung cấp các khái niệm, các kiến thức cơ bản nhất về
mạng máy tính .Mô hình TCP/IP và ư ng v ớ i mô hinh OSI .Chức năng
từng lớp trong mô hình TCP/IP.Đây là nh ững kiến th ức c ơ bản rất hữu ích do
phạm vi sử dụng của mạng cục bộ là đang phổ biến hiện nay.

Chương 2
GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHỈ IPV6
1.2.TỔNG QUAN

Internet phiên bản 6 (IPv6) là phiên bản nâng cấp của giao thức
IPv4, có nhiều thay đổi, bổ sung. Tuy nhiên nh ững thay đổi, b ổ sung này
không biến đổi bản chất cơ bản hoạt động của IP. Cấu trúc đánh địa chỉ là
nơi có thể quan sát rất rõ những khác biệt giữa IPv4 và IPv6. Địa chỉ IPv6
được thiết kế có chiều dài 128 bít, gấp 4 lần chiều dài của địa chỉ IPv4.
Cấu trúc cũng như mô hình địa chỉ có những thay đổi lớn so với phiên bản
IPv4.
2.1.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHỈ IPV4
Địa chỉ IP đang được sử dụng hiện tại (IPv4) có 32 bit chia thành 4
Octet (mỗi octet có 8 bit, tương đương 1 byte) cách đ ếm đ ều t ừ trái qua ph ải
bít 1 cho đến bít 32,các octet tách biệt nhau bằng dấu chấm (.). VD 1 địa ch ỉ
IP như sau : 196.84.156.67. Địa chỉ IP được chia thành 4 giới hạn từ 0 đến 255
(vì 255 tương đương 11111111 ( ở hệ nhị phân ) là số lớn nhất có 8 bit.
Địa chỉ IP chia ra 5 lớp A,B,C,D,E. Hiện tại đã dung hết l ớp A,B va g ần
hết lớp C,còn lớp D và E tổ chức internet đang để dành cho m ục đích khác
không phân, nên chúng ta chỉ nghiên cứu 3 của lớp B là 10. Lớp D có 4 bit đ ầu
tiên để nhận dạng là 1110, còn lớp E có 4 bit đ ầu tiên đ ể nh ận d ạng là 1111.
Do đó địa chỉ ví dụ ở trên bắt đầu bằng 11000100 nên thuộc lớp C. Một địa
chỉ IP được phân biệt bởi hai phần, phần đầu gọi là Network ID ( đ ịa ch ỉ
mạng) và phần sau là Host ID . VD đối với l ớp A ( có đi ịa ch ỉ t ừ 0.0.0.0 đ ến
127.0.0.0) ,bit thứ nhất là bit nhận dạng lơp A = 0,7 bit còn lại trong Octet thứ
nhất, dành cho dịa chỉ mạng, 3 Octet còn lại có 24 bit dành cho đ ịa ch ỉ c ủa
máy chủ . Do vậy, trên lớp A, có thể phân cho 123 mạng khác nhau, và mỗi
mang có thể phân
cho 126 mạng khac nhau, và mỗi mạng có thể có tối đa 16777214 máy host .
2.1.1.1 Nguyên nhân ra đời địa chỉ Ipv6


Như đã biết, IPv4 có khá nhiều nhược điểm, trong đó quan trọng
nhất là việc không gian địa chỉ IPv4 đang cạn kiệt. Điều này dẫn đến tất

yếu phải ra đời một thế hệ địa chỉ mới giải quyết được những nhược điểm
của IPv4, đó là IPv6. Thế hệ địa chỉ IPv6 không những giải quyết được
những vấn đề của IPv4 mà còn cung cấp thêm một số ưu điểm:
Không gian địa chỉ lớn.
Khả năng mở rộng về định tuyến.
Hổ trợ tốt hơn truyền thông nhóm (truyền thông nhóm là một tùy chọn
của địa chỉ IPv4, tuy nhiên khả năng hổ trợ và tính khả dụng chưa cao).
Hỗ trợ end to end dễ dàng hơn và loại bỏ hoàn toàn công nghệ NAT.
Không cần phải phân mảnh, không cần trường kiểm tra phần đầu.
Bảo mật: do IPv6 hỗ trợ IPsec, nó làm cho các nút m ạng IPv6 tr ở nên
an toàn hơn (thực ra IPsec có thể hoạt động được với cả IPv4 và IPv6).
Tự động cấu hình: Đơn giản hơn trong việc cấu hình địa chỉ IP cho
các thiết bị bằng việc sử dụng địa chỉ IPv6. IPv6 có khả năng tự động cấu
hình mà không cần máy chủ DHCP như trong mạng sử dụng địa chỉ IPv4.
Tính di động: cho phép hỗ trợ các nút mạng sử dụng địa chỉ IP di
động (thời điểm IPv4 được thiết kế, chưa tồn tại khái niệm về IP di
động. Nhưng thế hệ mạng mới thì dạng thiết bị này ngày càng phát triển,
đòi hỏi cấu trúc giao thức Internet phải hổ trợ tốt hơn.).
Hoạt động: trường phần đầu IPv4 làm thay đổi kích thước của gói tin
IP và thường bị bỏ đi không tính đến. Do các bộ đính tuyến thường
chuyển hướng hoặc từ chối các gói khi nó bận. Đây chính là lý do ta không
triển khai IPsec trên nền IPv4. Các bộ định tuyến IPv6 hoạt động khác giựa
trên cách xử lý khác đối với địa chỉ IP và các tuyến. Gói tin IPv6 có hai
dạng phần đầu: phần đầu cơ bản (basic phần đầu) và phần đầu mở rộng


(extension phần đầu). Phần đầu cơ bản có chiều dài cố định 40 bytes, chứa
những thông tin cơ bản trong xử lý gói tin IPv6, thuận tiện hơn cho việc
tăng tốc xử lý gói tin. Những thông tin liên quan đến dịch vụ mở rộng kèm
theo được chuyển hẳn tới một phân đoạn khác gọi là phần đầu mở rộng.

Chi phí : giảm giá thành về công tác quản lý, tăng độ an ninh, hoạt
động tốt hơn, cần ít tiền hơn để đăng ký địa chỉ IP. Các chi phí này sẽ cân
bằng chi phí cho việc chuyển từ địa chỉ IPv4 sang địa chỉ IPv6.

Hình 2.1 Sự phát triển của địa chỉ IP

2.1.3 CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ IPV6
+TỔNG QUAN VỀ ĐỊA CHỈ IPV6 VÀ SỰ KHÁC BIỆT SO VỚI ĐỊA
CHỈ IPV4


Địa chỉ IPv6 có chiều dài gấp bốn lần chiều dài địa chỉ IPv4, gồm 128
bits. IPv6 là phiên bản kế thừa của IPv4, th ường được biểu diễn ở dạng
hexadecimal. Tuy nhiên, địa chỉ IPv6 và địa chỉ IPv4 có nhi ều đi ểm khác bi ệt
với nhau được thể hiện trong bảng sau:
Địa chỉ IPv4

Địa chỉ IPv6

Độ dài địa chỉ là 32 bits (4 byte).

Độ dài địa chỉ là 128 bits (16 bytes).

IPsec chỉ là tùy chọn

IPsec được gắn liền với IPv6.

Phần đầu của địa chỉ IPv4 không
có trường xác định luồng dữ liệu
của gói tin cho các bộ định tuyến

để xử lý QoS(chất lượng dịch vụ).

Trường nhãn dòng cho phép xác
định luồng gói tin để các bộ định
tuyến có thể đảm bảo chất lượng
dịch vụ QoS.

Việc phân đoạn được thực hiện bởi Việc phân đoạn chỉ được thực
cả bộ định tuyến và máy chủ gửi
gói tin

hiện bởi máy chủ phía gửi mà
không có sự tham gia của bộ định
tuyến
Không có trường kiểm tra trong

Phần đầu có chứa trường

IPv6 Phần đầu.

Checksum.
Tất cả các tùy chọn có trong Phần
Phần đầu có chứa nhiều tùy chọn.

đầu
mở rộng.
Khung ARP yêu cầu được thay

Giao thức ARP sử dụng ARP yêu
cầu quảng bá để xác định địa chỉ

vật lý.

thế bởi các thông báo dò tìm
các nút mạng truyền thông lân
cận


Sử dụng giao thức IGMP để quản

Giao thức IGMP được thay thế

lý thành viên các nhóm mạng con

bởi các thông báo.

cục bộ.
Sử dụng thông báo quảng bá bộ
Sử dụng ICMP tìm kiếm định tuyến
để xác định địa chỉ cổng Gateway
mặc định phù hợp nhất, là tùy
chọn.

định tuyến (Router Advertisement)
và ICMP dò tìm bộ định tuyến
thay cho ICMP tìm kiếm định
tuyến , là bắt buộc.
Trong IPv6 không tồn tại địa

Địa chỉ quảng bá truyền thông tin
đến tất cả các nút trong một mạng

chỉ quảng bá, thay vào đó là
địa chỉ truyền thông nhóm.

con.

Cho phép cấu hình tự động, không
Thiết lập cấu hình bằng thủ công
hoặc sử dụng DHCP.

sử dụng nhân công hay cấu hình
qua DHCP.
Địa chỉ máy chủ được lưu trong

Địa chỉ máy chủ được lưu trong
DNS với mục đích ánh xạ sang địa

DNS với mục đích ánh xạ sang
địa chỉ IPv6.

chỉ IPv4.
Hỗ trợ gói tin kích thước 576

Hỗ trợ gói tin kích thước 1280

bytes (có thể phân đoạn).

bytes (không cần phân đoạn).

Bảng 1.1 Sự khác biệt giữa địa chỉ IPv4 và địa chỉ IPv6

2.1.4 ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐỊA CHỈ IPV6
Trong IPv6 giao thức Internet được cải tiến một cách rộng lớn để
thích nghi được sự phát triển không biết trước được của Internet. Định


dạng và độ dài của những địa chỉ IP cũng được thay đổi với những gói định
dạng. Những giao thức liên quan, như ICMP cũng đựơc cải tiến. Những giao
thức khác trong tầng mạng như ARP, RARP, IGMP đã hoặc bị xoá hoặc có
trong giao thức ICMPv6. Những giao thức tìm đường như RIP, OSPF cũng
được cải tiến khả năng thích nghi với những thay đổi này. Những chuyên gia
truyền thông dự đoán là IPv6 và những giao thức liên quan với nó sẽ nhanh
chóng thay thế phiên bản IP hiện thời.Thế hệ mới của IP hay IPv6 có những
ưu điểm như sau:
• Không gian địa chỉ lớn:
IPv6 có địa chỉ nguồn và đích dài 128 bít. Mặc dù 128 bít có thể tạo hơn
3,4*10 38 tổ hợp, không gian địa chỉ của IPv6 được thiết kế dự phòng đủ
lớn cho phép phân bổ địa chỉ và mạng con từ trục xương sống internet đến
từng mạng con trong một tổ chức. Các địa chỉ hiện đang phân bổ để sử
dụng chỉ chiếm một lượng nhỏ và vẫn còn thừa rất nhiều địa chỉ sẵn sàng
cho sử dụng trong tương lai. Với không gian địa chỉ lớn này, các kỹ thuật bảo
tồn địa chỉ như NAT sẽ không còn cần thiết nữa.
• Tăng sự phân cấp địa chỉ
Các địa chỉ toàn cục của Ipv6 được thiết kế để tạo ra một h ạ tầng định
tuyến hiệu quả, phân cấp và có thể tổng quát hóa dựa trên sự phân cấp
thường thấy của các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) trên thực tế.Trên
mạng internet dựa trên Ipv6,các router mạng xương sống(backbone) có số
mục trong bảng định tuyến nhỏ hơn rất nhiều.
• Đơn giản hóa việc đặt địa chỉ Host
IPv6 sử dụng 64 bit sau cho địa chỉ Host, trong 64 bit đó có c ả 48 bit là
địa chỉ MAC của máy, do đó, phải đệm vào đó một số bit đã được định nghĩa