GIỚI THIỆU VỀ THẾ HỆ ĐỊA CHỈ INTERNET MỚI IPV6

GIỚI THIỆU VỀ THẾ HỆ ĐỊA CHỈ INTERNET MỚI IPV6

M ã số : KT 02 SM 06

B iên so ạn : KS N g u yễ n T h ị T h u T h ủ y

H iệu đ ín h : T h.S H o à n g M in h C ƣ ờ n g

N H À X U Ấ T B Ả N B Ƣ U Đ IỆ N

T P H Ồ C H Í M IN H - 2006

LỜ I G IỚ I T H IỆ U

Đ ịa chỉ của các m áy tính trên Internet hiện na y đang đư ợ c đánh số theo thế hệ địa chỉ phiên bản 4 (IP v4) gồm 32 bit T rên lý thuyết, kh ông gian IPv4 bao gồm hơ n 4 tỉ địa chỉ (thự c tế thì ít hơ n) T uy nhiên đứ ng trư ớ c sự ph át triển m ạnh m ẽ về số lư ợ n g các thiết bị trên m ạng lư ớ i thì xảy ra nguy cơ thiếu hụt không gian địa chỉ IP v4; cùng vớ i nhữ ng hạn chế trong cô ng nghệ và nh ữ ng như ợ c điểm của IP v4 đã thúc đẩy sự ra

đờ i của m ột thế hệ địa chỉ Internet m ớ i IP v6

IP v6 đư ợ c thiết kế vớ i h y vọng khắc phục nh ữ ng hạn chế vốn có của địa chỉ IP v4 nh ư bị hạn chế về không gian địa chỉ, cấu trúc định tuyến và bảo m ật, đồng thờ i đem lại nhữ ng đặc tính m ớ i thỏa m ãn các nhu cầu dịch vụ của thế hệ m ạng m ớ i như khả năng tự động cấu hình

m à không cần hỗ trợ của m áy chủ D H C P , cấu trúc định tuyến tốt hơ n,

hỗ trợ tốt hơ n m ulticast, hỗ trợ b ảo m ật và cho di động tốt hơ n H iện nay IP v6 đã đ ư ợ c chuẩn hóa từ ng b ư ớ c, ch uẩn bị đ ư a vào ứ ng dụng thự c tế trong tư ơ ng lai T rung tâm Internet V iệt N am (V N N IC ) biên soạn

cuốn sách “ G iớ i th iệu về th ế h ệ địa ch ỉ In tern et m ớ i IP v6 ” cho các

bạn có nhu cầu tìm hiểu về IP v6

C uốn sách gồ m 5 ch ư ơ ng: C h ư ơ ng 1 : G iớ i thiệu về IP v4, IP v6 ;

C hư ơ ng 2: C ấu trúc địa chỉ IP v6; C h ư ơ ng 3: C ác thủ tục và quy trình họat động của IP v6; C h ư ơ ng 4: C ác công nghệ chuyển đổi giao tiếp giữ a Ipv4-IP v6; C h ư ơ ng 5: T hiết lập m ột m ạ ng thuần IP v6 (tron g điều kiện IP v4 vẫn đ ang đư ợ c ứ ng dụng) cung cấ p m ột số dịch vụ cơ bả n DNS, WEB, FTP

C húng tôi cảm ơ n N hà xuất bản B ư u điện đ ã góp phần trong việc hoàn thành cuốn sách này T rân trọng giớ i thiệu cùng bạn đọc và rất

m ong nhận đư ợ c nhữ ng ý kiến đóng góp để cuốn sách ngày càng hoàn

thiện hơ n trong nhữ ng lần xuất bản sau M ọi ý kiến xin gử i về: Trung

tâm In tern et V iệt N am , 115 T rần D u y H ư n g, C ầu G iấy, H à N ội; Đ iện

th oại: 04.5564944; F ax: 04.5564955

X in trân trọng cảm ơ n

T R U N G T Â M IN T E R N E T V IỆ T N A M

M Ụ C LỤ C

LỜ I G IỚ I T H IỆ U 6

G IẢ I T H ÍC H C Á C T H U Ậ T N G Ữ V À T Ừ V IẾ T T Ắ T 13

C H Ư Ơ N G 1: Đ ỊA C H Ỉ IN T E R N E T P H IÊ N B Ả N 4 (IP V 4) V À T H Ế H Ệ Đ ỊA C H Ỉ IN T E R N E T M Ớ I (IP V 6) 19

I Đ ỊA C H Ỉ IN T E R N E T P H IÊ N B Ả N 4 (IP V 4 ) 20

I.1 C ác hệ số thập phân, nhị phân, hexa decim al 20

I.2 B iểu diễn địa chỉ Internet phiên bản 4 21

I.3 C hứ c năng của địa chỉ IP v4 22

I.4 C ấu trúc địa chỉ IP v4 23

I.5 B iểu diễn m ột dải địa chỉ IP v4 24

I.6 K hông gian địa chỉ IP v4 24

I.7 Q uản lý địa chỉ Internet 25

II H Ạ N C H Ế C Ủ A T H Ế H Ệ Đ ỊA C H Ỉ IP V 4 V À M Ụ C T IÊ U P H Á T T R IỂ N IP V 6 26

II.1 S ự cạn kiệt địa chỉ IP v4 26

II.2 H ạn chế về công nghệ và nhƣ ợ c điểm của IP v4 28

II.3 M ục tiêu trong thiết kế IP v6 29

III H IỆ N T R Ạ N G T R IỂ N K H A I IP v6 T O À N C Ầ U 30

III.1 T iêu chuẩn hóa IP v6 30

III.2 T ình hình thử nghiệm , phát triển IP v6 31

C H Ư Ơ N G 2: C Ấ U T R Ú C Đ ỊA C H Ỉ IP v6 37

I CÁC H B IỂ U D IỄ N V À C Ấ U T R Ú C Đ ỊA C H Ỉ IP V 6 38

I.2 T ổng quan về địa chỉ IP v6, khác biệt so vớ i IP v4 38

I.2 B iểu diễn địa chỉ IP v6 39

I.3 C ấu trúc của m ột địa chỉ IP v6 41

I.4 Đ ịnh danh giao diện trong địa chỉ IP v6 42

II C Ấ U T R Ú C Đ Á N H Đ ỊA C H Ỉ V À C Á C D Ạ N G Đ ỊA C H Ỉ IP v6 45

II.1 T ổng quan về phân loại địa chỉ IP v6 45

II.2 N hữ ng dạng địa chỉ thuộc loại U N IC A S T 46

II.3 N hữ ng dạng địa chỉ thuộc loại M ulticast 53

II.4 Loại địa chỉ A N Y C A S T 61

II.5 Lự a chọn địa chỉ m ặc định trong IP v6 62

III T Ó M T Ắ T V Ề Đ ỊA C H Ỉ IP v6 63

III.1 T hống kê về các dạng địa chỉ IP v6 63

III.2 N hữ ng dạng địa chỉ m áy tính IP v6 nghe lƣ u lƣ ợ ng và xử lý 64

III.3 N hữ ng dạng địa chỉ router IP v6 nghe lƣ u lƣ ợ ng và xử lý 65

IV P H Ầ N M À O Đ Ầ U IP V 6 65

IV 1 P hần m ào đầu IP v4 67

IV 2 M ào đầu của IP v6 - N hữ ng thay đổi, cải tiến so vớ i IP v4 68

V Đ Ặ C T ÍN H C Ủ A Đ ỊA C H Ỉ IP v6 75

V 1 T ổng quát chung 75

V 2 C hất lƣ ợ ng dịch vụ Q oS trong thế hệ địa chỉ IP v6 78

V 3 H ỗ trợ tốt hơ n về bảo m ật trong thế hệ địa chỉ IP v6 81

V I T H Ự C H À N H K ÍC H H O Ạ T IP V 6 T R Ê N H Ệ Đ IỀ U H À N H W IN D O W S , L IN U X C Ấ U H ÌN H K Ế T N Ố I B Ằ N G Đ ỊA C H Ỉ IP V 6 82

VI.1 H ỗ trợ IP v6 trong hệ điều hành W indow s 200 3 server 82

V I.2 H ỗ trợ IP v6 trên hệ điều hành Linux 86

V I.3 M ột số tiện ích kiểm tra kết nối và kiểm tra cấu hình 88

V I.4 T hự c hành 89

C H Ư Ơ N G 3: C Á C T H Ủ T Ụ C V À Q U Y T R ÌN H H O Ạ T Đ Ộ N G C Ơ B Ả N C Ủ A Đ ỊA C H Ỉ IP V 6 101

I T H Ủ T Ụ C IC M P V 6 103

I.1 T ổng quát về vai trò của thủ tục IC M P v6 trong hoạt động của IP v6 103

I.2 P hân loại thông điệp IC M P V 6 104

II T H Ủ T Ụ C N D 108

II.1 T hông điệp IC M P v6 sử dụng trong thủ tục N D 110

II.2 T ìm hiểu về gói tin N D 114

II.3 N hữ ng quy trình N D cung cấp 115

III M Ộ T S Ố Q U Y T R ÌN H H O Ạ T Đ Ộ N G C Ơ B Ả N C Ủ A Đ ỊA C H Ỉ IP v6 117

III.1 Q uy trình phân giải địa chỉ lớ p 2 từ địa chỉ IP v6 lớ p 3 117

III.2 K iểm tra trùng lặp địa chỉ trên m ột đƣ ờ ng kết nối 118

III.3 K iểm tra khả năng có thể kết nối đƣ ợ c tớ i node lân cận 119

III.4 T ìm kiếm bộ định tuyến trên đƣ ờ ng kết nối R D 120

III.5 T ự động cấu hình địa chỉ không trạng thái của thiết bị IP v6 122

III.6 Đ ánh số lại thiết bị IP v6 126

III.7 Q uy trình tìm kiếm giá trị P athM T U phục vụ cho việc phân m ảnh gói tin IP v6 126

IV T H Ủ T Ụ C Q U Ả N L Ý Q U A N H Ệ T H À N H V IÊ N M U L T IC A S T - MLD 128

IV 1 T ổng quát về thủ tục M LD 128

IV 2 B a thông điệ p IC M P v6 sử dụng trong thủ tục M LD 130

V T H Ự C H À N H Q U A N S Á T G IA O T IẾ P V À H O Ạ T Đ Ộ N G C Ủ A C Á C NODE IPv6 131

V 1 C ấu hình IP v6 trên bộ định tuyến C isco 131

V 2 T hự c hành 134

C H Ư Ơ N G 4: C Ô N G N G H Ệ C H U Y Ể N Đ Ổ I G IA O T IẾ P IP V 6 – IPV4 145

I T Ổ N G Q U A N V Ê C Ô N G N G H Ệ C H U Y Ể N Đ Ổ I IP V 6 - IPV4 146

I.1 Dual-stack 146

I.2 C ông nghệ đƣ ờ ng hầm 148

I.3 C ông nghệ chuyển đổi 150

II M Ộ T S Ố C Ô N G N G H Ệ T Ạ O Đ Ƣ Ờ N G H Ầ M 150

II.1 C ấu hình bằng tay đƣ ờ ng hầm 150

II.2 Tunnel Broker 151

II.3 C ông nghệ đƣ ờ ng hầm 6to4 155

III T H Ự C H À N H T H IẾ T L Ậ P V À S Ử D Ụ N G Đ Ƣ Ờ N G H Ầ M 161

C H Ư Ơ N G 5: T H IẾ T LẬ P M Ạ N G T H Ử N G H IỆ M C H Ỉ D Ù N G Đ ỊA C H Ỉ IP V 6 C U N G C Ấ P M Ộ T S Ố D ỊC H V Ụ D N S , W E B , FTP 169

I G IỚ I T H IỆ U M Ộ T S Ố P H Ầ N M Ề M H Ỗ T R Ợ IP V 6 169

I.1 IP v6 vớ i dịch vụ D N S 169

I.2 M ột số phần m ềm cung cấp dịch vụ hỗ trợ IP v6 170

I.3 M ột số phần m ềm client dịch vụ hỗ trợ IP v6 172

II T H Ự C H À N H T H IẾ T L Ậ P M Ạ N G 173

II.1 M ục tiêu thự c hành 173

II.2 C huẩn bị 173

II.3 C ác bƣ ớ c thự c hiện 175

T À I LIỆ U T H A M K H Ả O 189

T Ắ T

6Bone

M ạ n g thử ng h iệ m về IP v6, ba o gồ m cá c site IP v6 kế t nố i thô ng cá c đƣ ờ ng

h ầ m , sử dụ ng cơ sở h ạ tần g m ạ ng In te rn e t IP v4 6B on e đ ƣ ợ c hu ỷ bỏ vào 06/06/2006

Address Resolution Protocol - T h ủ tụ c ph ân g iả i đ ịa ch ỉ, sử dụ ng tro ng IP v4

đ ể ph ân g iả i đ ịa ch ỉ IP v4 thà nh đ ịa ch ỉ lớ p 2 tƣ ơ ng ứ ng , ví d ụ đ ịa ch ỉ E the rne t MAC

Dynamic Host Configuration Protocol - T hủ tụ c cấu h ìn h đ ịa ch ỉ độ ng , cấ p đ ịa

ch ỉ tạ m th ờ i cho th iế t b ị IP v4 Đ ƣ ợ c sử dụ ng cho ph ép m ộ t th iết b ị IPv4 tìm

đ ịa ch ỉ IP và n hữ ng thô ng tin khá c nh ƣ m á y ch ủ tê n m iền nộ i bộ m à khô ng

cầ n tớ i cấu h ìn h th ủ côn g và lƣ u trữ n h ữ n g thô ng tin nà y trê n m á y

Header

M à o đ ầ u - phầ n ch ứ a các thô ng tin ph ụ c vụ cho việ c xử lý th ôn g tin tạ i cá c

lớ p tron g m ô h ình h oạ t đ ộn g của th ủ tụ c T C P /IP

In te rn et C o rpo ra tio n fo r A ssign ed N a m es an d N u m b e rs T ổ ch ứ c p h i lợ i

n hu ận , đả m n h iệ m va i trò q uả n lý về tà i n gu yê n số (đ ịa ch ỉ IP , cá c th ôn g số

th ủ tụ c) và tê n (h ệ thố ng tê n m iề n ), đ ồn g th ờ i q uả n lý h ệ thố ng m á y chủ tê n

m iề n gố c toà n cầu

ICMP

Internet Control Message Protocol - T hủ tụ c củ a nh ữ ng th ôn g đ iệp đ iều kh iể n ,

sử d ụn g tra o đổ i nh ữ ng thôn g đ iệ p báo lỗ i g iao tiế p , th ông đ iệp ch ẩ n đo án

m ạ n g tron g h oạ t độ ng của IP

ICMPv4

Internet Control Message Protoco version 4 - T h ủ tụ c IC M P p h iê n b ản 4 K h á i

n iệ m nà y đ ồn g nh ấ t vớ i khá i n iệ m IC M P

ICMPv6

Internet Control Message Protoco version 6 - T hủ tụ c IC M P p h iên bả n 6, là

p h iên b ản đ ã đƣ ợ c sử a đổ i, n ân g cấ p của IC M P , p h ụ c vụ cho h oạ t độ ng củ a IPv6

IETF

Internet Engineering Taskforce - T ổ ch ứ c tiê u chuẩ n ho á , viế t cá c tà i liệ u tiê u

ch uẩ n h oá (R F C ) ph ụ c vụ ho ạ t độ ng In te rn et to àn cầ u

IGMP

Internet Group Management Protocol - T hủ tụ c sử d ụn g tron g cô ng n gh ệ

m u ltica st IP v4 đ ể th iế t lậ p qu an h ệ thà nh viê n n hó m m u ltica st tron g m ộ t

m ạ n g T h ủ tụ c nà y cho ph ép m ộ t m á y tính thô ng b á o vớ i bộ đ ịnh tu yến trê n

m ạ n g củ a nó rằ ng nó m u ốn nh ận lƣ u lƣ ợ ng của m ộ t đ ịa ch ỉ m u ltica st n hấ t

Internet Protocol version 4 – P h iên b ản 4 của th ủ tụ c In te rn et H iệ n đa ng

đ ƣ ợ c sử dụ ng p hổ b iế n tron g h oạ t đ ộng m ạn g In te rn et to àn cầu

Latin American and Caribbean Internet Addresses Registry - T ổ ch ứ c q uả n lý

đ ịa ch ỉ IP , số h iệ u m ạn g cấ p vùn g, p hụ trá ch kh u vự c M ỹ L a tin h và b iể n Caribe

Loopback

K ê nh g ia o tiế p cho ph ép ph ần m ề m khá ch (clie n t) có thể g ia o tiế p vớ i p hầ n

m ề m ch ủ (se rve r) trê n cù ng m ột m á y N gƣ ờ i sử d ụn g d ùn g m ộ t đ ịa ch ỉ IP

th ƣ ờ n g là 12 7 0 0 1 để trỏ về m á y tín h n à y D ả i đ ịa ch ỉ sử d ụn g ch o ch ứ c

n ăn g lo op ba ck là từ 12 7 0 0 0 đế n 12 7 2 55 2 55 25 5

MLD

Multicast Listener Discovery – L à m ộ t thủ tụ c, sử d ụn g cá c th ôn g đ iệp

IC M P v6 , cho ph ép cá c bộ đ ịnh tu yến kh á m ph á ra n hữ ng đ ịa ch ỉ IP v6

m u ltica st n ào đ an g đ ƣ ợ c "ng he " lƣ u lƣ ợ ng trên m ộ t đ ƣ ờ ng kế t n ố i

Network Address Translation - M ộ t cô n g ng h ệ thay th ế đ ịa ch ỉ tron g gó i tin IP

kh i g ó i tin đ i ra , h oặ c vào m ộ t m ạn g, ch o p hé p nh iề u th iế t b ị m ạ ng đ án h đ ịa

ch ỉ riê n g (p riva te ) có thể ch ia sẻ cù ng m ộ t đ ịa ch ỉ to à n cầ u (pu b lic) và kế t nố i vào Internet

ND

Neighbor Discovery - M ộ t th ủ tụ c m ớ i, đ ƣ ợ c ph á t triể n tro ng h oạ t độ ng IP v6

N D sử dụ ng cá c th ôn g đ iệp IC M P v6 đ ể đ ả m nhiệ m cá c q u y trìn h g ia o tiếp

cầ n th iế t g iữ a cá c no de trên m ộ t đ ƣ ờ n g kết n ố i n h ƣ qu y trìn h ph ân g iả i đ ịa

ch ỉ (th ự c h iện bằ ng th ủ tụ c A R P tron g IP v4 ), q u y trìn h tìm kiế m b ộ đ ịnh

L à m ộ t kh ố i đ ịa ch ỉ IP v4 h o ặ c IP v6 , đ ƣ ợ c q u yế t đ ịn h b ằ n g việ c cố đ ịn h m ộ t

số b it đ ầ u tiê n củ a đ ịa ch ỉ V í d ụ 2 0 3 1 1 9 9 0 /2 4 là tậ p h ợ p cá c đ ịa ch ỉ IP v4

Regional Internet Registry - T ổ chứ c qu ản lý và p hâ n b ổ đ ịa ch ỉ IP cấp vù ng

ch o cá c h oạ t độn g In te rn e t N h ữ n g tổ chứ c n ày cũ ng có nh ữ n g va i trò tron g việ c hỗ trợ qu ản lý cơ sở h ạ tần g In te rn et và ph á t triể n ch ín h sá ch q uả n lý tà i

n gu yên đ ịa ch ỉ IP , số h iệ u m ạ ng A S N

Đ ƣ ờ n g h ầ m - Là m ộ t cá ch th ứ c tru yền gó i tin IP v6 từ m ột đ iể m tớ i m ột đ iể m

kh á c trên m ạn g , sử d ụn g cơ sở h ạ tầ ng m ạ ng IP v4 b ằn g cá ch bọ c gó i tin

IP v6 tro ng g ó i tin IP v4 , do vậ y chú ng có thể đ i đ ƣ ợ c tro ng cơ sở h ạ tần g

VPN

V irtu a l P riva te N e tw o rk Đ ƣ ợ c n hắ c tớ i n hƣ m ộ t m ạ n g tro ng đó có cá c p hầ n

m ạ n g cá ch n ha u b ở i vị trí đ ịa lý đ ƣ ợ c kế t n ố i thô ng q ua In te rne t cô ng cộ ng

so ng dữ liệu truyền qu a In te rne t đ ƣ ợ c m ã h oá , d o vậ y toà n b ộ m ạ ng đ ƣ ợ c

xe m nh ƣ m ộ t m ạ ng riê ng “ảo ”

Đ ỊA C H Ỉ INTERNET P H IÊ N B Ả N 4 (IP V 4) V À

T H Ế H Ệ Đ ỊA C H Ỉ INTERNET M Ớ I (IPV6)

T ro n g p hầ n đ ầ u tiê n cu ố n sá ch, ch ú n g tôi xin n h ắ c lại m ộ t cá ch tổ n g

q u a n về th ế h ệ địa chỉ In te rne t p hiê n b ản 4 hiệ n tạ i đa n g đ ƣ ợ c sử d ụ n g (IP v4 ), n gu yê n nh â n tại sa o cầ n thiế t p h á t triể n p hiê n b ả n m ớ i củ a địa

ch ỉ Internet T ừ đ ó giớ i thiệu vớ i b ạ n đ ọ c về đ ịa chỉ Inte rn et p hiên b ản

6 - IPv6, p h iê n b ản ứ n g d ụ n g tiế p th e o của th ủ tụ c Internet Đ â y là

p h iên b ả n đ ƣ ợ c th iế t kế n h ằ m kh ắ c p h ụ c n h ữ n g h ạ n ch ế củ a g iao th ứ c Internet IPv4 và b ổ su ng n h ữ n g tín h nă n g m ớ i cầ n thiế t tro n g h o ạ t

đ ộ n g và d ịch vụ m ạ n g th ế h ệ sa u C h ú n g tô i cũ n g ch ia sẻ vớ i cá c b ạ n

n h ữ n g đ ịa chỉ, n g uồ n th ô n g tin b ạn có th ể sử d ụ n g đ ể tìm h iể u th ê m ,

cậ p n h ậ t n h ữ n g th ô ng tin m ớ i n h ấ t về cô n g ng h ệ IPv6

C h ƣ ơ n g 1 b a o g ồ m n h ữ n g m ụ c ch ín h sa u đ ây:

 N h ắ c lại về địa chỉ Internet p hiên b ả n 4 (IP v4 )

 H ạ n ch ế củ a th ế h ệ địa chỉ IPv4 M ụ c tiê u p h át triể n IPv6

 H iệ n trạ n g triể n kh ai IPv6 to à n cầ u

I Đ ỊA C H Ỉ INTERNET P H IÊ N B Ả N 4 (IPV4)

K h i n hiề u m ạ n g co n kế t nố i vớ i n h a u đ ể giao tiếp , trao đ ổi th ôn g tin ,

n g ƣ ờ i ta g ọi đ ó là liên m ạ n g (Internetwork) Internet là liê n m ạ n g toàn

cầ u , kế t n ối cá c thiế t bị m ạ n g M ỗ i thiết bị th am g ia m ạ n g n à y cũ n g cầ n

m ộ t cá ch th ứ c n à o đ ó đ ịn h da n h d u y n hấ t Đ ồn g th ờ i p h ải có cá ch th ứ c

ch u n g đ ể ch ú ng liê n h ệ , gia o tiế p đ ƣ ợ c vớ i n h a u C á ch th ứ c để cá c

m á y tín h n ó i ch u yệ n, gia o tiếp vớ i n ha u trên m ạ n g to à n cầ u đ ƣ ợ c g ọi

là gia o th ứ c H iệ n na y, Internet to àn cầ u sử d ụ n g tậ p h ợ p g ia o th ứ c TCP/IP G ia o th ứ c IP (Internet P ro to col) xá c đ ịn h cá ch th ứ c tru yền tải

cá c g ói tin đi trê n liê n m ạ n g

T hiế t bị tro n g m ạ n g Internet định d a n h d u y n hấ t b ằ n g m ộ t h ệ th ố n g số ,

đ ƣ ợ c g ọ i là địa ch ỉ Internet H ệ th ốn g số đ ƣ ợ c th iế t kế từ th ờ i đ iể m b a n

đ ầ u củ a Internet đ ƣ ợ c g ọi là địa chỉ Internet p h iên b ả n 4 (IP v4) T hiết

b ị m ạ n g th a m g ia h o ạ t đ ộ n g Internet to à n cầ u đ ƣ ợ c g ắ n cá c địa chỉ tro n g h ệ thố n g số n à y the o q u y địn h của gia o th ứ c IP H iệ n n a y, ch ú n g

ta vẫ n đa n g sử dụ n g ph ổ biến p hiê n b ả n địa ch ỉ n à y tro n g h o ạ t đ ộ n g

củ a m ạ n g Internet toà n cầ u

I.1 C ác h ệ số th ập p h ân , n h ị p h ân , h exa d ecim al

C h ữ số ch ú n g ta sử d ụ n g tro ng cu ộ c số n g thƣ ờ n g n h ậ t đ ƣ ợ c g ọi là số

th ậ p p h â n P h é p tín h th ự c h iệ n vớ i cá c co n số th ậ p p h ân đ ƣ ợ c g ọi là

cơ số 1 0 M ọi ch ữ số chỉ có th ể biể u diễ n đ ƣ ợ c m ƣ ờ i g iá trị từ 0 đ ế n 9

p h â n từ 0 đ ến 1 5 H oà n to àn có th ể xâ y d ự n g m ộ t h ệ số có 1 6 giá trị

H ệ số đ ó đ ƣ ợ c g ọi là h ệ số hexa decimal, cò n g ọ i tắ t là h e xa , cơ số 1 6

T u y n hiê n , có m ộ t vấ n đ ề về cá c ký tự b iể u d iễ n giá trị co n số h e xa : chúng ta chỉ có 9 ch ữ số đ ể b iể u diễ n m ƣ ờ i g iá trị từ 0 đ ế n 9 N h ƣ vậ y

từ g iá trị 1 0 đ ế n 15 , cầ n p h ải dù n g cá c ký tự d ạ n g ch ữ đ ể biểu diễ n

C á c ký tự đ ó đ ƣ ợ c sử d ụ n g n h ƣ sa u : A b iể u d iễ n g iá trị 1 0 , B -11, C-12, D-13, E-14 và F-15

M ộ t số h e xa tƣ ơ n g ứ n g n h ó m 4 số n h ị p h â n C h ú n g ta có th ể q u y đổ i

q u a lại giữ a cá c h ệ số n hị ph â n , th ậ p p hâ n , he xa d e cim a l:

Hexa decimal (cơ số 16)

0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

F= 15 (thập phân) = 1111 (nhị phân)

CA82 = 2x160 + 8x161 + 10x162 + 12x163 = 51842

I.2 B iểu d iễn đ ịa ch ỉ Internet p h iên b ản 4

T ro n g p hiê n bả n 4 , m ộ t đ ịa chỉ Internet đ ƣ ợ c th iết kế b a o g ồ m 3 2 bit

n h ị ph â n N ế u viế t 3 2 co n số n hị p h ân đ ể biểu d iễn m ộ t đ ịa chỉ IPv4 thì

vô cù n g b ất tiệ n và kh ó nh ớ D o vậ y, n g o ài h ệ số n hị ph â n , n g ƣ ờ i ta

cò n sử d ụ n g cá c h ệ số th ậ p p h â n và h e xa d ecim a l đ ể b iểu diễ n địa chỉ

IPv4 T ro n g đ ó , cá ch th ứ c b iể u diễ n địa chỉ IPv4 d ƣ ớ i d ạ n g số th ậ p

p h â n là thô n g d ụn g n hấ t

Đ ể ch u yể n đ ổi 3 2 bit n hị p hâ n IPv4 sa n g biểu d iễ n d ƣ ớ i d ạn g số th ậ p phân, 32 bit n hị p hâ n n à y đ ƣ ợ c chia th à nh các nhóm 8 bit phân cách

n h a u b ở i d ấ u ch ấ m và ch u yể n đ ổi th à n h giá trị thậ p p h ân ch o dễ n h ớ :

N ế u 3 2 bit này, thay vì chia thành các nhóm 8 bit n h ƣ trê n , đ ƣ ợ c ch ia thành các nhóm 4 bit n hị p h â n và ch u yể n đổ i sa n g ch ữ số h e xa R ồ i lại tiế p tụ c n h ó m 4 ch ữ số h e xa th à n h m ộ t n h ó m p h â n cá ch b ở i dấ u “:”,

kh i đó địa chỉ IPv4 n à y đ ƣ ợ c biể u diễ n the o dạ n g số h e xa d e cim a l

I.3 C h ứ c n ăn g củ a đ ịa ch ỉ IPv4

C h ắ c h ẳ n b ạ n đ ọ c sẽ n ó i rằ n g : ch ứ c n ă n g củ a đ ịa chỉ IPv4 là đ ể đ ịn h

d a n h cá c thiế t bị trê n m ạ n g Internet ch ứ sa o ? T u y n hiê n , n h ƣ vậ y ch ƣ a

đ ủ Đ ịa chỉ IPv4 có h ai ch ứ c n ă n g cơ b ả n sa u đ â y:

12–11–10–2–3–9–11-7 (cụm 4 bit sang thập phân)

C–B–A–2–3–9–B-7 (hexa decimal) CBA2:39B7 (biểu diễn dạng hexa decimal)

Đ ịa chỉ IPv4 cu n g cấ p số đ ịn h d an h d u y nh ấ t ch o n h ữ n g g iao d iện (ca rd m ạ n g ) th a m g ia và o m ạ n g Internet T ừ đ ó xá c đ ịn h m ộ t node (m á y tín h , h o ặ c thiế t bị m ạ n g ) d u y nh ấ t trê n m ạ n g Internet

 H ỗ trợ ch o đ ịn h tu yến

Đ ể tru yề n tả i th ôn g tin từ m ộ t m ạ n g sa n g m ộ t m ạ n g kh á c trên Internet,

có n h ữ n g th iế t bị th ự c h iện ch ứ c n ă n g là m cầ u n ố i, ch u yển tải th ô n g tin

g iữ a cá c m ạ n g g ọ i là cá c b ộ đ ịn h tu yế n (router) Đ ịnh tu yế n là q u y trìn h trê n cá c thiế t bị n à y đ ể dịch ch u yể n gói tin từ m ộ t m ạ n g sa n g m ạ n g

kh á c trê n liê n m ạ n g T h ậ t n g ạ c n hiên khi n ói địa chỉ IPv4 h ỗ trợ cho

q u y trìn h n à y N h ƣ n g thậ t sự , đ ịa chỉ IPv4 đ ƣ ợ c q u y đ ịn h th e o m ộ t cấ u trú c h ỗ trợ rou te r q u yế t địn h th ự c hiệ n n h ữ ng g ì vớ i g ói tin , d ự a trê n

g iá trị củ a đ ịa chỉ, từ đ ó h ỗ trợ q u y trìn h địn h tu yế n

I.4 C ấu trú c đ ịa ch ỉ IPv4

Đ ể h ỗ trợ ch o định tu yế n , địa chỉ IPv4 có m ộ t cấ u trú c n ội bộ đ ể xá c

đ ịn h cá c m ạ n g và xá c đ ịn h cá c thiế t bị (host) tro ng m ộ t m ạ n g 3 2 bit tro n g m ộ t đ ịa ch ỉ IPv4 đ ƣ ợ c chia thà n h h ai p hầ n :

 P h ần xác đ ịn h m ạn g

M ộ t số n h ấ t định cá c bit, tín h từ trái q u a tro ng đ ịa chỉ IPv4 d ùn g đ ể xá c

đ ịn h m ạ n g (Network ID) P h ầ n n à y còn đƣ ợ c g ọ i là tiề n tố m ạ n g (netwo rk p re fix) h a y gọ i tắ t là tiền tố (p re fix)

 P h ần xác đ ịn h m áy tín h tro n g m ạn g

S ố cá c bit cò n lại tro n g địa chỉ sẽ đ ƣ ợ c sử dụ n g đ ể xá c đ ịn h cá c máy tính (Host ID) tro n g m ộ t m ạ n g n h ấ t địn h

H ình 1: C ấu trúc địa chỉ IPv4

Đ ịa chỉ IPv4 đ ầ u tiê n củ a m ộ t m ạ n g , tứ c đ ịa ch ỉ vớ i p h ần Host ID toàn

g iá trị 0 đ ƣ ợ c sử d ụ ng đ ể xá c địn h m ạ n g

V í d ụ :

Network ID (n bit)

Host ID (32 – n bit)

32 bit

 N ế u lấ y 8 bit làm Network ID và 24 bit còn lạ i là m H o st ID , th ì

kh ô n g gia n địa chỉ IPv4 sẽ ba o g ồ m 28 = 2 5 6 m ạ n g , m ỗ i m ạ n g có

224 = 16777216 máy

 Đ ịa chỉ 20 3 0 0 0 sẽ xá c địn h m ạ n g 2 0 3 tro n g số 2 5 6 m ạ n g trên

I.5 B iểu d iễn m ộ t d ải đ ịa ch ỉ IPv4

M ộ t m ạ n g IPv4 n h ƣ trê n b a o gồ m m ộ t d ả i cá c địa chỉ IPv4 N g ƣ ờ i ta

sử d ụ n g địa chỉ đ ầ u tiê n tro ng m ạ n g kế t h ợ p vớ i đ ộ d ài cá c bit tiền tố

đ ể biể u diễn m ộ t d ả i địa chỉ IPv4, cụ th ể nh ƣ sau:

Đ ịa ch ỉ IPv4 đ ầ u tiê n củ a m ạ n g /độ d à i cá c bit tiề n tố

(Viế t tắ t là Đ ịa ch ỉ/P re fix)

V í d ụ :

 2 0 3 1 6 2 5 7 0 /24 xá c đ ịn h m ộ t d ả i đ ịa chỉ từ 2 0 3 1 6 2 5 7 0 đ ế n 203.162.57.255

 2 0 3 1 6 2 0 0 /1 6 xá c đ ịn h m ộ t d ả i đ ịa chỉ từ 2 0 3 1 6 2 0 0 đ ế n 203.162.255.255

I.6 K h ô n g g ian đ ịa ch ỉ IPv4

V ớ i 3 2 bit, đ ịa ch ỉ IPv4 có th ể tạ o n ê n 232 co n số đ ịn h d a n h thiế t bị C ó

n g h ĩa trê n lý th u yết, kh ô n g gia n IPv4 b a o gồ m 4 2 9 4 9 6 7 2 96 đ ịa ch ỉ (h ơ n 4 tỉ) Con số có vẻ tƣ ơ n g đố i lớ n T u y n h iên , the o ph ƣ ơ n g th ứ c tru yề n tải th ôn g tin th e o giao th ứ c Internet, kh ô n g p h ải to àn b ộ 232 số

n à y có th ể đ ƣ ợ c sử d ụ n g đ ể đ á n h số thiế t bị m ạ n g H ơ n n ữ a , địa chỉ Internet đ ƣ ợ c th iế t kế tại th ờ i điể m số lƣ ợ n g th iế t b ị n ối m ạ n g ít, vấ n đ ề tiế t kiệ m kh ô n g gia n địa chỉ ch ƣ a đ ƣ ợ c q u an tâ m V í d ụ , chỉ vớ i m ộ t

m ụ c đ ích ch o ch ứ c n ă n g lo op b a ck, th eo thiế t kế sử d ụ n g vù n g đ ịa ch ỉ 127.0.0.0/8, làm m ấ t đ i 1 /2 5 6 kh ô n g gia n địa ch ỉ IPv4

T h ờ i gia n trôi qu a , Internet p h á t triể n vớ i m ộ t tố c đ ộ ch ó n g m ặ t, n ả y sinh vấ n đ ề về thiế u h ụ t kh ô n g gia n địa chỉ IPv4 T ổ ch ứ c q u ả n lý địa

ch ỉ Internet to à n cầ u q u y địn h tro n g khô n g g ia n địa chỉ IPv4 m ộ t số

vù n g địa chỉ d à n h riê n g (địa chỉ private), vớ i m ụ c đ ích kế t n ố i tro n g

p h ạ m vi m ạ n g n ộ i bộ củ a m ộ t tổ ch ứ c (site ) m à kh ô n g địn h tu yế n ra

n g o ài m ạ n g to à n cầ u N h ƣ vậ y, cá c vù n g địa ch ỉ n à y có th ể đ ƣ ợ c dù n g trù n g lặ p tại n hiều m ạ n g m à kh ô n g g â y xu n g đ ộ t địn h tu yế n toà n cầ u

H iệ n na y n h ữ n g vùn g địa ch ỉ sa u đ ƣ ợ c qu y địn h là địa chỉ private:

 10.0.0.0/8

 172.16.0.0/12

 192.168.0.0/16

V iệ c sử d ụ n g n h ữ n g vù n g đ ịa ch ỉ n à y n ả y sin h n h u cầ u kế t n ố i n h ữ n g

m ạ n g có đ ịa ch ỉ dành riêng vào Internet to à n cầ u , tro n g kh i kh ô n g

đ ƣ ợ c phép đ ịn h tu yế n to à n cầ u n h ữ n g vù n g đ ịa ch ỉ đ ó C ô n g n g h ệ

b iê n d ịch đ ịa ch ỉ NAT (Network Address Translation) củ a IPv4 đ ƣ ợ c

th iế t kế , sử d ụ n g ch o m ụ c đ ích n à y, ch o p h é p kế t n ố i n h ữ n g m ạ n g

sử d ụ n g đ ịa ch ỉ dành riêng và o m ạ n g Internet to à n cầ u T u y NAT

g iú p tiế t kiệ m kh ô n g g ia n đ ịa ch ỉ IPv4, n h ƣ n g n ó lạ i là m ộ t n h ƣ ợ c

đ iể m củ a IPv4

N g u y cơ thiế u h ụt kh ô ng gia n địa ch ỉ IPv4, cù n g vớ i n h ữ n g h ạn ch ế

củ a cô n g n gh ệ N A T là n h ữ n g ng u yê n nh â n th ú c đ ẩ y sự ra đ ờ i của th ế

h ệ địa chỉ Internet m ớ i p hiê n b ản 6 – IPv6

I.7 Q u ản lý đ ịa ch ỉ Internet

K h ô n g g ian đ ịa ch ỉ Internet hiện n a y đ a n g đƣ ợ c q u ả n lý b ở i h ệ th ố n g

p h â n cấ p cá c tổ ch ứ c q u ả n lý đ ịa chỉ to à n cầ u T ro n g đ ó cấ p q uả n lý

ca o n h ấ t là Tổ ch ứ c q u ả n lý tài n g u yên số q u ố c tế IA N A , tiế p đ ó là cá c

tổ ch ứ c q u ả n lý địa chỉ kh u vự c R IR :

 K h u vự c châu Á – T h ái B ình D ƣ ơ n g : A P N IC , http://www.apnic.net

 K h u vự c châu Âu: RIPE NCC, http://www.ripe.net

 K h u vự c B ắ c M ỹ: A R IN , http://www.arin.net

 K h u vự c M ỹ L a tin h và biể n C arib e : L A C N IC , http://www.lacnic.net

T ổ ch ứ c q uả n lý địa chỉ Internet tro n g từ n g khu vự c có cấ u trú c q u ả n lý

tà i n g u yên tƣ ơ n g ứ n g A P N IC củ a kh u vự c châu Á – T hái B ìn h D ƣ ơ n g

p h â n cấ p ch u yể n gia o q u yề n q uả n lý địa chỉ Internet tro ng p h ạ m vi m ộ t

q u ố c g ia ch o m ộ t số tổ ch ứ c g ọ i là T ổ ch ứ c q u ả n lý địa chỉ cấ p q u ố c gia NIR (National Internet Registry) Trung tâm Internet V iệ t N a m ,

V N N IC , h iệ n na y đ a ng th ự c hiệ n vai trò của N IR tạ i V iệ t N a m

II H Ạ N C H Ế C Ủ A T H Ế H Ệ Đ ỊA C H Ỉ IPV4 VÀ M Ụ C T IÊ U P H Á T

T R IỂ N IPV6

T ro n g h ơ n h ai th ập kỷ, chú n g ta đ ã ch ứ n g kiế n sự p h á t triể n m ạ n h m ẽ

và trở n ê n vô cùn g thô n g d ụ n g củ a Internet to à n cầ u vớ i gia o th ứ c IPv4 K h ở i đ ầ u từ n h ữ n g m ạ n g n g hiê n cứ u n h ỏ đ ã trở th à n h m ạ n g Internet to àn cầ u m ạ n h m ẽ , to lớ n , kế t n ối p hi địa lý, p hi kh oả n g cá ch

Cù n g vớ i sự p h á t triể n vũ b ã o củ a m á y tín h và cô n g n g h ệ th ô n g tin , kế t

n ố i m ạ n g đ ã trở n ê n nh a n h hơ n , m ạ n h h ơ n h à n g n g à n lầ n th ờ i kỳ b a n

đ ầ u , cù n g vớ i sự đ a d ạ n g củ a cô n g n g h ệ tru yề n d ẫ n , kế t n ối và d ịch vụ

cu n g cấ p trê n m ạ n g K h á i niệ m m ạ n g th ế h ệ sa u “N e xt G e n era tio n

N e tw o rk” xu ấ t h iệ n vớ i xu h ƣ ớ n g h ội n h ập m ạ n g viễ n th ôn g và Internet

n g à y cà n g trở n ên rõ n é t, n h ằ m cu n g cấ p m ộ t n ề n tả n g cơ sở h ạ tầ n g

d u y n h ấ t vớ i dịch vụ đa d ạ ng

T ro n g b ối cả n h p há t triể n củ a Internet, gia o th ứ c IPv4 vớ i 3 2 bit đ ịa ch ỉ

vẫ n tiế p tụ c đ ƣ ợ c sử d ụ n g , h iện đ a n g p h ụ c vụ tố t ch o h o ạ t đ ộ n g m ạ n g

to à n cầ u T u y n hiê n , IPv4 đ ã b ộ c lộ m ộ t số hạ n ch ế , kh iế n nh ữ n g n h à

n g h iê n cứ u , n h ữ n g tổ ch ứ c tiê u ch u ẩ n h ó a ch ịu trách n hiệ m về h o ạ t

đ ộ n g m ạ n g to à n cầu n h ận th ấ y cầ n có sự ph á t triển lê n m ộ t tầ m ca o

h ơ n củ a gia o th ứ c Internet

II.1 S ự cạn kiệt đ ịa ch ỉ IPv4

N h ữ n g th ậ p kỷ vừ a q ua , do tố c đ ộ p h á t triển m ạ n h m ẽ củ a Internet,

kh ô n g gia n địa chỉ IPv4 đ ã đ ƣ ợ c sử d ụ ng trê n 60 % N h ữ n g tổ ch ứ c

q u ả n lý địa chỉ q u ố c tế đ ặ t m ụ c tiê u “sử d ụng h iệ u q u ả” lê n hà n g đ ầu

N h ữ n g cô n g n g h ệ g ó p ph ầ n giả m n h u cầ u địa ch ỉ IP nh ƣ N A T , D H C P (Dynamic Host Configuration Protocol) cấ p đ ịa chỉ tạ m th ờ i đ ƣ ợ c sử

d ụ n g rộn g rãi T u y n hiê n , hiệ n n a y, n h u cầu địa ch ỉ tă n g rấ t lớ n:

 Internet ph á t triển tại n h ữ n g kh u vự c d â n cƣ đ ô n g đ ả o n h ƣ T ru n g

Q u ố c, Ấ n Đ ộ

 N h ữ n g d ạ n g d ịch vụ m ớ i đò i h ỏi khô n g g ia n đ ịa chỉ IP cố địn h (tỉ lệ

sử d ụ n g địa chỉ/kh á ch h àn g là 1 :1) và kế t nối d ạ n g đ ầ u cu ối – đ ầ u

cu ố i: d ịch vụ xDSL, cu n g cấ p dịch vụ Internet q u a đ ƣ ờ n g cáp truyề n h ìn h , việ c p h á t triể n cá c m ạ n g g iá o d ụ c, g a m e trự c tu yế n ,

th iết bị d i đ ộ ng tha m g ia và o m ạ n g Internet, tru yề n tải th oại, a udio , vid e o trê n m ạ n g …

H ình 2: S ự biến đổi của Internet

T h ờ i điể m kh ô n g gia n đ ịa chỉ IPv4 cạ n kiệ t h iệ n đ a ng là m ộ t vấ n đ ề

ch ƣ a th ố n g n h ấ t và g â y nhiề u tran h cãi Đ ã có n h iề u d ự á n d ự b á o th ờ i

g ia n cò n lại củ a địa chỉ IPv4 că n cứ trên số liệ u tiê u dù n g đ ịa chỉ IPv4 tro n g q u á kh ứ T u y nhiê n , việ c gia tă n g sử d ụ n g địa chỉ IPv4 đã là m

ch o b iểu đ ồ sử d ụ n g đ ịa chỉ IPv4 to à n cầ u n g à y cà n g d ố c C à n g sử

d ụ n g kho ả n g th ờ i g ia n gầ n đâ y là m că n cứ d ự b á o (đ ộ dố c ca o h ơ n)

th ì kh o ả n g th ờ i gian cò n lạ i IPv4 đ ƣ ợ c d ự b á o cà n g n g ắ n lại Tháng

0 7 /2 0 0 5 , tạ p ch í IP J (Internet P ro to co l Jo urn a l) củ a C isco đă n g b ài phân tích, đ ƣ ợ c n hiề u ý kiế n đ ồ n g tình, dự b á o thờ i điể m cá c cá c tổ

ch ứ c q u ả n lý khô n g còn địa ch ỉ cấ p ch o h oạ t đ ộ n g Internet to à n cầ u là

kh o ả n g n ă m 2 0 1 0 B à i b á o d ự a trê n số liệ u về cấ p p h á t đ ịa ch ỉ củ a cá c

R IR , số liệ u tiê u th ụ địa chỉ IPv4 to àn cầ u và số lƣ ợ n g địa chỉ IPv4 còn lại hiệ n n a y T ro n g đ ó , cá c R IR cấ p p h á t đi 2 2 kh ối /8 tron g vòn g 1 8

th á n g g ầ n n h ấ t, và kh ô n g gia n địa chỉ IPv4 cò n lại 8 4 kh ối /8 (b a o g ồ m

đ ịa chỉ cò n lại củ a IANA và các RIR) Tuy nhiên, tố c đ ộ tă ng vọ t về

kh ô n g gia n địa chỉ cá c R IR p h â n b ổ trong n hữ n g n ă m g ầ n đ â y, sự xu ấ t

h iệ n cá c dịch vụ m ớ i n h ƣ d i đ ộ n g , Internet qu a tru yề n h ìn h cá p … , sẽ

tá c đ ộ n g m ạ n h đ ế n kh oả n g thờ i gia n còn lại củ a địa chỉ IPv4

Dây

đ ồ n g

IPv4

Không dây

Ô tô

II.2 H ạn ch ế về cô n g n g h ệ và n h ƣ ợ c đ iểm củ a IPv4

 C ấu trú c đ ịn h tu yến kh ô n g h iệu q u ả

Đ ịa chỉ IPv4 có cấ u trú c địn h tu yế n vừ a phâ n cấ p , vừ a kh ôn g p h ân

cấ p M ỗ i bộ địn h tu yế n (ro u ter) ph ải d u y trì b ả n g th ôn g tin định tu yế n

lớ n , đò i h ỏi ro u te r ph ải có d u n g lƣ ợ n g b ộ n hớ lớ n IPv4 cũ n g yê u cầ u

ro u te r p h ải ca n thiệ p xử lý n hiều đ ối vớ i g ói tin IPv4, ví dụ th ự c hiệ n

p h â n m ả n h , đ iề u n à y tiê u tố n C P U củ a ro u ter và ả n h h ƣ ở n g đ ế n h iệ u

q u ả xử lý (gâ y trễ , h ỏn g g ói tin )

 H ạn ch ế về tín h b ảo m ật và kết n ố i đ ầu cu ố i – đ ầu cu ố i

T ro n g cấ u trú c th iế t kế củ a IPv4 kh ô n g có cá ch th ứ c b ả o m ậ t n à o đ i kèm IPv4 không cung cấ p ph ƣ ơ n g tiệ n h ỗ trợ m ã h ó a d ữ liệ u K ế t qu ả

là hiện n a y, b ảo m ậ t ở m ứ c ứ n g d ụ n g đ ƣ ợ c sử d ụ n g p h ổ biế n , kh ô n g

b ả o m ậ t lƣ u lƣ ợ n g tru yề n tải giữ a cá c máy N ế u á p d ụ n g IPSec (Internet Protocol Security) là m ộ t p h ƣ ơ n g th ứ c b ả o m ậ t p h ổ b iến tại

H ình 3: M ô h ình thự c hiện N A T của địa chỉ IP v4

Đ ể g iả m n h u cầ u tiê u d ù n g địa chỉ, h o ạ t đ ộ ng m ạ n g IP v4 sử d ụ n g p h ổ

b iế n cô n g n gh ệ biê n d ịch N A T T ro n g đó , m á y ch ủ biê n dịch địa chỉ ca n

th iệp và o g ói tin tru yề n tải và th a y th ế trƣ ờ ng đ ịa ch ỉ đ ể cá c m á y tín h

g ắ n địa chỉ riê n g (p riva te ) có th ể kế t n ối và o m ạ n g In te rn e t

Mô hình sử d ụ n g N A T của địa chỉ IP v4 có n hiề u n h ƣ ợ c điể m :

 K h ó th ự c h iệ n đ ƣ ợ c kế t n ối điể m – đ iể m và g â y trễ : L à m kh ó kh ă n

và ả n h h ƣ ở n g tớ i n hiề u d ạ ng dịch vụ (m ạ n g riê n g ảo - V P N , dịch

vụ th ờ i gia n th ự c) Đ ối vớ i nhiề u d ạn g dịch vụ cầ n xá c th ự c cổ n g (p o rt) n g u ồn / đ ích , sử d ụ ng N A T là kh ô n g thể đ ƣ ợ c T ro ng khi đ ó ,

cá c ứ n g d ụ n g m ớ i h iện n a y, đ ặ c biệt cá c ứ n g d ụ n g kh á ch -ch ủ n gà y

cà n g đ òi h ỏi kế t n ối trự c tiế p đ ầu cu ối – đ ầ u cu ố i

 V iệ c gói tin kh ô n g đ ƣ ợ c g iữ n g u yê n tìn h trạ n g từ n g u ồn tớ i đ ích , có

n h ữ n g đ iể m trê n đ ƣ ờ n g tru yề n tải tại đó g ói tin bị can thiệ p , nh ƣ

IP v6 (In tern e t P ro to col V e rsio n 6 ), gia o th ứ c In te rn e t p hiên b ản 6 , cò n

đ ƣ ợ c g ọi là gia o th ứ c IP th ế h ệ sa u (IP N e xt G e n era tio n – IP n g) Đ ịa

ch ỉ In te rne t p hiên b ả n 6 có chiều d ài g ấp 4 lầ n chiề u dà i địa chỉ IP v4 ,

g ồ m 1 2 8 b it

II.3 M ụ c tiêu tro n g th iết kế IPv6

IP v6 đ ƣ ợ c th iế t kế vớ i nh ữ n g th a m vọ n g và m ụ c tiê u n h ƣ sa u :

 K h ô n g gia n địa chỉ lớ n hơ n và qu ả n lý d ễ d à ng

 H ỗ trợ kết nối đầu cuối-đầu cuối và loại bỏ hoàn toàn công nghệ N A T

 Q u ả n trị T C P /IP d ễ dà n g hơ n : D H C P đ ƣ ợ c sử d ụ n g tro n g IPv4

n h ằ m g iả m cấ u h ìn h th ủ cô n g T C P /IP ch o th iế t b ị IPv6 đ ƣ ợ c th iết

kế vớ i kh ả n ă ng tự đ ộn g cấ u h ình m à kh ô n g cầ n sử d ụ n g m á y ch ủ

D H C P , h ỗ trợ h ơ n n ữ a tro ng việ c giả m cấ u h ìn h th ủ côn g

 C ấ u trú c địn h tu yế n tố t h ơ n : Đ ịnh tu yế n IPv6 đ ƣ ợ c thiế t kế h o à n

to à n p h ân cấ p

 H ỗ trợ tố t h ơ n M u ltica st: Multicast là m ộ t tù y ch ọ n củ a địa chỉ IPv4,

tu y n hiê n khả n ă ng h ỗ trợ và tín h p hổ d ụ n g chƣ a ca o

 H ỗ trợ b ả o m ậ t tố t h ơ n : IPv4 đ ƣ ợ c thiế t kế tại th ờ i điể m ch ỉ có cá c

m ạ n g n h ỏ , b iế t rõ n h a u kế t nối vớ i n h a u D o vậ y b ả o m ậ t ch ƣ a p h ả i

là m ộ t vấ n đ ề đ ƣ ợ c q u a n tâ m S o n g h iệ n n a y, b ả o m ậ t m ạ n g Internet trở th à n h m ộ t vấ n đ ề rấ t lớ n , là m ố i q u a n tâ m h à n g đ ầ u

 H ỗ trợ tố t hơ n ch o di đ ộ n g : T h ờ i điể m IPv4 đ ƣ ợ c th iế t kế, ch ƣ a tồ n

tạ i kh ái niệ m về th iế t b ị IP d i đ ộ n g T ro n g thế h ệ m ạ n g m ớ i, d ạ n g

th iết b ị n à y n gà y cà n g p h á t triể n , đ òi h ỏi cấ u trú c g ia o th ứ c Internet

có sự h ỗ trợ tố t h ơ n

III H IỆ N T R Ạ N G T R IỂ N K H A I IPv6 T O À N C Ầ U

III.1 T iêu ch u ẩn h ó a IPv6

Ý tƣ ở n g về việ c p h á t triể n gia o th ứ c Internet m ớ i đ ƣ ợ c g iớ i thiệ u tại

cu ộ c h ọ p IE T F ngày 25/7/1994 trong RFC1752 (The Recommendation for the IP Next Generation Protocol), giớ i thiệu g iao th ứ c IP p h iê n b ả n

m ớ i

Quá trình ph á t triể n , xe m xé t, sử a đ ổ i, h oà n thiệ n h ó a cá c th ủ tụ c Internet p hiên b ả n 6 đ ƣ ợ c th ự c h iệ n b ở i n hó m là m việ c về IPv6 củ a

IE T F S a u n hiều n ă m n g hiê n cứ u , n h ữ n g h o ạt đ ộ n g cơ b ả n củ a th ế h ệ

đ ịa chỉ n à y đ ã đ ƣ ợ c định n g hĩa và cô n g bố nă m 1 9 9 8 tro n g m ộ t ch u ỗ i

tà i liệ u tiê u ch u ẩn từ R F C 24 6 0 tớ i RFC2 46 7 T ron g đ ó n ổi b ậ t nh ấ t là tiê u ch u ẩn h óa địa chỉ IPv6 RFC 2460 (Internet Protocol Version 6 (IPv6) Specification) và hai th ủ tụ c thiế t yế u tro n g ho ạ t đ ộn g củ a IPv6,

h ỗ trợ ch o IPv6, đó là: RFC2461 (Neighbor Discovery for IP Version 6 (IPv6)) m ô tả m ộ t th ủ tụ c m ớ i, p h ụ trá ch giao tiế p giữ a cá c n o d e IPv6 tro n g m ộ t đ ƣ ờ n g kế t n ối n ội b ộ và RFC2463 (Internet Control Message Protocol (ICMPv6) for the Internet Protocol Version 6 (IPv6) Specification) m ô tả IC M P v6

C ũ n g tro ng n ă m 1 9 9 8 , IE T F cô ng b ố h ai tà i liệ u chi tiế t h ơ n về địa chỉ IPv6, RFC2373 (IP Version 6 Addressing Architecture), m ô tả cấ u trú c

đ ịa ch ỉ IP p hiê n bả n 6 và RFC2374 (An IPv6 Aggregatable Global Unicast Address Format), m ô tả d ạ n g đ ịa chỉ IPv6 đ ịn h danh to àn cầ u Trải q u a th ờ i gian d ài đ iề u chỉn h , cả h ai tài liệ u n à y đ ƣ ợ c th a y th ế cậ p

n h ậ t b ở i h ai R F C m ớ i Đ ó là RFC3513 (Internet Protocol Version 6 (IPv6) Addressing Architecture), cấ u trú c đ án h địa chỉ IP ph iê n bả n 6

và RFC3587 (IPv6 Global Unicast Address Format), m ô tả d ạ n g th ứ c

đ ịa ch ỉ IPv6 địn h da n h và địn h tu yế n to àn cầ u

Đ ồ n g th ờ i, rấ t n hiề u R F C kh á c đ ƣ ợ c cô n g b ố , đ ịn h n g h ĩa tiê u ch u ẩn

h ó a ch o n h ữ n g ch ứ c n ă ng củ a IPv6, m ô tả ph iê n b ả n m ớ i h ỗ trợ IPv6

ch o cá c dịch vụ n h ƣ D N S , D H C P …

T h ờ i điể m h iện n a y, n h ữ n g tiê u ch u ẩ n cơ bản ch o h o ạ t đ ộ n g củ a g ia o

th ứ c Internet phiê n b ản 6 đ ã đ ƣ ợ c h oà n thiệ n T u y n hiê n , ch ú n g sẽ tiế p

tụ c đ ƣ ợ c sử a đ ổ i n h ằ m đ á p ứ n g yê u cầ u th ự c tế , song song vớ i việ c

p h á t triể n đầ y đ ủ n h ữ n g đ ặ c tính m ớ i tro n g g ia o th ứ c IPv6 N ộ i d u ng

cu ố n sá ch n à y m ô tả h o ạ t đ ộn g cơ b ản IPv6 th e o n h ữ n g tài liệ u R F C

m ớ i n h ấ t hiệ n h à nh B ạ n có th ể tìm h iểu th êm th ô n g tin về tiêu ch uẩ n hóa IPv6 tạ i tran g w e b củ a IETF (http://www.ietf.org), trong n h ữ n g

n h ó m là m việ c liê n qu a n đ ến IPv6 củ a IE T F

III.2 T ìn h h ìn h th ử n gh iệm , p h át triển IPv6

T h ử n g hiệ m , n g h iê n cứ u IPv6 là m ố i q u an tâm và n ỗ lự c củ a rấ t n hiề u

tổ ch ứ c, m ạ n g n g h iê n cứ u to à n cầ u T ro n g n h iều n ă m q u a , có n hiề u

d ự á n n g hiê n cứ u th ử n g hiệ m IPv6, xâ y d ự n g p h á t triể n n hiều m ạ n g IPv6 lớ n kế t n ối n hiề u q u ố c gia , kế t n ối giữ a cá c ch â u lụ c H iệ n n a y,

m ạ n g lƣ ớ i kết n ối IPv6 ngày cà n g p h át triển N g ƣ ờ i sử d ụn g tại b ấ t cứ

đ â u cũ n g có th ể có kế t n ối IPv6, và có th ể th ử n g hiệ m n h ữ n g ứ n g d ụ n g

h ỗ trợ IPv6 d o n h ữ n g d ự á n n g hiên cứ u cu n g cấ p

T ại châu Á, sự h ạ n ch ế về địa chỉ IPv4 đ ã đ ặ t m ộ t cả n trở n h ấ t địn h đ ối

vớ i sự p h á t triể n của Internet tại nh ữ n g kh u vự c kin h tế qu a n trọ n g củ a

ch â u lụ c n à y: T ru n g Q uố c, N h ậ t B ả n , Đ ài L o a n , H à n Q u ố c N h ữ n g

q u ố c gia n à y xá c địn h IPv6 là cô ng n g hệ củ a m ạ n g th ế h ệ sa u , đ ầ y tiề m n ă n g V iệ c p h á t triể n IPv6 và vƣ ơ n lê n vị trí đi đ ầu về cô n g n gh ệ

m ạ n g th ế h ệ sa u đ ƣ ợ c đ ịn h h ƣ ớ n g chặ t ch ẽ từ ch ín h p h ủ T ru n g Q u ố c

đ ặ t m ụ c tiê u đ ế n n ă m 2 0 1 0 sẽ xâ y d ự n g m ạ n g IPv6 lớ n n h ất to à n cầ u

T ại C h â u  u , ứ n g d ụ n g đ ịa chỉ IPv6 tạ i th ờ i điể m n à y ch ƣ a có đ ƣ ợ c sự

đ ịn h h ƣ ớ n g từ ch ín h p h ủ , son g lại đ ƣ ợ c p há t triể n m ạ n h m ẽ b ở i rấ t

n h iều d ự á n n g h iê n cứ u lớ n , xâ y d ự n g n h ữ n g m ạ n g IPv6 kế t n ố i n hiề u

q u ố c gia ch âu  u , kế t nối châu Âu và các ch âu lụ c kh á c

M ỹ vốn là n ơ i kh ở i ngu ồn m ạ ng Internet, cũn g là q uố c gia sở h ữ u ph ần

lớ n khô ng gia n địa chỉ IPv4 D o vậ y nh u cầu địa chỉ kh ông p h ải là vấn đ ề cấp b ách T u y nhiên d o nh ữ ng đặ c tính ƣ u việt về bả o m ậ t của IPv6, B ộ

Q uố c phò ng M ỹ q uyết địn h ứ n g dụn g IPv6 tro ng m ạ ng qu ốc p hòn g

T ro n g ph ầ n n ội d u n g nà y, ch ú n g tôi m o n g m u ố n đ e m lạ i ch o b ạ n đ ọ c

m ộ t số th ô n g tin cơ b ả n đ ể có th ể h ìn h du n g về tình hình triể n khai địa

ch ỉ IPv6 toà n cầ u , cu n g cấ p th ô n g tin và địa ch ỉ để b ạ n đọ c có th ể tự

m ìn h tru y cậ p , tìm h iể u , cậ p nh ậ t thê m n h iề u th ô n g tin m ớ i

III.2.1 H ỗ trợ IPv6 tro n g h ệ th ố n g D N S to àn cầu

Tháng 7/2004, T ổ ch ứ c ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) cô ng b ố hỗ trợ địa chỉ IPv6 trên 4 trong số 13

m á y ch ủ tên m iề n g ốc C á c tổ ch ứ c quả n lý tê n m iề n cấp q uố c gia nh ƣ

P h áp , N h ật B ản , H à n Q uố c đã thiết lập m á y chủ tên m iền h ỗ trợ truy vấn

đ ồn g thờ i IPv4, IPv6 N g hiên cứ u hỗ trợ IPv6 cho dịch vụ tên m iền đ an g tiếp tụ c đ ƣ ợ c cá c tổ ch ứ c qu ản lý tê n m iề n cấ p qu ốc gia th ự c hiện

III.2.2 D ự án n g h iên cứ u về IPv6 M ạn g kết n ố i IPv6

B ạ n có thể tìm h iểu thô n g tin về n g hiên cứ u th ử n g hiệ m IPv6 tạ i n h ữ n g

D ự á n U S A G I (UniverSAl playGround for IPv6) p h á t triể n cá c p h ầ n

m ề m cũ n g n h ƣ n â n g cấ p h ệ điều h à n h Linux đ ể h ỗ trợ IPv6 n hiề u và

tố t h ơ n

D ự án T A H I: (www.tahi.org)

D ự á n n à y th ử n g h iệ m và p h â n tích , đ á n h giá m ộ t cá ch to à n d iệ n m ọ i

h o ạ t đ ộ ng củ a cá c thủ tụ c IPv6 B ạ n có th ể tìm th ấ y tạ i đâ y n hiề u th ô n g tin phân tích b ổ ích

C N G I là d ự á n lớ n ng hiê n cứ u về IPv6 của T ru n g Q u ố c nh ằ m xâ y

d ự n g m ạ n g IPv6 lớ n n h ấ t to à n cầ u

Koreav6: (http://hdtv.nm.gist.ac.kr/KOREAv6/)

D ự á n củ a H à n Q u ố c đ ể th ú c đ ẩ y p h á t triể n đ ịa chỉ IPv6 D ự á n n à y

xâ y d ự n g m ạ n g lƣ ớ i IPv6 cu n g cấp cá c dịch vụ Internet, P2P, VoD,

V o IP trê n n ề n cô n g n gh ệ IPv6

M6BONE: (www.M6bone.net)

Đ â y là m ạ n g n g hiê n cứ u IPv6 m u ltica st, cho p h é p kế t n ối đ ể ng hiê n

cứ u , tra o đ ổi kin h n g hiệ m T rên đ ó cũ n g cu n g cấ p nh ữ n g cô n g cụ p h ụ c

vụ IPv6 multicast

M ạn g 6B O N E : (http://www.6bone.net)

Trong khi Internet vẫ n ho à n to à n là th ế g iớ i IPv4, 6Bone là m ạ n g th ử

n g h iệ m IPv6 to à n cầ u đ ầ u tiên , đ ƣ ợ c xâ y d ự n g n h ằ m m ụ c đ ích cu n g

cấ p m ộ t kh ô n g g ia n n gh iê n cứ u b a n đ ầ u về h o ạ t đ ộ n g củ a cá c th ủ tụ c IPv6, đ ịn h tu yến IPv6, p h á t triể n cá c dịch vụ IPv6… Đ ể cu n g cấ p kế t

n ố i IPv6 to à n cầu , 6Bone lợ i d ụ n g cơ sở h ạ tầ n g m ạ n g IPv4 M ọ i tổ

ch ứ c trê n to à n cầ u có th ể kết n ối tớ i 6Bone b ằ n g p h ƣ ơ n g p há p tạo

đ ƣ ờ n g h ầ m (tunnel) kế t n ối trên cơ sở h ạ tần g sẵ n có củ a m ạ n g IPv4

h o ặ c sử d ụ n g kế t nối th u ần IPv6 N g ƣ ờ i sử d ụ n g có th ể kế t n ối tớ i

m ạ n g 6Bone b ằ n g cá ch tìm n h ữ n g tổ ch ứ c cu n g cấ p đ ƣ ờ n g gia o tiế p

và thiế t lậ p cá c đ ƣ ờ n g h ầ m tớ i m ạ n g củ a tổ ch ứ c đ ó

C ộ n g đ ồ n g m ạ n g 6Bone đ ƣ ợ c IA N A cấ p m ộ t vù n g đ ịa chỉ IPv6 3FFE::/16 đ ể sử d ụ n g V ù ng địa chỉ n à y đ ƣ ợ c p h â n chia nh ỏ h ơ n , cấ p lại ch o n h ữ n g tổ ch ứ c th a m g ia 6Bone

T ro n g su ốt th ờ i kỳ đ ầ u p h á t triể n IPv6, 6Bone đ ã rấ t th à n h cô n g , hoàn

th à n h n hiệ m vụ đ ặ t ra H iệ n n a y, đ ịa chỉ IPv6 kh ô n g cò n tro n g th ờ i gia n

th ử n g hiệ m , đ ã ch u yển sa ng giai đ o ạn ứ n g d ụ n g th ự c tiễ n IA N A th u

h ồ i vù n g địa chỉ th ử n g hiệ m 3 F F E ::/1 6 đ ã cấp ch o 6 B o n e , toà n b ộ vùn g

đ ịa chỉ n à y không còn đ ƣ ợ c sử d ụ n g n ữ a và b ị lọ c địn h tu yế n to à n cầu

C á c tổ ch ứ c th am gia 6Bone ch u yể n sa n g sử d ụ n g đ ịa chỉ IPv6 chính

th ứ c, cấ p p h á t b ở i cá c tổ ch ứ c q u ả n lý địa chỉ IP q u ố c tế

6NET: (www.6net.org)

6 N E T là m ộ t d ự á n củ a châu Âu ké o d à i 3 n ă m (01/02 /2 0 0 2 đ ế n

3 1 /1 2 /2 00 4 ) đ ƣ ợ c đ ầ u tƣ 3 2 triệ u E u ro đ ể th iế t lậ p m ộ t m ạ n g th u ầ n IPv6 kế t n ối 1 6 n ƣ ớ c, n h ằ m ch ứ n g m in h các yê u cầ u p h á t triể n cô n g

n g h ệ có th ể đ ƣ ợ c th o ả m ã n vớ i IPv6 và đ ảm b ả o cá c tổ ch ứ c n g hiê n

cứ u cũ n g n h ƣ n ề n côn g n g hiệ p châu Âu sẽ đ ó n g vai trò đi đ ầu tro ng

p h á t triển cô n g n g h ệ m ạ n g

GEANT (European Research Network Backbone)

GEANT là mạ n g trụ c kết n ối cá c m ạ n g n g hiên cứ u cấ p q u ố c gia C h â u

Âu, hiệ n n a y đã h oà n to à n sử d ụ n g IPv6 và là m ạ n g n g hiê n cứ u IPv6

lớ n n h ấ t trê n th ế giớ i GEANT cu n g cấp kế t n ố i ch o m ộ t vù n g địa lý

rộ n g lớ n , từ Icelan d đ ế n C au ca su s M ạ n g G E A N T h iệ n na y kh ô n g

n g ừ n g đ ƣ ợ c n ân g cao (1 8 5 G ), cun g cấp kên h 1 4 5 G kế t n ối tớ i B ắ c

M ỹ và N h ậ t B ả n , kế t n ố i tớ i M ỹ L a tin h và Đ ịa T ru n g H ải đ a ng đ ƣ ợ c

th iết lậ p và cá c đ ƣ ờ n g n ối liê n lụ c địa sẽ hỗ trợ IPv6 H iện n a y, 2 6

m ạ n g n g h iê n cứ u q u ố c gia tạ i châu Âu (National Research and Education Networks – N R E N ) đ a n g là đ ối tá c tro n g d ự á n G E A N T

III.2.3 C ập n h ật th ô n g tin về IPv6, tìm kiếm ứ n g d ụ n g th ử n g h iệm và kết n ố i IPv6

B ạ n m u ố n cậ p n h ậ t th ô n g tin về IPv6, có th ể tìm đ ế n n h ữ n g đ ịa ch ỉ

sa u đ â y:

C ác Ủ y b an th ú c đ ẩy p h át triển IPv6 (IPv6 Task Force): H iệ n n a y

trê n toà n cầ u, tại cá c q u ố c gia , rấ t nhiề u Ủ y b a n thú c đ ẩ y p h á t triể n IPv6 đ ã đ ƣ ợ c th à n h lậ p n h ằ m m ụ c đ ích ch ia sẻ th ô n g tin , thiế t lậ p

q u a n h ệ hợ p tá c về p h á t triể n n gh iê n cứ u IPv6 N h ữ n g th ô n g tin m ớ i

n h ấ t về cô n g n gh ệ n à y có thể tìm th ấ y tạ i w e b site củ a n h ữ n g Ủ y b a n

n à y B ạ n h ã y tru y cậ p địa chỉ http://www.ipv6tf.org/

W eb site ch ia sẻ th ô n g tin : H iệ n có n hiều tổ ch ứ c d u y trì kh o d ữ liệ u

p h o n g p hú chia sẻ th ô n g tin về n g hiên cứ u , ứ n g d ụ n g IPv6 B ạ n có th ể tru y cậ p w e b site http://ns.ipv6style.jp/en/index.shtml củ a N h ậ t B ả n

T rê n đ ó cun g cấ p n hiề u tài liệ u , th ô ng tin , cũ n g th ốn g kê n h ữ n g ứ n g

d ụ n g h ỗ trợ IPv6 trong cá c h ệ điề u h àn h và cu n g cấ p n h ữ n g h ƣ ớ n g

d ẫ n m à b ạ n có th ể sử d ụ n g đ ể xâ y d ự n g m ạ n g IPv6 củ a m ìn h

T ìm kiếm kết n ố i IPv6

K h i thiế t lập m ạ n g th ử n g h iệ m IPv6, b ạ n sẽ có m o n g m u ố n đ ƣ ợ c kế t

n ố i, tra o đ ổi th ôn g tin vớ i m ạ n g IPv6 khác Đ ừ n g b a o giờ ng h ĩ rằ n g rấ t

kh ó kh ă n đ ể có th ể tìm kiế m kế t n ố i vớ i m ộ t m ạ n g IPv6 n à o đ ó D ù b ạ n

ch ỉ có m ộ t m á y tín h IPv6, h a y đ ã thiế t lậ p m ạ n g th ử n gh iệ m IPv6, và

ch ỉ có đ ƣ ờ n g tru yề n Internet IPv4, b ạn đ ề u có th ể kế t n ối tớ i m ạ n g Internet IPv6 N ế u n h à cu n g cấp (ISP) củ a bạ n kh ô n g h ỗ trợ IPv6, b ạ n

có th ể tìm kiể m n h ữ n g tổ ch ứ c khác cu n g cấ p ch o b ạ n đ ƣ ờ n g n ối tớ i Internet IPv6 d ự a trê n cơ sở h ạ tầ ng m ạ n g IPv4 vớ i cô ng n g h ệ tạ o

“đ ƣ ờ n g h ầ m ” đ ể kế t n ối IPv6 tớ i m ạ n g củ a tổ ch ứ c n à y H iện n a y, có

rấ t n hiề u tổ ch ứ c th ự c h iện ch ứ c n ă n g cầ u n ố i nh ƣ vậ y C ô n g n gh ệ

đ ƣ ờ n g h ầ m (tunnel) đ ƣ ợ c m ô tả tro n g ch ƣ ơ ng 4 củ a sá ch

H ỏ i – đ áp

1 T ê n g ọi củ a gia o th ứ c Internet m ớ i đ ã đ ƣ ợ c qu yế t địn h th ú c đẩ y sử

d ụ n g th a y th ế cho p hiê n b ả n hiện th ờ i của giao th ứ c Internet là gì?

T h ế h ệ địa chỉ IPv6 đ ƣ ợ c đ ƣ a ra n h ằ m đ ả m b ả o h o ạ t đ ộn g của

m ạ n g Internet to à n cầ u khi kh ô n g gia n địa chỉ IPv4 có n g u y cơ cạ n kiệ t IPv6 đ ƣ ợ c th iế t kế kh ắ c p h ụ c n h ữ n g h ạn ch ế vố n có củ a đ ịa

ch ỉ IPv4 n h ƣ kh ôn g gian địa chỉ h ạ n ch ế (địa ch ỉ IPv4 chỉ có đ ộ d ài

32 bit) d ẫ n tớ i việ c sử d ụ n g cô n g n g h ệ N A T , h ạ n ch ế tro ng cấ u trú c

đ ịn h tu yế n , b ả o m ậ t đ ầ u cu ối – đ ầ u cu ối tầ n g IP , đ ồ n g thờ i đ e m lại

n h ữ n g đ ặ c tín h m ớ i th ỏ a m ã n cá c n h u cầu dịch vụ củ a th ế h ệ

m ạ n g m ớ i n h ƣ kh ả n ă n g tự đ ộn g cấu h ìn h m à kh ô n g cầ n hỗ trợ

củ a m á y ch ủ D H C P , cấ u trú c địn h tu yế n tố t hơ n , h ỗ trợ tố t h ơ n cho multicast, b ảo m ậ t và d i đ ộn g

C H Ư Ơ N G 2

C Ấ U T R Ú C Đ ỊA C H Ỉ IPV6

C ấ u trú c đ á n h địa ch ỉ là n ơ i có th ể q u a n sá t rấ t rõ n h ữ n g kh á c b iệt

g iữ a IPv4 và IPv6 Đ ịa chỉ IPv6 đ ƣ ợ c thiế t kế có chiề u d ài 1 2 8 bit, g ấ p

4 lần chiề u d ài củ a địa chỉ IPv4 C ấ u trú c cũng n h ƣ m ô h ìn h đ ịa chỉ có

n h ữ n g th a y đ ổi lớ n so vớ i ph iê n b ả n IPv4 P h ầ n n ội d u n g n à y xin giớ i

th iệu vớ i b ạ n đ ọ c về cá c d ạ n g địa chỉ, cấ u trú c đ á n h đ ịa chỉ IPv6 B ạ n

đ ọ c sẽ tìm h iề u về p h ầ n m à o đ ầ u (h ea d e r) củ a IPv6 Q u a đ ó thấ y

đ ƣ ợ c n h ữ n g kh á c biệ t và th a y đ ổi tro n g địa ch ỉ IPv6 Đ ể m ô p h ỏ n g ch o

lý th u yế t, b ạ n đ ọ c sẽ th ự c h iệ n m ộ t b à i th ự c h à n h kích h o ạ t th ủ tụ c IPv6 trê n hệ điề u h à n h Windows, Linux, th ự c h iện m ộ t số cấ u h ìn h cơ

b ả n đ ể qu a n sá t về cá c dạ n g địa chỉ IPv6

C h ƣ ơ n g 2 b a o g ồ m n h ữ n g m ụ c ch ín h sa u đ ây:

 C á ch th ứ c b iể u diễ n và cấ u trú c địa chỉ IPv6

 C ấ u trú c đá n h địa chỉ C á c d ạn g địa chỉ IPv6

 T ó m tắ t về đ ịa ch ỉ IPv6

 P h ầ n m à o đ ầ u (H e a d e r) IPv6

 Đ ặ c tín h củ a địa chỉ IPv6

 T h ự c h à n h kích h o ạ t IPv6 trên hệ điề u h ành Windows, Linux C ấ u

h ìn h kế t nối b ằ n g địa chỉ IPv6

I CÁCH B IỂ U D IỄ N V À C Ấ U T R Ú C Đ ỊA C H Ỉ IPV6

I.2 T ổ n g q u an về đ ịa ch ỉ IPv6, kh ác b iệt so vớ i IPv4

Đ ịa chỉ IPv6 có chiều d ài g ấ p 4 lầ n chiề u dà i đ ịa chỉ IPv4, g ồ m 1 2 8 bit

T ro n g việ c đ á nh số thiế t bị b ằ ng địa chỉ IPv6, so vớ i địa chỉ IPv4 có hai

đ iể m kh á c b iệ t cơ b ản sa u :

 Đ ịa ch ỉ IPv6 có n h iều lo ại

K h ô n g g ia n địa chỉ IPv6 p hâ n th à nh n hiề u loạ i địa chỉ kh á c n h a u M ỗ i

lo ại đ ịa chỉ có ch ứ c n ă n g n h ấ t địn h tro n g ph ục vụ gia o tiếp C ó lo ại chỉ

sử d ụ n g tro n g gia o tiế p nội b ộ trên m ộ t đ ƣ ờ n g kế t n ối (đ ƣ ờ n g link, Ethernet) C ó lo ại sử dụ n g tro ng gia o tiế p toà n cầ u tƣ ơ n g đ ƣ ơ n g nh ƣ

đ ịa chỉ IPv4 cô n g cộ n g (IP v4 p u blic) h iện na y C ó lo ại khi thiế t bị sử

d ụ n g chỉ g ia o tiếp vớ i m ộ t th iết bị khá c d u y nh ấ t C ó loạ i khi thiết bị sử

d ụ n g sẽ giao tiế p đ ồ n g th ờ i vớ i n hiều thiế t b ị khác

K ế t q u ả là :

 Đ ể m ộ t th iế t bị IPv6 h o ạ t đ ộ n g b ìn h th ƣ ờ n g , n ó p h ải đ ƣ ợ c g ắn

đ ồ n g th ờ i n hiề u loạ i địa chỉ khá c n h a u

 T ro n g cấu trú c địa chỉ IPv6 cầ n có m ộ t cá ch th ứ c n à o đ ó đ ể

nh ậ n d ạ ng cá c lo ại đ ịa chỉ IPv6

 Đ ịa ch ỉ IPv6 đ ư ợ c g ắn ch o g iao d iện M ộ t g iao d iện có th ể

đ ồ n g th ờ i g ắn n h iều đ ịa ch ỉ

N ế u đ ặ t câ u h ỏi: ch ú n g ta g ắ n b a o n hiê u địa chỉ cho m ộ t n o d e trên

m ạ n g IPv4 Internet C ó thể n hậ n đ ƣ ợ c câ u trả lờ i n h ƣ sa u : m ộ t m á y tính IPv4 vớ i m ộ t ca rd m ạ n g ch ỉ đ ƣ ợ c gắ n m ộ t địa ch ỉ IPv4 và xá c đ ịn h trê n m ạ n g Internet b ằ n g địa chỉ n à y N h ƣ vậ y đ ồ n g n g hĩa vớ i địa ch ỉ IPv4 đ ƣ ợ c g ắ n ch o cá c n o d e C h ỉ có b ộ đ ịn h tu yế n (router) IPv4 đ ƣ ợ c

g ắ n trên m ỗ i gia o diệ n (tƣ ơ ng đ ƣ ơ n g m ộ t ca rd m ạ n g ) m ộ t đ ịa ch ỉ IPv4

vì ro u ter có trá ch n hiệ m là m cầ u n ố i liên lạ c giữ a cá c m ạ n g kh á c n h a u

T h ế h ệ đ ịa chỉ IPv6 có n h ữ n g th a y đ ổi cơ b ản về m ô h ìn h đ ịa chỉ Đ ịa

ch ỉ IPv6 đ ƣ ợ c gắ n cho cá c gia o diệ n (interface), khô n g p h ải g ắ n ch o các node Mộ t gia o diệ n có thể g ắ n đồ n g thờ i nh iề u địa chỉ, cù n g lo ại

h o ặ c kh á c lo ại M ỗi địa chỉ khi đ ƣ ợ c g ắn ch o m ộ t g ia o diện sẽ có th ờ i

g ia n số n g h ợ p lệ tƣ ơ n g ứ n g N o d e IPv6 d ù ch ỉ có m ộ t ca rd m ạ n g cũ n g

sẽ có n h iều g ia o diệ n Đ â y có th ể là gia o diện vậ t lý, h o ặ c là cá c gia o

d iệ n ả o d à n h ch o cô n g ng h ệ đ ƣ ờ n g h ầ m (tu n n el) đ ƣ ợ c mô tả trong chƣ ơ ng 4 củ a sách

I.2 B iểu d iễn đ ịa ch ỉ IPv6

N g ƣ ờ i ta kh ô n g biểu d iễ n địa chỉ IPv6 d ƣ ớ i dạ n g số th ậ p p h ân Đ ịa chỉ IPv6 đ ƣ ợ c viế t h o ặ c th e o 1 2 8 bit n hị p h â n , ho ặ c th à n h m ộ t d ã y ch ữ số hexa T u y n hiên , n ếu viế t m ộ t d ã y số 1 2 8 bit nhị p h ân q u ả là khô n g

th u ậ n tiệ n, và để n h ớ ch ú n g th ì kh ôn g th ể D o vậ y, địa chỉ IPv6 đ ƣ ợ c

b iể u diễ n d ƣ ớ i dạ n g m ộ t d ã y ch ữ số h e xa

Đ ể b iể u diễn 1 2 8 bit n hị p h â n IPv6 th àn h dã y ch ữ số h e xa d e cim a l,

n g ƣ ờ i ta chia 128 bit này thành các nhóm 4 bit, ch u yể n đ ổi từ n g nh ó m

4 bit th àn h số h e xa tƣ ơ n g ứ n g và n h ó m 4 số h e xa th à n h m ộ t n h ó m

p h â n cá ch b ở i d ấ u “:” K ế t q u ả , m ộ t đ ịa ch ỉ IPv6 đ ƣ ợ c b iể u d iễ n thà n h

m ộ t d ã y số g ồ m 8 n h ó m số h e xa cá ch n h a u b ằ n g dấ u “:”, m ỗ i n hó m

g ồ m 4 ch ữ số h e xa

I.2.1 R ú t g ọ n cách viết đ ịa ch ỉ IPv6

D ã y 3 2 ch ữ số h e xa củ a m ộ t đ ịa chỉ IPv6 có th ể có rấ t n hiề u ch ữ số 0

đ i liền n ha u N ếu viế t to à n b ộ và đ ầ y đ ủ n h ữ n g co n số nà y th ì d ã y số

b iể u d iễ n địa chỉ IPv6 th ƣ ờ n g rấ t dài D o vậ y, có th ể rú t g ọ n cá ch viế t

đ ịa ch ỉ IPv6 th e o h ai q u y tắ c sa u đ â y:

Q u y tắ c 1 : T ro n g m ộ t n h ó m 4 số h e xa , có th ể b ỏ b ớ t n h ữ n g số 0 b ê n trái V í d ụ cụ m số “0 0 0 0 ” có th ể viế t th à nh “0 ”, cụ m số “0 9 C 0 ” có th ể viế t th à n h “9 C 0 ”

Q u y tắ c 2 : T ro n g cả địa chỉ IPv6, m ộ t số n h ó m liền n h a u ch ứ a toà n số

0 có th ể kh ô n g viế t và chỉ viế t thà n h “::” T u y n h iên , chỉ đ ƣ ợ c th a y th ế

m ộ t lầ n n h ƣ vậ y tro n g to à n b ộ m ộ t địa chỉ IPv6 Đ iề u nà y rất d ễ hiể u

Địa chỉ IPv6: 128 bit

0010 0000 …00… 1100 1011 1010 0010 0011 1001 1011 0111

2000:0000:0000:0000:0000:0000:CBA2:39B7

32 cụm 4 bit = 32 chữ số hexa = 8 cụm 4 chữ số hexa

N ế u ch ú n g ta th ự c hiệ n th a y th ế h ai h a y n hiều lần cá c n hó m số 0 b ằ n g

“::”, chú n g ta sẽ kh ô n g th ể biết đ ƣ ợ c số cá c số 0 tro n g m ộ t cụ m “::” đ ể

từ đ ó kh ôi p h ụ c lại ch ín h xá c địa chỉ IPv6 ba n đ ầ u

V í d ụ về biể u diễ n và rú t g ọn địa chỉ IPv6:

th e o cá ch viết th ô ng th ƣ ờ n g của địa chỉ IPv4, n h ƣ tro n g ví d ụ trê n

I.2.2 B iểu d iễn m ộ t d ải đ ịa ch ỉ IPv6

T ƣ ơ n g tự n h ƣ IPv4, m ộ t d ả i địa chỉ IPv6 đ ƣ ợ c viết d ƣ ớ i d ạ n g m ộ t đ ịa

ch ỉ IPv6 đ i kè m vớ i số bit xá c địn h số bit phầ n m ạ n g (bit tiề n tố), n h ƣ

sau: Địa chỉ IPv6/số bit mạng

V í d ụ :

 V ù n g đ ịa chỉ F F ::/8 tƣ ơ n g ứ n g vớ i d ải đ ịa chỉ b ắ t đầ u từ

F F 0 0 :0 :0 :0 :0 :0 :0 :0 đ ế n

FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF