NGHIÊN cứu GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN MBGP

Trong khi đó, sự gia tăng của các mạng trên Internet, số lượng IPv4 sử dụng, và việc IPv4 không được thiết kế phân cấp định tuyến ngay từ đầu đã khiến cho kích thước bảng định tuyến toàn

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA VIỄN THÔNG I

Hà Nội-2016 MỤC LỤC

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

A

Switching

Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát

H

I

L

LNS L2TP Network Server Máy chủ mạng L2TP

M

MBGP Multiprotoco Boder Gateway Đa giao thức định tuyến liên miền Protocol

O

Q

R

S

SSL Secure Socket Layer Lớp socket an toàn

T

U

V

W

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH VẼ

LỜI NÓI ĐẦU

Do xu hướng triển khai IPv6 trên thế giới hiện nay đang được triển khai rộng rãi và IPv4 hiện nay đang bị hạn chế nên do đó IPv6 được triển khai để khắc phục Giao thức MBGP là phần mở rộng nâng cấp của giao thức BGP cho phép nó thực hiện được nhiều tính năng hơn nó cho phép các loại địa chỉ khác nhau( được gọi là họ địa chỉ) được phân phối đồng thời Trong khi đó BGP chỉ hỗ trợ địa chỉ IPv4 unicast, MBGP hỗ trợ cả IPv4 và IPv6 và nó hỗ trợ địa chỉ unicast và multicast của mỗi địa chỉ trên MBGP còn có thêm khả năng để BGP kích hoạt chính sách định tuyến multicast trên khắp Internet và kết nối cấu trúc liên kết multicast trong và giữa các hệ thống tự trị BGP tăng cường mang địa chỉ IP multicast Ngoài ra MBGP cũng được triển khai rộng rãi trong MPLS L3 VPN, để trao đổi nhãn VPN học kinh nghiệm cho các tuyến từ các địa chỉ của khách hàng qua mạng MPLS, để phân biệt giữa các điạ chỉ khách hàng khác nhau khi lưu lượng từ các nơi khác của khách hàng đến với các nhà cung cấp Router Edge (PE router) dùng để định tuyến Vậy nên do đó em lựa chọn đề tài :” NGHIÊN CỨU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN MBGP TRONG IPv6”.

Với đề tài: :” NGHIÊN CỨU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN MBGP TRONG IPv6” nội dung đồ án gồm 3 chương sẽ lần lượt trình bày về những vấn đề của giao thức MBGP trong IPv6.

 Chương I: Giới thiệu và các đặc điểm của địa chỉ IPv6, tình hình triển khai trên

thế giới và tại Việt Nam.

 Chương II : Đây là chương trọng tâm giới thiệu về giao thức định tuyến MBGP

đặc điểm và hoạt động của giao thức MBGP để có thể nắm được nguyên lý hoạt động của giao thức này từ đó cho thấy các tính năng tiên tiến vượt trội mà công nghệ này hỗ trợ từ đó ứng dụng vào IPv6.

 Chương III: Thực hiện cấu hình mô phỏng MBGP IPv6 trên bộ định tuyến của

cisco.

Việc nghiên cứu, tìm hiểu về cả một Giao thức định tuyến MBGP trong IPv6 đòi hỏi phải có kiến thức sâu rộng, và lâu dài Do thời gian và trình độ có hạn, nên chắc chắn những vấn đề được đề cập trong đồ án sẽ không tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự phê bình góp ý của các thầy cô giáo, các bạn, và những ai quan tâm đến công nghệ này.

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.s Nguyễn Trần Tuấn đã tận tình hướng dẫn em

hoàn thành tốt đồ án này

Xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong khoa Viễn thông, gia đình, bạn bè và người thân

- những người đã dạy dỗ, giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình học tập vừa qua.

Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2016

Sinh viên

Đỗ Quang Thắng

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ IPv6

I ) Giới thiệu IPv6

1.1 Giới thiệu về IPv6

IPv6 (Internet Protocol Version 6) là phiên bản địa chỉ Internet mới, được thiết kế để thay thế cho phiên bản IPv4, với hai mục đích cơ bản: Khắc phục các nhược điểm trong thiết kế của địa chỉ IPv4 và thay thế cho nguồn địa chỉ IPv4 cạn kiệt để phát triển hạ tầng thông tin và Internet bền vững

Đặc điểm cơ bản so sánh IPv4 – IPv6:

IPv4 có 32 bít địa chỉ với khả năng lý thuyết có thể cung cấp một không gian địa chỉ là 232 =

4 294 967 296 địa chỉ Còn IPv6 có 128 bit địa chỉ dài hơn 4 lần so với IPv4 nhưng khả năng lý thuyết có thể cung cấp một không gian địa chỉ là 2™ = 340 282 366 920 938 463 463 374 607

431 768 211 456 địa chỉ, nhiều hơn không gian địa chỉ của IPv4 là khoảng 8 tỷ tỷ tỷ lần vì

232 lấy tròn số là 4.109 còn 2128 lấy tròn số là 340.10 36 ( khoảng 340 tỷ tỷ tỷ tỷ địa chỉ )

Số địa chỉ này nếu rải đều trên bề mặt quả đất thì mỗi mét vuông có khoảng 665 570 tỷ tỷ địa chỉ (665 570 10 18) vì diện tích bề mặt quả đất khoảng 511 263 tỷ mét vuông

Đây là một không gian địa chỉ cực lớn với mục đích không chỉ cho Internet màcòn cho tất cả các mạng máy tính, hệ thống viễn thông, hệ thống điều khiển và thậm chí cho từng vật dụng trong gia đình Người ta nói rằng từng chiếc điều hoà, tủ lạnh, máy giặt hay nồi cơm điện

v.v của từng gia đình một cũng sẽ mang một điạ chỉ IPv6 để chủ nhân của chúng có thể kết nối

và ra lệnh từ xa Nhu cầu hiện tại chỉ cần 15% không gian địa chỉ IPv6 còn 85% dự phòng cho tương lai

1.2 Nguyên nhân phát triển IPv6

Năm 1973, TCP/IP được 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 người 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 hàng trăm triệu máy tính Trong tương 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

Hình 1.1 sự cạn kiệt của IPv4 qua các năm

Bước sang những năm đầu của thế kỷ XXI, ứng dụng của Internet phát triển nhằm cung cấp dịch vụ cho người dùng trên các thiết bị mới ra đời: Notebook, Cellualar modem, Tablet, Smart-Phone, Smart TV… Để có thể đưa những khái niệm mới dựa trên cơ sở TCP/IP này thành hiện thực, TCP/IP phải mở rộng Nhưng một thực tế mà không chỉ giới chuyên môn, mà ngay cả các ISP cũng nhận thức được 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 đã cạn kiệt, địa chỉ IP (IPv4) không thể đáp ứng nhu cầu mở rộng mạng đó Bước tiến quan trọng mang tính chiến lược 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 tương thích giữa IPv6 và IPv4, liên quan đến việc chuyển đổi từ IPv4 lên IPv6, làm thế nào mà

người dùng có thể khai thác những thế mạnh của IPv6 nhưng không nhất thiết phải nâng cấp đồng loạt toàn bộ mạng (LAN, WAN, Internet…) lên IPv6.

II) Tình hình triển khai Ipv6 và tiêu chuẩn chuẩn hóa trên thế giới và tại Việt Nam

2.1 Tình hình triển khai IPv6 và tiêu chuẩn chuẩn hóa trên thế giới

2.1.1 Tình hình triển khai IPv6 trên thế giới

Đứng trước tình hình cạn kiệt địa chỉ IPv4, nhiều quốc gia, tổ chức quốc tế đã đã có động thái tích cực triển khai ứng dụng địa chỉ IPv6 - giải pháp duy nhất cho phép tiếp nối không gián đoạn sự phát triển của Internet toàn cầu Nhu cầu về nguồn tài nguyên IPv6 của thế giới bắt đầu tăng mạnh từ năm 2008 Tháng 6/2009, Diễn đàn IPv6 toàn cầu đã ban hành tiêu chuẩn ISP sẵn sàng với IPv6 Đầu năm 2010, tổ chức này công bố danh sách 38 ISP đạt tiêu chuẩn này trong đó Malaysia đứng đầu với 9 ISP, Hà Lan có 6, Mỹ và Trung Quốc mỗi nước có 4 ISP được công nhận

Ngày 15/4/2011, tổ chức quản lý địa chỉ khu vực Châu Á – Thái Bình Dương (Asia Pacific Network Information Center – APNIC) đã tuyên bố Khu vực Châu Á – Thái Bình Dương hết địa chỉ IPv4 và chính thức bước vào giai đoạn cạn kiệt IPv4 Châu Á – Thái Bình Dương trở thành khu vực đầu tiên cạn kiệt địa chỉ IPv4 do mức độ tiêu thụ IPv4 khổng lồ từ các quốc gia, vùng lãnh thổ có tốc độ phát triển cao về Internet Trong nhiều năm, lượng IPv4 tiêu thụ tại khu vực này liên tục tăng cao, kịch điểm vào hai năm 2010, 2011 Tốc độ gia tăng này kết thúc vào tháng 4/2011 khi nguồn IPv4 dự trữ của APNIC hoàn toàn cạn kiệt

Hình 1.2 : Lượng IPv4 APNIC đã phân bổ trong khu vực Châu Á- Thái Bình Dương

Tính đến đầu năm 2012, trên toàn cầu có tổng số 11050 vùng địa chỉ IPv6 được phân bổ Theo phạm vi của các tổ chức quản lý địa chỉ cấp khu vực, LANIC (khu vực Châu Mỹ Latinh và biển Caribe) có số lượng IPv6 lớn nhất, tiếp theo đó là RIPE-NCC (khu vực Châu Âu, Trung Đông), APNIC (khu vực Châu Á – Thái Bình Dương), ARIN (khu vực Bắc Mỹ và một phần Caribe) và cuối cùng là AFNIC (khu vực Châu Phi)

Hình 1.3: Biểu đồ phân bố IPv6 trên toàn cầu

Tại khu vực Châu Á – Thái Bình Dương, số vùng IPv6 được phân bổ gia tăng một cách đáng kể trong khoảng thời gian trước và sau thời điểm cạn kiệt IPv4 (tháng 4/2011) Nhóm các nước trong vùng Đông Á, gồm Nhật Bản, Hong Kong, Hàn Quốc, Trung Quốc, Đài Loan hiện sở hữu số lượng IPv6 lớn nhất trong khu vực Bên cạnh đó, số liệu thống kê về IPv6 gần đây do RIPE NCC công bố cũng cho thấy sự gia tăng đáng kể về số lượng IPv6 phân bổ trong khoảng cuối 2010, đầu và giữa năm 2011 có thể do những tác động của sự kiện cạn kiệt IPv4 của khu vực Châu Á – Thái Bình Dương

Hình 1.4: Biểu đồ số vùng địa chỉ IPv6 do APNIC phân bố theo các năm

Bên cạnh thông tin định tuyến, các tổ chức, hãng trên Internet đã thực hiện khảo sát dữ liệu IPv6 qua tổng số lưu lượng trao đổi Một trong những hãng đầu tiên công bố dữ liệu lưu lượng thực tế của IPv6 là Google Theo phân tích của Google, tại thời điểm tháng 5/2012, tỉ lệ lưu lượng thuần IPv6 chiếm 0,6% tổng số lưu lượng trao đổi qua dịch vụ google Con số này cho thấy mặc dù có sự gia tăng, nhưng tỉ lệ lưu lượng thuần IPv6 qua các dịch vụ thực tế còn rất nhỏ

so với lưu lượng IPv4 Kết quả này củng cố thêm nhận định được nhiều chuyên gia thống nhất: Tuy có sự gia tăng đáng kể và vững chắc nhưng mức độ gia tăng của IPv6 trong hoạt động mạng toàn cầu được đánh giá còn chậm so với kỳ vọng đáng có về IPv6

Hình 1.5 : Biểu đồ về lưu lượng thuần IPv6 trao đổi qua mạng Google

Bảng sau đây thể hiện Tình hình cấp phát và sử dụng thực tế IPv6 trên thế giới:

Vị trí Quốc

kỳ

Quốc gia Đang hoạt

động

Được cấp Tỷ lệ đang hoạt động so

với số địa chỉ đã phân bổ

Bảng 1 : Tình hình cấp phát và sử dụng thực tế IPv6 trên thế giới

Căn cứ bảng trên chúng ta thấy rằng tình hình sử dụng IPv6 vẫn hạn chế Số lượng IPv6 sử dụng có tỷ lệ khiêm tốn so với số lượng được cấp phát cho các quốc gia (trong đó có Việt Nam)

2.1.2 Tình hình triển khai tại một số quốc gia

a) Tại Nhật Bản:

- Rất nhiều ISP đã cung cấp được các dịch vụ thương mại trên nền IPv6 ra thị trường

- Trên 35% người dùng FTTH tại Nhật Bản được cung cấp các dịch vụ IPv6

- Một số nhà cung cấp dịch vụ di động như NTT Docomo, KDDI đã triển khai dịch vụ IPv6 trên hạ tầng mạng 3G

b) Tại Đài Loan:

- Dịch vụ thương mại trên nền IPv6 được cung cấp từ năm 2011

- 95% trường học có kết nối Internet hỗ trợ cả IPv4/IPv6

- 68% lớp học được triển khai dịch vụ VoIP trên nền IPv4/IPv6

c) Tại Malaysia:

- 37% mạng lưới sẵn sàng cho IPv6

- Xếp hạng thứ 3 trên toàn cầu về mạng lưới IPv6

2.1.3 Tiêu chuẩn chuẩn hóa IPv6 trên thế giới

Việc xây dựng và ban hành tiêu chuẩn cho IPv6 là một trong những công tác quan trọng trong tiến trình triển khai IPv6 Nhiều tổ chức tiêu chuẩn hóa đã tham gia trong lĩnh vực này, tiêu biểu

là Bộ tiêu chuẩn chung về IPv6 của Nhóm đặc trách về kỹ thuật Internet (IETF) mà nhiều quốc gia đã dựa trên đó để ban hành bộ tiêu chuẩn IPv6 cho quốc gia mình Ngoài ra còn có tổ chức IPv6 Forum với sự tham gia của các thành viên tích cực về IPv6 cũng có bộ phận rà soát và tối

ưu các tiêu chuẩn về IPv6, đồng thời cung cấp các bài đo, phương pháp đo để xác nhận tính tương thích và phù hợp của thiết bị, dịch vụ đối với IPv6

Bộ tiêu chuẩn IPv6 của IETF được chia ra làm 2 phần bao gồm:

Phần 1: Có 6 tiêu chuẩn lõi:

• RFC 2460: Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification: Đặc đính kỹ thuật về giao thức Internet phiên bản 6

thức IPv6

thái của IPv6

thức bản tin điều khiển trên Internet cho IPv6

gói tin trên mạng Ethernet

cho IPv6

Phần 2: Các tiêu chuẩn khác như

Equipment (CPE) for Providing Residential IPv6 Internet Service

• RFC 6058: Transient Binding for Proxy Mobile IPv6

• ……….

 Tổ chức IPv6 Forum và Lô gô IPv6 Ready

chương trình thử nghiệm sự phù hợp và khả năng tương tác IPv6 nhằm mục đích để tăng sự

tự tin của người dùng bằng cách chứng minh rằng IPv6 có sẵn và sẵn sàng sử dụng Nhiệm

vụ của ủy ban IPv6 Ready Logo là xác định các thông số kỹ thuật, kiểm tra sự phù hợp và thử nghiệm khả năng tương tác IPv6, cung cấp truy cập với công cụ tự kiểm tra và cung cấp những Logo IPv6 Ready

2.1.4 Tình hình tiêu chuẩn hóa tại một số quốc gia

Hoa Kỳ: Viện Công nghệ và Tiêu chuẩn Mỹ (NIST) ban hành tài liệu tiêu chuẩn hoá về

IPv6 - Tài liệu tiêu chuẩn hoá được đánh giá là bước tiếp theo của Chính phủ Mỹ để thực hiện kế hoạch đã đặt ra, yêu cầu tất cả các Cơ quan liên bang Mỹ phải sẵn sàng sử dụng IPv6

Bộ tiêu chuẩn về IPv6 của Hoa Kỳ cũng được xây dựng trên cơ sở thừa nhận các tiêu chuẩn RFC của IETF, chẳng hạn như:

Mạng của doanh nghiệp:

[RFC 4057] Các viễn cảnh về mạng IPv6 của doanh nghiệp

[RFC 4852] Phân tích mạng IPv6 của doanh nghiệp - Trọng tâm lớp IP

[RFC 3750] Viễn cảnh chuyển tiếp mạng Switch IPv6

[RFC 3904] Đánh giá về cơ chế chuyển đổi IPv6 cho mạng Switch

Các ISP và cơ sở hạ tầng mạng truyền tải:

[RFC 4029] Các viễn cảnh và phân tích để đưa IPv6 vào mạng của các ISP

[RFC 2185] Các vấn đề về định tuyến cho chuyển đổi IPv6

Tương hợp với cơ sở hạ tầng của IPv4

[RFC 4038] Một số đặc điểm của các ứng dụng dùng cho chuyển đổi IPv6

[RFC 4213] Cơ chế chuyển đổi cơ bản cho các máy chủ và bộ định tuyến IPv6

Vấn đề an ninh:

[RFC 4942] Cân nhắc về an ninh cho chuyển đổi IPv6

[RFC 4864] Bảo vệ mạn nội bộ cho IPv6.

Ngoài ra, phòng thí nghiệm tương hợp – Đại học New Hampshire (Hoa Kỳ) là một thành viên của tổ chức diễn đàn IPv6 Từ năm 1996 họ đã đi tiên phong trong thử nghiệm IPv6, tập trung vào cung cấp các dịch vụ thử nghiệm cho người dùng và đẩy mạnh việc áp dụng các công nghệ IPv6, đạt được tiêu chuẩn ISO/IEC 17025 và cung cấp thử nghiệm USGv6 Phòng thí nghiệm tương hợp – Đại học New Hampshire được thực hiện chứng nhận tương thích IPv6 và cung cấp logo IPv6 Ready

Nhật Bản: Nhật Bản là một trong số những nước tiên phong trong triển khai IPv6 Nhật

Bản xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật IPv6 trên cở sở thừa nhận tiêu chuẩn quốc tế Cơ quan chứng nhận hợp chuẩn cho các thiết bị IPv6 là Viện hợp chuẩn các thiết bị viễn thông Nhật Bản (JATE - Japan Approvals Institute for Telecommunications Equipment) Nhật Bản là thành viên của chương trình IPv6 Ready Logo, do đó các tiêu chuẩn kỹ thuật dùng để chứng nhận hợp chuẩn đều sử dụng chung các tiêu chuẩn khuyến nghị của chương trình (các RFC của IETF)

Trung quốc : Quá trình tiêu chuẩn hóa IPv6 của Trung Quốc đã bắt đầu Hiện tại Trung

Quốc đang trong quá trình xây dựng các tiêu chuẩn dựa trên cơ sở các tiêu chuẩn RFC của IETF Một số tiêu chuẩn đang được xây dựng:

- Cơ bản về giao thức IPv6;

- Yêu cầu chung về mạng tổng thể IPv6;

- Giao thức phát hiện hàng xóm;

- Tự động cấu hình địa chỉ phi trạng thái;

- IPv6 di động và giao thức định tuyến (OSPF, BGP4, )

Trung tâm kiểm tra IPv6 toàn cầu - Viện Internet Bắc Kinh là nơi nghiên cứu các tiêu chuẩn liên quan đến IPv6 đồng thời cũng là nơi chứng nhận hợp chuẩn cho các thiết bị IPv6

Ấn Độ: Là một quốc gia có nền công nghệ thông tin rất phát triển, năm 2011 Ấn Độ cũng

đã ban hành bộ tài liệu “Các tiêu chuẩn kỹ thuật cho sự phù hợp và tương thích IPv6” Bộ tiêu chuẩn này đưa ra danh sách các tiêu chuẩn RFC về IPv6 của IETF, quy định áp dụng cho hệ thống mạng Internet ở Ấn Độ nhằm đảm bảo tính phù hợp và tương thích IPv6

2.2 Tình hình triển khai IPv6 và tiêu chuẩn chuẩn hóa tại Việt Nam

2.2.1 Tình hình triển khai IPv6 tại Việt Nam

Tại Việt nam, Ban Công tác Thúc đẩy IPv6 Quốc gia đã được thành lập từ ngày 06/01/2009 Sau gần hai năm nghiên cứu xây dựng trên cơ sở ý kiến đóng góp của giới chuyên gia, bộ ngành liên quan và tham khảo kinh nghiệm triển khai của quốc tế, ban công tác đã hoàn thiện

và trình Bộ Thông Tin – Truyền Thông kế hoạch hành động quốc gia về chuyển đổi địa chỉ IPv6 Với các định hướng, mục tiêu, lộ trình cụ thể, bản kế hoạch là cơ sở để các doanh nghiệp Internet xây dựng kế hoạch chuyển đổi, ứng dụng IPv6 cho phù hợp với tình hình thực

tế và mạng lưới của đơn vị mình Đồng thời, các cơ sở đào tạo về lĩnh vực CNTT trong nước

cũng sẽ có kế hoạch cụ thể lồng ghép nội dung về IPv6 trong các chương trình giảng dạy Cùng với việc ban hành Kế hoạch Hành động Quốc gia, Bộ trưởng cũng yêu cầu các ISP phải nhanh chóng xây dựng, triển khai kế hoạch hành động IPv6 cụ thể của mình, phù hợp với

kế hoạch chung quốc gia Ban Công tác cần chuẩn bị nguồn nhân lực được đào tạo cơ bản về IPv6 để đảm bảo cho quá trình chuyển đổi tại Việt Nam

Số liệu tính đến thời điểm cuối năm 2014, đã có:

- 19 doanh nghiệp có địa chỉ IPv6, 02 doanh nghiệp đang được xử lý hồ sơ xin cấp địa chỉ IPv6

- 09 doanh nghiệp đã có Kế hoạch hành động về IPv6 của doanh nghiệp

- 06 doanh nghiệp đã thành lập được Ban công tác IPv6, tổ công tác IPv6

- 07 doanh nghiệp đã kết nối VNIXv6, tuy nhiên phần lớn không có lưu lượng trao đổi

- Đã tổ chức các khóa đào tạo về IPv6 cho các cán bộ kỹ thuật doanh nghiệp và thành viên Ban công tác thúc đẩy phát triển IPv6 quốc gia

Sau đây là một số kết quả đã đạt được:

Về kế hoạch hành động quốc gia về IPv6, được chia ra làm 03 giai đoạn:

- Giai đoạn 1-Từ 2011 đến 2012 (Giai đoạn chuẩn bị): Đánh giá thực trạng và tính sẵn

sàng của mạng lưới Internet cho việc chuyển đổi sang IPv6; Hình thành mạng thử nghiệm IPv6 quốc gia phục vụ cho việc thử nghiệm công nghệ IPv6 tại Việt Nam; Tổ chức tuyên truyền và trang bị kiến thức, trao đổi kinh nghiệm và đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho việc chuyển đổi sang IPv6

- Giai đoạn 2-Từ 2013 đến 2015 (Giai đoạn khởi động): Chuyển đổi mạng lưới từ IPv4

sang hỗ trợ đồng thời IPv4 và IPv6; Xây dựng và hình thành mạng cơ sở hạ tầng IPv6 quốc gia; Cung cấp dịch vụ IPv6 thử nghiệm tới người sử dụng

- Giai đoạn 3 - Từ 2016 đến 2019 (Giai đoạn chuyển đổi): Hoàn thiện mạng lưới và dịch

vụ IPv6, đảm bảo hoạt động ổn định với địa chỉ IPv6; Các tổ chức, doanh nghiệp chính thức sử dụng và cung cấp dịch vụ trên nền tảng công nghệ IPv6

Về mạng IPv6 Quốc gia:

Mạng IPv6 Quốc gia được hình thành trên cơ sở kết nối các hệ thống mạng DNSv6 Quốc gia, trạm trung chuyển Internet Quốc gia VNIXv6, mạng Internet IPv6 của các ISP, cung câp các dịch vụ thử nghiệm cơ bản trên nền IPv6 như web, email, dns, voip

Hình 1.6 : Mạng IPv6 quốc gia

2.2.2 Tiêu chuẩn chuẩn hóa IPv6 tại Việt Nam

2.2.2.1 Định hướng xây dựng tiêu chuẩn, quy chuẩn đối với thiết bị nút IPv6

Hiện nay, Bộ Thông tin và Truyền thông đang trong quá trình xây dựng và hoàn thiện bộ tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia về IPv6 Vụ Khoa học và Công nghệ - Bộ Thông tin và Truyền thông

đã đề xuất bộ tiêu chuẩn về IPv6 sẽ được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn RFC của IETF, bao gồm:

a) Các tiêu chuẩn cơ bản

Các tiêu chuẩn cơ bản lại được chia nhỏ thành hai nhóm tiêu chuẩn sau đây:

…

Theo định hướng xây dựng tiêu chuẩn IPv6 của Bộ Thông tin và Truyền thông, các tiêu chuẩn về giao thức lõi IPv6 được ưu tiên xây dựng trước, còn các tiêu chuẩn bổ sung về chức năng sẽ được xây dựng tùy thuộc vào mức độ quan trọng và tình hình triển khai cụ thể.

Các giao thức lõi IPv6 là các giao thức trong IPv6 quy định các yêu cầu cơ bản, yêu cầu tối thiểu cho thiết bị thực hiện IPv6 Các yêu cầu cơ bản này bắt buộc tất cả hoặc hầu hết các thiết bị IPv6 đều phải hỗ trợ các giao thức lõi này thì mới có khả năng triển khai các giao thức về chức năng IPv6 cụ thể khác

Các tiêu chuẩn về giao thức lõi IPv6 dựa trên các RFC của IETF đã được Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Thông tin và Truyền thông xác định rõ, bao gồm các RFC:

(Version 6 (IPv6) Specification)(Đặc tả kỹ thuật Giao thức bản tin điều

khiển internet phiên bản 6)

trạng thái IPv6)

Các tiêu chuẩn bổ sung về chức năng IPv6, như DHCPv6, IPv6 cho di động v.v bao gồm các RFC sau đây:

IPv6 (DHCPv6) (Các tùy chọn cấu hình DNS cho DHCPv6)

(Dịch vụ DHCP không giữ trạng thái cho IPv6)

RFC 3810

Multicast Listener Discovery Version 2 (MLDv2) for IPv6 (Giao thức phát

hiện đối tượng nghe Multicast cho IPv6)

b) Các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho thiết bị mạng và thiết bị khách hàng IPv6

Nhằm phục vụ mục tiêu quản lý thiết bị như chứng nhận, công bố hợp chuẩn, hợp quy của doanh nghiệp và của cơ quan quan lý, thì các tiêu chuẩn/quy chuẩn kỹ thuật cho thiết bị mạng và thiết

bị khách hàng sẽ được xây dựng Các yêu cầu, quy định kỹ thuật của các tiêu chuẩn/quy chuẩn

kỹ thuật này sẽ dẫn chiếu đến các tiêu chuẩn cơ bản và các tiêu chuẩn IPv6 khác của IETF hoặc TCVN về IPv6 (nếu có), và quy định mức độ áp dụng áp dụng các tiêu chuẩn này (bắt buộc áp dụng hay khuyến nghị áp dụng)

c) Các tiêu chuẩn về bài đo IPv6 đánh giá tính tuân thủ, tương thích

Bên cạnh đó, với mục tiêu đánh giá hợp chuẩn, hợp quy của các thiết bị IPv6 tại Việt Nam, ngoài việc xây dựng các tiêu chuẩn quy định các đặc tả kỹ thuật cho IPv6 thì Vụ Khoa học và Công nghệ cũng định hướng xây dựng phương pháp đo cũng như bộ bài đo để đánh giá thiết bị IPv6 phù hợp các tiêu chuẩn IPv6 xây dựng tại Việt Nam Việc xây dựng phương pháp đo, bộ bài đo

sẽ dựa trên cơ sở Chương trình IPv6 Ready của diễn đàn IPv6Forum.org

Các bài đo IPv6 về kiểm tra tính tuân thủ cho các tiêu chuẩn về các giao thức lõi sẽ được ưu tiên xây dựng Còn đối với các bài đo về tính tuân thủ cho các tiêu chuẩn giao thức bổ sung về chức năng và bài đo về tính tương thích sẽ dần được bổ sung theo tình hình triển khai cụ thể

2.2.2.2 Hiện trạng xây dựng tiêu chuẩn quy chuẩn IPv6

Tính đến thời điểm hiện tại, Bộ Thông tin và Truyền thông đã ban hành được một số tiêu chuẩn, quy chuẩn về IPv6 Cụ thể, các tiêu chuẩn, quy chuẩn đã được ban hành gồm có:

a) Đối với các tiêu chuẩn giao thức lõi IPv6

Đã ban hành được 4/6 tiêu chuẩn lõi IPv6, 01 tiêu chuẩn đã xây dựng dự thảo và 01 tiêu chuẩn đang được nghiên cứu xây dựng:

thức phát hiện MTU của tuyến”

khiển Internet (dự thảo TCVN) [11], đã xây dựng dự thảo

trạng thái IPv6), chưa xây dựng dự thảo.

b) Các tiêu chuẩn bổ sung về chức năng IPv6

Đã ban hành được 3 tiêu chuẩn, 01 tiêu chuẩn đã được dự thảo và không 1 tiêu chuẩn đang được biên soạn (RFC3775):

(DHCPv6) - Phần 1: Đặc tả giao thức” (RFC3646)

(DHCPv6) - Phần 2: Dịch vụ DHCP không giữ trạng thái cho IPv6”

(DHCPv6) - Phần 3: Các tùy chọn cấu hình DNS”

c) Các tiêu chuẩn về bài đo IPv6 đánh giá tính tuân thủ, tương thích

Đã ban hành được các tiêu chuẩn, quy chuẩn sau đây:

biên khách hàng”

Phần 1: Kiểm tra giao thức phát hiện nút mạng lân cận”

Phần 2: Kiểm tra giao thức phát hiện MTU của tuyến”

Bên cạnh đó, Bộ Thông tin và Truyền thông đã có một số tiêu chuẩn đã xây dựng xong dự thảo, chuẩn bị ban hành Một số dự thảo đã có và chuẩn bị ban hành bao gồm:

Router biên khách hàng IPv6

IPv6 theo các giao thức lõi IPv6”

III) Các tính năng của 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:

3.1 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

3.2 Quản lý định tuyến tốt hơn

IPv6 được thiết kế có cấu trúc đánh địa chỉ và phân cấp định tuyến thống nhất, dựa trên một số mức cơ bản đối với các nhà cung cấp dịch vụ Cấu trúc phân cấp này giúp tránh khỏi nguy cơ quá tải bảng thông tin định tuyến toàn cầu khi chiều dài địa chỉ IPv6 lên tới 128 bít Trong khi

đó, sự gia tăng của các mạng trên Internet, số lượng IPv4 sử dụng, và việc IPv4 không được thiết

kế phân cấp định tuyến ngay từ đầu đã khiến cho kích thước bảng định tuyến toàn cầu ngày càng gia tăng, gây quá tải, vượt quá khả năng xử lý của các thiết bị định tuyến

3.3 Đơn giản hóa dạng thức của header

IPv6 header có dạng thức mới, không tương thích với header IPv4 Host hoặc router phải thực thi cả IPv4 và IPv6 để có khả năng nhận dạng và xử lý cả hai dạng header Mặc dù chiều dài bít địa chỉ IPv6 gấp 4 lần chiều dài bít IPv4, kích thước header IPv6 chỉ gấp 2 lần IPv4 Những trường không thiết yếu được bỏ đi và các tùy chọn (option) được đưa thành phần header mở rộng ( extension header) đặt sau header cơ bản Phần header cơ bản có kích thước

cố định giúp tăng hiệu quả xử lý cho router Việc đặt các tuỳ chọn sang header mở rộng cho phép nâng cao tính linh hoạt, có thể có những tuỳ chọn mới trong tương lai

3.4 Tự cấu hình địa chỉ

Để đơn giản cho việc cấu hình các trạm, IPv6 hỗ trợ cả việc tự cấu hình địa chỉ stateful như khả năng cấu hình server DHCP và tự cấu hình địa chỉ stateless (không có server DHCP) Với tự cấu hình địa chỉ dạng stateless, các trạm trong liên kết tự động cấu hình chúng với địa chỉ IPv6 của liên kết (địa chỉ cục bộ liên kết) và với địa chỉ rút ra từ tiền tổ được quảng bá bởi router cục bộ Thậm trí nếu không có router, các trạm trên cùng một liên kết có thể tự cấu hình chúng với các địa chỉ cục bộ liên kết và giao tiếp với nhau mà không phải thiết lập cấu hình thủ công

3.5 Khả năng bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận (đầu cuối – đầu cuối)

Địa chỉ IPv6 được thiết kế để tích hợp sẵn tính năng bảo mật trong giao thức nên có thể dễ dàng thực hiện bảo mật từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận (đầu cuối – đầu cuối) IPv4 không hỗ trợ sẵn tính năng bảo mật trong giao thức, vì 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 1.7: Thực hiện bảo mật kết nối giữa hai mạng trong IPv4

Hình 1.8: Thực hiện bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận trong IPv6.

3.5 Dễ dàng thực hiện Multicast

Các kết nối giữa máy tính tới máy tính trên Internet để cung dịch vụ mạng hiện tại hầu hết

là kết nối Unicast (kết 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

hang (Hình 2.8a) Nhằm tăng hiệu năng của mạng, tiết kiệm băng thông, giảm tải cho máy

chủ, công nghệ multicast được thiết kế để một máy tính nguồn có thể kết nối đồng thời đến

nhiều đích(Hình 2.8b) Từ đó thông tin không bị lặp lại, băng thông của mạng sẽ giảm

đáng kể, đặc biệt với các ứng dụng truyền tải thông tin rất lớn như truyền hình (IPTV), truyền hình hội nghị (video conference), ứng dụng đa phương tiện (multimedia)

Hình 1.9a: Kết nối Unicast Hình 1.9b: Kết nối Multicast

3.6 Hỗ trợ cho quản lý chất lượng mạng

Những cải tiến trong thiết kế của IPv6 như: không phân mảnh, định tuyến phân cấp, gói tin IPv6

được 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 lượng dịch vụ QoS

3.7 Khả năng mở rộng (Extensibility)

Địa chỉ IPv6 được thiết kế có tính năng mở rộng Các tính năng mở rộng được đặt trong một phần header mở rộng riêng sau header cơ bản Không giống như IPv4 header, chỉ có thể hỗ trợ

40 byte cho phần tuỳ chọn (Option), địa chỉ IPv6 có thể dễ dàng có thêm những tính năng mới bằng cách thêm những header mở rộng sau header cơ bản

IV) Cấu trúc địa chỉ của IPv6

Hình 1.10: Địa chỉ IP phiên bản 6 ( IPv6 Address)

Cấu trúc chung của một địa chỉ IPv6 thường thấy như sau (một số dạng địa chỉ IPv6 không tuân theo cấu trúc này):

Hình 1.11 : Cấu trúc thường thấy của một địa chỉ IPv6

Trong 128 bít địa chỉ IPv6, có một số bít thực hiện chức năng xác định Đây là điểm khác biệt so với địa chỉ IPv4:

• Bít xác định loại địa chỉ IPv6 (bít tiền tố - prefix):

Để phân loại địa chỉ, một số bít đầu trong địa chỉ IPv6 được dành riêng để xác định dạng địa chỉ, được gọi là các bít tiền tố (prefix) Các bít tiền tố này sẽ quyết định địa chỉ thuộc loại nào

và số lượng địa chỉ đó trong không gian chung IPv6

Ví dụ: 8 bít tiền tố “1111 1111” tức “FF” xác định dạng địa chỉ multicast Ba bít tiền tố “001” xác định dạng địa chỉ unicast định danh toàn cầu

• Các bít định danh giao diện (interface ID):

Ngoại trừ địa chỉ multicast và một số dạng địa chỉ cho mục đích đặc biệt, địa chỉ IPv6 đều

có 64 bít cuối cùng được sử dụng để xác định một giao diện duy nhất trên một đường kết nối (tương đương với một mạng con “subnet”) Như vậy, một phân mạng con nhỏ nhất của địa chỉ IPv6 sẽ có kích thước /64

4.1.1 Định danh giao diện (interface identifier) trong địa chỉ IPv6

Định danh giao diện là 64 bít cuối cùng trong một địa chỉ IPv6 và có thể được cấu thành

tự động theo một trong những cách thức sau đây:

4.1.1.1 Tự động tạo 64 bít định danh giao diện từ địa chỉ MAC của card mạng

Hiện nay, card mạng được định danh duy nhất toàn cầu theo cách thức định danh EUI-48 và EUI-64 Địa chỉ đánh theo cách thức này xác định duy nhất một card mạng trên toàn cầu, được gọi là địa chỉ MAC.

Dạng thức EUI-48:

Dạng thức đánh địa chỉ EUI-48 dùng 48 bít Trong đó, 24 bít đầu sử dụng để định danh nhà sản xuất thiết bị và 24 bít sau là phần mở rộng, để định danh card mạng Việc kết hợp một số định danh 24 bít duy nhất của một nhà sản xuất card mạng, và một số định danh 24 bít duy nhất của card nhà sản xuất đó cung cấp ra thị trường, sẽ tạo nên một con số 48 bít, xác định một card mạng duy nhất trên toàn cầu, được gọi là địa chỉ MAC (hay còn gọi địa chỉ vật lý, địa chỉ

Ethernet), viết dưới dạng hexa decimal

Dạng thức EUI-64:

Nhằm tạo nên một không gian định danh thiết bị lớn hơn cho các nhà sản xuất, IEEE đưa ra một phương thức đánh số mới cho các giao diện mạng gọi là EUI-64, trong đó giữ nguyên 24 bít định danh nhà sản xuất thiết bị và phần mở rộng tăng lên thành 40 bít Nếu giao diện mạng được định danh theo dạng thức này, địa chỉ phần cứng của nó sẽ gồm 64 bít

Ánh xạ từ EUI-48 sang EUI-64:

Dạng thức định danh EUI-48 được ánh xạ thành EUI-64 bằng cách thêm 16 bít có giá trị

11111111 11111110 (viết dưới dạng hexa sẽ là OxFFFE) vào giữa 48 bít của EUI-48

Hình 1.12 : Ánh xạ từ EUI-48 tới EUI-64

Cấu thành 64 bít định danh giao diện IPv6 từ địa chỉ MAC:

64 bít định danh giao diện trong địa chỉ IPv6 đƣợc tự động tạo nên từ 64 bít định danh dạng

EUI-64 của giao diện mạng theo quy tắc như sau:

Trong số 24 bít xác định nhà cung cấp thiết bị, có một bít đƣợc quy định là bít U (xxxx xxUx xxxx xxxx xxxx xxxx) Thông thường bít này có giá trị 0 Người ta tiến hành đảo bít U này (từ 0 thành 1 và từ 1 thành 0), và lấy 64 bít sau khi thực hiện như vậy làm 64 bít định danh giao diện trong địa chỉ IPv6

Ví dụ :

Tạo 64 bít định danh giao diện của địa chỉ IPv6 từ địa chỉ MAC 00-90-27-17-FC-0F :

FFFE để trở thành dạng thức EUI-64 (00-90-27-FF-FE-17-FC-0F)

02- 90-27-FF-FE-17-FC-0F

Hình 1.13 : Tự động cấu hình 64 bít định danh giao diện từ địa chỉ MAC

4.1.1.2 Tự động tạo 64 bít định danh giao diện một cách ngẫu nhiên

Khi sử dụng phương thức dialup để kết nối vào Internet qua mạng của một nhà cung cấp dịch

vụ, mỗi lần kết nối, người sử dụng sẽ nhận được một địa chỉ IPv4 khác nhau Nếu căn cứ vào địa chỉ IP, việc tìm kiếm lưu lượng của một người sử dụng dialup thường khó khăn Trong địa chỉ IPv6, 64 bít định danh giao diện có thể tự động tạo nên từ địa chỉ card mạng Nếu 64 bít định danh giao diện luôn luôn được tạo nên từ địa chỉ card mạng, hoàn toàn có

thể truy cứu được lưu lượng của một node nhất định, từ đó xác định được người sử dụng và việc sử dụng Internet Để đảm bảo vấn đề về quyền riêng tư, IETF đưa ra một cách thức khác

toán gắn một số ngẫu nhiên làm 64 bít định danh giao diện Định danh đó là tạm thời và sẽ thay đổi theo thời gian

4.2 Các cách viết địa chỉ IPv6

Địa chỉ IPv6 có chiều dài 128 bit, nên vấn đề nhớ địa chỉ là hết sức khó khăn Nếu viết theo dạng thông thường của địa chỉ IPv4 thì một địa chỉ IPv6 có 16 nhóm số hê cơ số 10

Do vậy, các nhà thiết kế đã chọn cách viết 128 bit địa chỉ thành 8 nhóm, mỗi nhóm chiếm 2 bytes, mỗi bytes biểu diễn bằng 2 số hê 16; mỗi nhóm ngăn cách nhau bởi dấu hai chấm Ví dụ: FEDL:BA98:7 654:FEDC:BA98:7 654:3210:ABCD Ký hiêu hexa có lợi là gọn gàng

và nhìn đẹp hơn Tuy nhiên cách viết này cũng gây những phức tạp nhất định cho người quản lý hê thống mạng Nhìn chung, mọi người thường sử dụng theo tên các host thay bằng các địa chỉ (điều này được áp dụng từ IPv4 khi mà địa chỉ còn đơn giản hơn rất nhiều)

Một cách để làm cho đơn giản hơn là các qui tắc cho phép viết tắt Vì khởi điểm ban đầu chúng ta sẽ không sử dụng tất cả 128bit chiều dài địa chỉ do đó sẽ có rất nhiều số 0 (không)

ở các bits đầu

Một cải tiến đầu tiên là được phép bỏ qua những số không đứng trước mỗi thành phần hê

16, viết 0 thay vì viết đầy đủ 0000, ví dụ viết 8 thay vì 0008, viết 800 thay vì 0800 Qua cách viết này cho chúng ta những địa chỉ ngắn gọn hơn Ví dụ:

1080:0:0:0:8:800:200C: 417A.

Ngoài ra, xuất hiên một qui tắc rút gọn khác đó là quy ước về viết hai dấu hai chấm (double-colon) Trong một địa chỉ, một nhóm liên tiếp các số 0 có thể được thay thế bởi hai hai dấu chấm Ví dụ, ta có thể thay thế 3 nhóm số 0 liên tiếp trong ví dụ trước và được

một mẫu ngắn hơn 1080::8:800:200C:417A

Từ địa chỉ viết tắt này, ta có thể viết lại địa chỉ chính xác ban đầu nhờ qui tắc sau:

Căn trái các số bên trái của dấu 2 chấm kép trong địa chỉ Sau đó căn phải tất cả các số bên phải dấu 2 chấm và điền đầy bằng các số 0

Ví dụ: FEDC:BA98::7654:3210 có địa chỉ đầy đủ là: FEDC:BA98:0:0:0:0:7654:3210 FEDC:BA98:7654:3210: : có địa chỉ đầy đủ là : FEDC:BA98:7654:3210:0:0:0:0

::FEDC:BA98:7654:3210 có địa chỉ đầy đủ là: 0:0:0:0:FEDC:BA98:7654:32l0

Quy ước hai dấu chấm kép chỉ có thể được sử dụng một lần với một địa chỉ Ví dụ 0:0:0:BA98:7654:0:0:0 có thể được viết tắt thành ::BA98:7654:0:0:0 hoặc

0:0:0:0:BA98:7654:: nhưng không thể viết là ::BA98:7654:: vì như thế sẽ gây nhầm lẫn khi dịch ra địa chỉ đầy đủ.

Có một số địa chỉ IPv6 có được hình thành bằng cách gắn 96 bit 0 vào địa chỉ IPv4 (Điều này dễ dàng nhận biết được vì không gian địa chỉ IPv4 chỉ là một tập con của tập địa chỉ IPv6) Để giảm nhỏ nguy cơ nhầm lẫn trong chuyển đổi giữa ký hiêu chấm thập phân của IPv4 và hai dấu chấm thập phân của ký hiêu IPv6, các nhà thiết kế IPv6 cũng đã đưa ra một khuôn mẫu đặc biêt cho cách viết những địa chỉ loại này như sau: Thay vì viết theo cách của địa chỉ IPv6 là:

Phương thức gán đia chỉ IPv6 :

Theo đặc tả của giao thức IPv6, tất cả các loại địa chỉ IPv6 được gán cho các giao diện, không gán cho các nodes (khác với IPv4) Một địa chỉ IPv6 loại Unicast (gọi tắt là địa chỉ Unicast) được gán cho một giao diện đơn Vì mỗi giao diện thuộc về một node đơn do vậy, mỗi địa chỉ Unicast định danh một giao diện sẽ định danh một node

Một giao diện đơn có thể được gán nhiều loại địa chỉ IPv6 (cho phép cả 3 dạng địa chỉ đồng thời Unicast, anycast, multicast) Nhưng nhất thiết một giao diện phải được gán một địa chỉ IPv6 dạng Unicast link-local Các nhóm địa chỉ của dạng địa chỉ Unicast sẽ được trình bày ở phần sau Để thực hiện các kết nối Point - to - point giữa các giao diện người ta thường gán các địa chỉ dạng Unicast link-local cho các giao diện thực hiện kết nối

Đồng thời, IPv6 còn cho phép một địa chỉ unicast hoặc một nhóm địa chỉ unicast sử dụng

để định danh một nhóm các giao diện Với phương thức gán địa chỉ này, một nhóm giao diện đó được hiểu như là một giao diện trong tầng IP

Theo thiết kế của IPv6, một host có thể định danh bởi các địa chỉ sau:

- Một địa chỉ loopback

kể trên, ngoài ra nó còn có thể được gán các loại địa chỉ như sau:

4.3 Các dạng địa chỉ IPv6

Theo cách thức gói tin được gửi tới đích, trong địa chỉ IPv4, tồn tại khái niệm ba loại địa chỉ:

- Broadcast: Địa chỉ broadcast được node sử dụng để gửi một gói tin tới đồng thời toàn bộ các

node IPv4 trong một mạng Trong vùng địa chỉ của một mạng, địa chỉ với các bít xác định host toàn 1sẽ được sử dụng làm địa chỉ broadcast.Ví dụ trong mạng 203.119.9.0/27, địa chỉ

broadcast sẽ là 203.119.9.31

- Unicast: Địa chỉ unicast IPv4 chính là dạng địa chỉ chúng ta gắn cho thiết bị mạng để kết nối

vào mạng Internet Địa chỉ này xác định duy nhất một IPv4 node trên mạng Internet toàn cầu Gói tin gửi đến địa chỉ đích unicast sẽ chỉ đến duy nhất một node IPv4

- Multicast: Khi thiết kế IPv4, IETF dành riêng vùng địa chỉ lớp D (từ 224.0.0.0 đến

239.255.255.255) sử dụng cho một công nghệ truyền tải gói tin gọi là multicast Công nghệ multicast cho phép gửi một gói tin IP đồng thời tới một nhóm xác định các thiết bị mạng Các thiết bị mạng này có thể thuộc nhiều tổ chức và định vị ở các vị trí địa lý khác nhau

Không gian IPv6 được phân chia thành rất nhiều dạng địa chỉ Mỗi dạng địa chỉ có chức năng nhất định trong phục vụ giao tiếp Có dạng chỉ sử dụng trong giao tiếp nội bộ trên một đường kết nối, có dạng sử dụng trong kết nối toàn cầu.Địa chỉ IPv6 không còn duy trì khái niệm broadcast Theo cách thức gói tin được gửi đến đích, IPv6 bao gồm ba loại địa chỉ sau:

- Unicast: Địa chỉ unicast xác định một giao diện duy nhất Trong mô hình định tuyến, các gói

tin có địa chỉ đích là địa chỉ unicast chỉ được gửi tới một giao diện duy nhất Địa chỉ unicast được sử dụng trong giao tiếp một – một

- Multicast: Địa chỉ multicast định danh một nhóm nhiều giao diện Gói tin có địa chỉ

đích là địa chỉ multicast sẽ được gửi tới tất cả các giao diện trong nhóm được gắn địa chỉ đó Địa chỉ multicast được sửdụng trong giao tiếp một – nhiều.Trong địa chỉ IPv6 không còn tồn tại khái niệm địa chỉ broadcast Mọi chức năng của địa chỉ broadcast trong IPv4 được đảm nhiệm thay thế bởi địa chỉ IPv6 multicast Ví dụ chức năng broadcast trong một mạng

của địa chỉ IPv4 được đảm nhiệm bằng một loại địa chỉ multicast IPv6 có tên gọi địa chỉ multicast mọi node phạm vi link (FF02::1).

- Anycast: Anycast là khái niệm mới của địa chỉ IPv6 Địa chỉ anycast cũng xác định tập hợp

nhiều giao diện Tuy nhiên, trong mô hình định tuyến, gói tin có địa chỉ đích anycast chỉ được gửi tới một giao diện duy nhất trong tập hợp Giao diện đó là giao diện “gần nhất” theo khái niệm của thủ tục định tuyến

Như đã trình bày, không gian IPv6 được phân chia thành rất nhiều dạng địa chỉ Mỗi dạng địa chỉ có chức năng nhất định trong phục vụ giao tiếp Có dạng chỉ sử dụng trong giao tiếp nội bộ trên một đường kết nối, có dạng sử dụng trong kết nối toàn cầu Do vậy, địa chỉ IPv6 unicast và IPv6 multicast lại bao gồm nhiều dạng địa chỉ khác nhau Các dạng địa chỉ này có phạm vi hoạt động nhất định

có nhiều nhóm Node -Subnet)

* Cấu trúc địa chỉ Link Local

128 bit

Hình 1.14: Cấu trúc địa chỉ của Link Local

Khi không có router, các node IPv6 trên một đường link sẽ sử dụng địa chỉ link-local để giao tiếp với nhau Phạm vi của dạng địa chỉ unicast này là trên một đường kết nối (phạm

vi link)

Địa chỉ link-local luôn được node IPv6 cấu hình một cách tự động, khi bắt đầu hoạt động, ngay cả khi không có sự tồn tại của mọi loại địa chỉ unicast khác.Địa chỉ này có phạm vi trên một đường link, phục vụ cho giao tiếp giữa các node lân cận Sở dĩ IPv6 node có thể

tự động cấu hình địa chỉ link-local là do IPv6 node có thể tự động cấu hình 64 bít định danh giao diện.Địa chỉ link-local được tạo nên từ 64 bít định danh giao diện Iinterface ID)

và một tiền tố (prefix) quy định sẵn cho địa chỉ link-local là FE80::/10Địa chỉ link-local bắt đầu bởi 10 bít tiền tố FE80::/10, theo sau bởi 54 bit 0 64 bít còn lại là định danh giao diện (Interface ID)

* Cấu trúc địa chỉ Site Local:

Trong thời kỳ ban đầu của IPv6, dạng địa chỉ IPv6 Site-local được thiết kế với mục đích sử dụng trong phạm vi một mạng, tương đương với địa chỉ dùng riêng (private) của IPv4 Phạm

vi tính duy nhất của dạng địa chỉ này là phạm vi trong một mạng dùng riêng (ví dụ một mạng office, một tổ hợp mạng office của một tổ chức ) Các router biên IPv6 không chuyển tiếp gói tin có địa chỉ site-local ra khỏi phạm vi mạng riêng của tổ chức Do vậy, một vùng địa chỉ site-local có thể được dùng trùng lặp bởi nhiều tổ chức mà không gây xung đột định tuyến IPv6 toàn cầu Địa chỉ site-local trong một mạng dùng riêng không thể được truy cập tới từ một site khác

Địa chỉ Site-local có tiền tố FEC0::/10 và có cấu trúc như sau:

Hình 1.15 : Cấu trúc địa chỉ của Site Local

Địa chỉ site-local bắt đầu bằng 10 bít prefix FEC0::/10 Tiếp theo là 38 bít 0 và 16 bít mà tổ chức có thể phân chia subnet, định tuyến trong phạm vi site của mình 64 bít cuối là 64 bít định danh giao diện cụ thể trong một subnet.Địa chỉ Site-local được định nghĩa trong thời kỳ đầu phát triển IPv6 Trong quá trình sử dụng IPv6, người ta nhận thấy nhu cầu sử dụng địa chỉ dạng site-local trong tương lai phát triển của thế hệ địa chỉ IPv6 là không thực tế và không cần thiết Do vậy, IETF đã sửa đổi RFC3513, loại bỏ đi dạng địa chỉ site-local

b ) IPX Address: Internework Packet eXchange, trao đổi các gói số liệu giữa các mạng - giao

thức cơ bản trong hệ điều hành Novell Netware Địa chỉ IPX được chuyển sang IPv6 theo dạng sau:

Hình 1.16 : Cấu trúc địa chỉ IPX

c) IPv6 Address with embedded IPv4 Địa chỉ IPv6 gắn kèm

1111111011

Hình 1.17 : Cấu trúc địa chỉ IPv4 tương thích với IPv6

* Kiểu địa chỉ "IPv4 giả làm IPv6 " Những Node mang địa chỉ IPv4 sử dụng kiểu địa chỉ này để tương thích với IPv6 có vậy mới kết nối được với các Node mang địa chỉ IPv6

Hình 1.18 : Cấu trúc địa chỉ IPv4 giả làm IPv6

4.3.2 Anycast Address

Kiểu địa chỉ này cũng tương tự như Unicast, nếu địa chỉ phân cho một Node thì đó là Unicast, cùng địa chỉ đó phân cho nhiều Node thì đó lại là Anycast Vì địa chỉ Anycast để phân cho một Nhóm Node bao gồm nhiều Node hợp thành (một Subnet) Một gói số liệu gửi tới một địa chỉ Anycast sẽ được chuyển tới một Node (Router) gần nhất trong Subnet mang địa chỉ đó

Hình 1.19 : Cấu trúc địa chỉ Anycast

Địa chỉ đa hướng của IPv6 để nhận dạng một Tập hợp Node nói cách khác một nhóm Node Từng Node một trong nhóm đều có cùng địa chỉ như nhau

8 Bit 4 Bit 4 Bit 112 Bit

Hình 1.20 : Cấu trúc địa chỉ đa hướng

8 bít Prefix đầu tiên để nhận dạng kiểu địa chỉ đa hướng, 4 bit tiếp (Flgs) cho 4 cờ với giá trị

11111111