Các địa chỉ IPv6 của tất cả các loại được gán cho các giao diện, chứ không phải cho các nút.Một địa chỉ unicast IPv6 gắn với một giao diện đơn.. Do mỗi giao diện thuộc về một nút duy nhấ
Trang 1T I Ê U C H U Ẩ N Q U Ố C G I A
TCVN xxxx-2:2014 RFC 4291:2006
Xuất bản lần 1
GIAO THỨC INTERNET PHIÊN BẢN 6 (IPV6)
-PHẦN 2: KIẾN TRÚC ĐỊA CHỈ IPV6
Internet Protocol, Version 6 (IPv6) – Part 2: IPv6 addressing architecture
HÀ NỘI – 2014
TCVN
Trang 3Mục lục
1 Phạm vi áp dụng ……… 5
2 Tài liệu viện dẫn……… 5
3 Kiến trúc địa chỉ IPv6……….… 6
3.1 Giới thiệu ……….… … 6
3.2 Địa chỉ IPv6……… …… 6
3.2.1 Mô hình địa chỉ ……….…… 6
3.2.2 Biểu diễn dạng text của các địa chỉ ……… …… …7
3.2.3 Biểu diễn dạng text của các tiền tố địa chỉ……….…….8
3.2.4 Nhận diện loại địa chỉ……… …….9
3.2.5 Địa chỉ unicast……… …….10
3.2.6 Địa chỉ anycast………15
3.2.7 Địa chỉ Multicast……….….16
3.2.8 Địa chỉ yêu cầu của một nút……….……… …20
Phụ lục A (Quy định) Tạo phần định danh giao diện khuôn dạng EUI-64 sửa đổi…………22
Trang 4Lời nói đầu
TCVN xxxx-2:2014 hoàn toàn tương đương với tài liệu RFC 4291:2006(Kiến trúc địa chỉ IPv6) của Nhóm đặc trách về kỹ thuật Internet (IETF).TCVN xxxx-2:2014 do Vụ Khoa học và Công nghệ biên soạn, Bộ Thôngtin và Truyền thông đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượngthẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố
Trang 5Giao thức internet phiên bản 6 (IPv6) – Phần 2: Kiến trúc địa chỉ IPv6
Internet Protocol, Version 6 (IPv6) – Part 2: IPv6 Addressing architecture
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định kiến trúc địa chỉ của giao thức internet (IP) phiên bản 6
Tiêu chuẩn này bao gồm mô hình địa chỉ IPv6, các thể hiện dạng văn bản của địa chỉ IPv6, định nghĩa
về các địa chỉ unicast, anycast và multicast IPv6 và các địa chỉ được yêu cầu của một nút IPv6
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này Đối với các tài liệu viện dẫn ghinăm công bố thì áp dụng bản được nêu Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì ápdụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có)
[IPV6] TCVN 9802-1:2013 "Giao thức internet phiên bản 6 (IPv6) – phần 1: Quy định kỹ thuật”
[AUTH] "IP Authentication Header", RFC 2402, 11/1998 (Mào đầu xác thực IP).
[CIDR] "Classless Inter-Domain Routing (CIDR): an Address Assignment and Aggregation Strategy",RFC 1519, 09/1993
[ETHER] "Transmission of IPv6 Packets over Ethernet Networks", RFC 2464, 12/1998
[EUI64] IEEE, "Guidelines for 64-bit Global Identifier (EUI-64) Registration Authority",http://standards.ieee.org/regauth/oui/tutorials/EUI64.html, 03/1997
[FDDI] "Transmission of IPv6 Packets over FDDI Networks", RFC 2467, 12/1998
[GLOBAL] "IPv6 Global Unicast Address Format", RFC 3587, 08/2003
[PRIV] "Privacy Extensions for Stateless Address Autoconfiguration in IPv6", RFC 3041, 01/2001.[RFC3513] "Internet Protocol Version 6 (IPv6) Addressing Architecture", RFC 3513, 04/2005
[RFC3306] "Unicast-Prefix-based IPv6 Multicast Addresses", RFC 3306, 08/2002
T I Ê U C H U Ẩ N Q U Ố C G I A TCVN xxxx-2:2014
Trang 6[RFC3956] "Embedding the Rendezvous Point (RP) Address in an IPv6 Multicast Address", RFC 3956,11/2004.
[RFC4038] "Application Aspects of IPv6 Transition", RFC 4038, 03/2005
[SLDEP] "Deprecating Site Local Addresses", RFC 3879, 09/2004
3 Kiến trúc địa chỉ IPv6
Multicast: Một phần định danh cho một tập hợp các giao diện (thường thuộc các nút khác nhau) Mộtgói tin gửi đến một địa chỉ multicast được gửi đến tất cả các giao diện xác định bởi địa chỉ đó
Không có các địa chỉ quảng bá trong IPv6, các địa chỉ quảng bá được thay bằng địa chỉ multicast.Trong tiêu chuẩn này, các trường trong địa chỉ được gán một tên cụ thể, ví dụ trường "mạng con" Khitên này được sử dụng với thuật ngữ "định danh" (ví dụ, "định danh mạng con"), nó đề cập đến nộidung của trường đã được đặt tên Khi nó được sử dụng với thuật ngữ "tiền tố" (ví dụ, "tiền tố mạngcon"), nó đề cập đến tất cả các địa chỉ từ trái lên đến và bao gồm cả trường này
Trong IPv6, tất cả các số 0 và tất cả các số 1 là giá trị hợp lệ cho bất cứ trường nào, trừ các trườnghợp ngoại trừ cụ thể Cụ thể, các tiền tố có thể chứa, hoặc kết thúc với, các trường có giá trị 0
3.2.1 Mô hình địa chỉ
Trang 7Các địa chỉ IPv6 của tất cả các loại được gán cho các giao diện, chứ không phải cho các nút.Một địa chỉ unicast IPv6 gắn với một giao diện đơn Do mỗi giao diện thuộc về một nút duy nhất nênbất kỳ địa chỉ unicast của giao diện nào của nút cũng có thể được sử dụng như là phần định danh chonút đó.
Tất cả các giao diện được yêu cầu phải có ít nhất một địa chỉ unicast link-local (xem điều 2.8 về các địachỉ được yêu cầu bổ sung) Một giao diện đơn cũng có thể có nhiều địa chỉ IPv6 của bất kỳloại (unicast, anycast và multicast) hoặc phạm vi Các địa chỉ unicast với phạm vi lớn hơn phạm vi mộtliên kết là không cần thiết cho các giao diện mà không được sử dụng như là nguồn hoặc đích của bất
kỳ gói tin IPv6 đi đến hoặc gửi từ nút không phải là nút lân cận Điều này đôi khi thuận tiện cho cácgiao diện điểm-điểm Có một ngoại lệ cho mô hình địa chỉ này:
Một địa chỉ unicast hoặc một tập hợp các địa chỉ unicast có thể được gán cho nhiều giao diện vật
lý nếu việc thực thi IPv6 đối xử nhiều giao diện vật lý này như là một giao diện khi trình bày chotầng internet Điều này rất hữu dụng trong việc chia sẻ tải trên nhiều giao diện vật lý
Hiện nay, IPv6 vẫn tiếp tục mô hình IPv4 trong đó một tiền tố mạng con được gắn với một liên kết.Nhiều tiền tố mạng con có thể được gán cho cùng một liên kết
3.2.2 Biểu diễn dạng text của các địa chỉ
Có ba hình thức thông thường để biểu diễn địa chỉ IPv6 như các chuỗi text:
1 Hình thức ưa chuộng là x:x:x:x:x:x:x:x, với 'x’ là một đến bốn chữ số thập lục phân trong tám phần16-bit của địa chỉ
Ví dụ, những địa chỉ sau đây
Trang 82001:DB8:0:0:8:800:200C:417A một địa chỉ unicast
FF01:0:0:0:0:0:0:101 một địa chỉ multicast
0:0:0:0:0:0:0:1 một địa chỉ loopback
0:0:0:0:0:0:0:0 một địa chỉ không xác định
có thể được biểu diễn như là
2001:DB8::8:800:200C:417A một địa chỉ unicast
3.2.3 Biểu diễn dạng text của các tiền tố địa chỉ
Biểu diễn text của các tiền tố địa chỉ IPv6 tương tự như cách viết các tiền tố địa chỉ IPv4 trong chú giảiClassless Inter-Domain Routing (CIDR) [CIDR] Một tiền tố địa chỉ IPv6 được biểu diễn bằng chú giải: địa chỉ IPv6/độ dài tiền tố
với
địa chỉ ipv6 là một địa chỉ IPv6 theo bất kỳ cách ghi chú giải nào được nêu trong mục 3.2.2
độ dài tiền tố là một giá trị thập phân xác định có bao nhiêu bit kề nhau ngoài cùng bên trái
của địa chỉ cấu thành nên tiền tố
Trang 9Ví dụ, sau đây là biểu diễn đúng của tiền tố 60 bit 20010DB80000CD3 (hệ thập lục phân): 2001:0DB8:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/60
2001:0DB8::CD30:0:0:0:0/60
2001:0DB8:0:CD30::/60
Sau đây không phải là biểu diễn đúng của tiền tố ở trên:
2001:0DB8:0:CD3/60 có thể lược bỏ các số 0 dẫn đầu, nhưng không được lược bỏ các số 0 đi
cuối trong bất kỳ đoạn 16-bit của địa chỉ2001:0DB8::CD30/60 địa chỉ phía bên trái của "/" đã được mở rộng thành
2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:0000:CD302001:0DB8::CD3/60 địa chỉ phía bên trái của "/" đã được mở rộng thành
2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:0000:0CD3Khi viết cả địa chỉ nút và một tiền tố của địa chỉ nút đó (Ví dụ, tiền tố mạng con của nút), cả hai có thểđược kết hợp như sau:
địa chỉ nút 2001:0DB8:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF
và số lượng mạng con 2001:0DB8:0:CD30::/60
có thể được viết tắt là 2001:0DB8:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF/60
3.2.4 Nhận diện loại địa chỉ
Loại của một địa chỉ IPv6 được xác định bởi các bit bậc cao của địa chỉ, như sau:
Loại địa chỉ Tiền tố nhị phân ký kiệu IPv6 điều
- - -
Không xác định 00 0 (128 bit) ::/128 3.2.5.2
Loopback 00 1 (128 bit) ::1/128 3.2.5.3
Unicast link-local 1111111010 FE80::/10 3.2.5.6
Unicast global (mọi địa chỉ khác)
Các địa chỉ anycast được lấy từ không gian địa chỉ unicast (của bất kỳ phạm vi) và không có phân biệt
về cú pháp với các địa chỉ unicast
Trang 10Định dạng chung của địa chỉ Unicast global được mô tả trong điều 3.2.5.4 Một số phân nhóm có mục đích đặc biệt của địa chỉ Unicast global chứa các địa chỉ IPv4 (cho mục đích hoạt động tương tác IPv4-IPv6) được mô tả trong điều 3.2.5.5
Trong tương lai có thể xác định lại một hoặc nhiều phạm vi con của không gian Unicast global cho các mục đích khác, nhưng trừ khi và cho đến khi điều đó xảy ra, việc thực thi IPv6 phải đối xử tất cả các địa chỉ mà không bắt đầu với bất kỳ tiền tố nêu trên như là các địa chỉ Unicast global
3.2.5 Địa chỉ unicast
Các địa chỉ unicast IPv6 có thể gộp chung lại với các tiền tố có độ dài bit tùy ý, tương tự như các địa chỉ IPv4 trong Classless Inter-Domain Routing
Có một số loại địa chỉ unicast trong IPv6, cụ thể, Unicast global và unicast link-local (địa chỉ unicast site-local không sử dụng, xem Phần 3.2.5.7), Ngoài ra còn có một số phân nhóm có mục đích đặc biệt của Unicast global, chẳng hạn như địa chỉ IPv6 mang địa chỉ IPv4 Các loại hoặc phân loại địa chỉ
bổ sung có thể được định nghĩa trong tương lai
Các nút IPv6 có thể có ít hoặc nhiều kiến thức về cấu trúc nội bộ của địa chỉ IPv6, tùy thuộc vào vai trò của nút (ví dụ, là máy chủ hay bộ định tuyến) Ở mức tối thiểu, một nút có thể coi các địa chỉ unicast (bao gồm cả của mình) là không có cấu trúc nội bộ:
| 128 bit |
+ - +
| Địa chỉ nút |
+ - +
Một máy chủ có độ phức tạp vừa phải (nhưng vẫn còn khá đơn giản) có thể có thêm nhận thức về (các) tiền tố mạng con đối với (các) liên kết mà nó kết nối, với các địa chỉ khác nhau thì có thể có các giá trị khác nhau cho n: | n bit | 128-n bit |
+ - + - +
| Tiền tố mạng con | Định danh giao diện |
+ - + - +
Mặc dù một bộ định tuyến rất đơn giản có thể không có kiến thức về cấu trúc nội bộ của các địa chỉ unicast IPv6, các bộ định tuyến nói chung sẽ có kiến thức về một hoặc nhiều ranh giới phân cấp cho việc vận hành của các giao thức định tuyến Các ranh giới được biết đến sẽ khác nhau theo từng bộ định tuyến, tùy thuộc vào vị trí của bộ định tuyến trong hệ thống phân cấp định tuyến
Trang 11Ngoại trừ các kiến thức về ranh giới mạng con được đề cập ở trên, các nút không nên thực hiện bất kỳgiả định nào về cấu trúc của một địa chỉ IPv6.
3.2.5.1 Phần định danh giao diện
Các phần định danh giao diện trong các địa chỉ unicast IPv6 được sử dụng để xác định các giao diệntrong một liên kết Chúng được yêu cầu phải là duy nhất trong một tiền tố mạng con Khuyến nghịkhông gán cùng một phần định danh giao diện cho các nút khác nhau trong một liên kết Chúng cũng
có thể là duy nhất trên một phạm vi rộng hơn Trong một số trường hợp, phần định danh của một giaodiện sẽ được tạo trực tiếp từ địa chỉ tầng liên kết (link-layer) của giao diện đó Cùng một phần địnhdanh giao diện có thể được sử dụng trên nhiều giao diện của một nút đơn, miễn là chúng được gánvào các mạng con khác nhau
Lưu ý rằng tính duy nhất của phần định danh giao diện là độc lập với tính duy nhất của các địa chỉIPv6 Ví dụ, một địa chỉ unicast global có thể được tạo ra với một định danh giao diện phạm vi cục bộ
và một địa chỉ link-local có thể được tạo ra với một định danh giao diện phạm vi toàn cầu
Đối với tất cả các địa chỉ unicast, ngoại trừ những địa chỉ bắt đầu với giá trị nhị phân 000, các địnhdanh giao diện bắt buộc phải dài 64 bit và được xây dựng theo khuôn dạng EUI-64 sửa đổi
Các định danh giao diện dựa trên khuôn dạng EUI-64 sửa đổi có thể có phạm vi toàn cầu khi được lấy
từ một thẻ bài toàn cầu (universal token) (ví dụ, các định danh MAC 48 bit IEEE 802 hoặc định danhEUI-64 IEEE [EUI64]) hoặc có thể có phạm vi cục bộ khi không có thẻ bài toàn cầu (ví dụ, các liên kếtnối tiếp, các điểm kết cuối đường hầm) hoặc trong trường hợp không mong muốn thẻ bài toàn cầu (ví
dụ, các thẻ bài tạm thời dành cho riêng tư [PRIV])
Các phần định danh giao diện khuôn dạng EUI-64 sửa đổi được hình thành bằng cách đảo ngược bit
"u" (bit toàn cầu/cục bộ trong thuật ngữ IEEE EUI-64) khi hình thành các phần định danh giao diện từcác phần định danh EUI-64 IEEE Trong khuôn dạng EUI-64 sửa đổi, bit "u" được thiết lập thành một(1) để chỉ thị phạm vi toàn cầu, và được thiết lập thành không (0) để chỉ thị phạm vi cục bộ Ba octetđầu tiên trong hệ nhị phân của một phần định danh IEEE EUI-64như sau:
Trang 12sửa đổi”, cung cấp các ví dụ về việc tạo ra các phần định danh giao diện dựa trên khuôn dạng EUI-64sửa đổi.
Động cơ của việc đảo ngược bit "u" khi tạo một phần định danh giao diện là để những người quản lý
hệ thống dễ dàng cấu hình nhân công các phần định danh không toàn cầu khi không có thẻ bài phầncứng Ví dụ của trường hợp này là các liên kết nối tiếp và các điểm kết cuối đường hầm Các lựa chọnthay thế có thể có dạng như 0200:0:0:1, 0200:0:0:2 thay cho các trường hợp đơn giản hơn nhiều như0:0:0:1, 0:0:0:2
Các nút IPv6 không cần phải xác minh rằng các phần định danh giao diện được tạo ra với các thẻ bàiEUI-64 sửa đổi với bit “u” được thiết lập là “toàn cầu” là duy nhất
Việc sử dụng bit toàn cầu/cục bộ trong phần định danh khuôn dạng EUI-64 sửa đổi nhằm cho phép sựphát triển của công nghệ tương lai sẽ có lợi thế của phần định danh giao diện với phạm vi toàn cầu.Chi tiết của việc hình thành các phần định danh giao diện được quy định trong tài liệu đặc tả về “IPv6qua <link> ", ví dụ như "IPv6 qua Ethernet” [ETHER], và" IPv6 qua FDDI "[FDDI]
3.2.5.2 Địa chỉ không xác định
Địa chỉ 0:0:0:0:0:0:0:0 được gọi là địa chỉ không xác định Địa chỉ này không được gán cho bất kỳ nútnào Nó chỉ báo sự vắng mặt của một địa chỉ Một ví dụ của việc sử dụng nó là trong trường địa chỉnguồn của bất kỳ gói tin IPv6 nào được gửi bởi một máy chủ khởi tạo trước khi nó có được địa chỉ củachính mình
Địa chỉ không xác định không được sử dụng như là địa chỉ đích của các gói tin IPv6 hoặc trong màođầu định tuyến IPv6 Một gói tin IPv6 với địa chỉ nguồn không xác định không bao giờ được chuyểntiếp bởi một bộ định tuyến IPv6
Địa chỉ loopback không được sử dụng như địa chỉ nguồn trong các gói tin IPv6 được gửi ra bên ngoàicủa một nút Một gói tin IPv6 với địa chỉ đích loopback không bao giờ được gửi ra bên ngoài của mộtnút và không bao giờ được chuyển tiếp bởi một bộ định tuyến IPv6 Một gói nhận được trên một giaodiện với địa chỉ đích của loopback phải được lược bỏ
Trang 133.2.5.4 Địa chỉ Unicast global
Định dạng chung cho các địa chỉ Unicast global IPv6 như sau:
| n bit | m bit | 128-n-m bit |
+ - + - + - +
| Tiền tố định tuyến toàn cầu | Định danh mạng con | Định danh giao diện |
+ - + - + - +
với Tiền tố định tuyến toàn cầu là một giá trị (thường có cấu trúc phân cấp) được gán cho một site (một nhóm các mạng con / liên kết), Định danh mạng con là một định danh của một liên kết trong site, và Định danh giao diện được quy định tại Mục 3.2.5.1 Tất cả các địa chỉ Unicast global không bắt đầu với nhị phân 000 sẽ có trường Định danh giao diện 64 bit (tức là n + m = 64), được định dạng như mô tả trong mục 3.2.5.1 Các địa chỉ Unicast global bắt đầu với nhị phân 000 không có hạn chế về kích thước hoặc cấu trúc của trường Định danh giao diện Ví dụ về các địa chỉ Unicast global bắt đầu với nhị phân 000 là địa chỉ IPv6 mang địa chỉ IPv4 được mô tả trong mục 3 2.5.5 Một ví dụ về địa chỉ global bắt đầu với một giá trị nhị phân khác 000 (và do đó có trường Định danh giao diện 64-bit) có thể được tìm thấy trong [GLOBAL] 3.2.5.5 Địa chỉ IPv6 mang địa chỉ IPv4 Có hai loại địa chỉ IPv6 mang địa chỉ IPv4 trong 32 bit bậc thấp của địa chỉ Đó là "địa chỉ IPv6 tương thích IPv4" và "địa chỉ IPv6 ánh xạ IPv4" 3.2.5.5.1 Địa chỉ IPv6 tương thích IPv4 “Địa chỉ IPv6 tương thích IPv4” được định nghĩa để hỗ trợ việc chuyển đổi sang IPv6 Định dạng của các "địa chỉ IPv6 tương thích IPv4" như sau: | 80 bit | 16 | 32 bit |
+ - + - +
| 0000 0000 | 0000 | Địa chỉ IPv4 |
+ - + - + - +
CHÚ THÍCH: Các địa chỉ IPv4 được sử dụng trong "địa chỉ IPv6 tương thích IPv4" phải là một địa chỉ unicast IPv4 toàn cầu duy nhất.