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... B iểu diễn địa chỉ Intern[r]
Trang 3M ã số : KT 02 SM 06
Trang 4T R U N G T Â M IN T E R N E T V IỆ T N A M (VNNIC)
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
Trang 6LỜ 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
Trang 9M 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
Trang 1010 G iới thiệu về thế hệ địa chỉ In ternet m ới - IPv6
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
Trang 11M ục lục 11
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
Trang 1212 G iới thiệu về thế hệ địa chỉ In ternet m ới - IPv6
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
Trang 13G 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
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
Anycast
C á ch th ứ c gử i gó i tin đế n m ộ t đ ích b ấ t kỳ tro ng m ộ t n hó m cá c m á y
APNIC
A sia P a cific N e tw o rk In fo rm a tio n C en tre T ổ ch ứ c q uả n lý đ ịa ch ỉ IP , số h iệ u
m ạ n g cấp vù ng , p hụ trá ch kh u vự c châ u Á – T há i B ìn h D ƣ ơ n g
ARIN
American Registry for Internet Number - T ổ ch ứ c q uả n lý đ ịa ch ỉ IP , số h iệu
m ạ n g cấp vù ng , p hụ trá ch kh u vự c B ắc M ỹ
ARP
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
Broadcast
M ộ t g ó i tin có đ ịa ch ỉ đ ích b roa d ca st sẽ đ ƣ ợ c tru yề n tả i tớ i và đƣ ợ c xử lý b ở i
m ọ i m á y tro ng m ột m ạn g
DAD
D u p lica te A dd re ss D e te ctio n , m ộ t qu á trìn h cho p hé p no de IP v6 đ ả m b ảo
đ ƣ ợ c rằn g m ộ t đ ịa ch ỉ ch ƣ a đ ƣ ợ c sử dụ ng trê n đƣ ờ n g kế t nố i trƣ ớ c kh i n od e
IP v6 qu yế t đ ịn h sử d ụn g đ ịa ch ỉ
DHCP
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
Trang 1414 G iới thiệu về thế hệ địa chỉ In ternet m ới - IPv6
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
DHCPv6
Dynamic Host Configuration Protocol version 6 - T h ủ tụ c cấ u h ình đ ịa ch ỉ
đ ộn g p h iê n b ản 6
Dual-stack
M ộ t n o de d ua l-sta ck là m ộ t n od e là m việ c vớ i cả IP v4 và IP v6
Đ ƣ ờ n g kết n ố i
Đ ƣ ờ n g kế t n ố i, (ha y đƣ ờ ng lin k): K há i n iệ m sử d ụn g ở đ â y để ch ỉ m ộ t kế t n ố i Ethernet
Gateway
M á y tín h , ho ặ c th iết b ị thự c h iệ n va i trò nh ƣ m ột “cử a ” đ ƣ a lƣ u lƣ ợ ng từ m ột máy tính ra m ạn g ng oà i ho ặ c san g m ộ t m ạ ng kh ác
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
Hop limit
M ộ t trƣ ờ n g củ a M à o đ ầu IP v6, xá c đ ịnh số đƣ ờ ng kết nố i tố i đ a m à gó i tin có
th ể đ i q ua trƣ ớ c kh i b ị hu ỷ b ỏ
Host
K h á i n iệ m dù ng ở đ â y để ch ỉ m á y tín h , ho ặ c th iết b ị kh á c, cu ng cấ p d ịch vụ,
kh ôn g thự c h iệ n ch ứ c nă ng đ ịn h tu yến
IANA
Internet Assigned Numbers Authority - T ổ chứ c qu ản lý tà i ng u yê n số (đ ịa ch ỉ
IP , số p ro to co l, số po rt ) q uố c tế
ICANN
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
Trang 15G iải thích các thu ật ngữ và từ viết tắt 15
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
đ ịn h
IPSec
M ộ t cô n g n gh ệ cun g cấ p b ảo m ật, xá c th ự c và nhữ n g d ịch vụ a n n inh khá c tạ i
tầ ng IP
IPv4
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
IPv6
Internet Protocol version 6 – P h iên b ản 6 của thủ tụ c In te rne t, đ ƣ ợ c ph á t triển
n hằ m th a y th ế IP v4 , khắ c p hụ c n hữ ng h ạn ch ế củ a p h iên bả n IP v4 và cả i
th iện th ê m n h iề u đ ặc tín h m ớ i
LACNIC
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
Trang 1616 G iới thiệu về thế hệ địa chỉ In ternet m ới - IPv6
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
MTU
Maximum Transmission Unit – K ích thƣ ớ c g ó i tin lớ n n hấ t có th ể tru yề n tả i trên m ộ t đ ƣ ờ ng kế t n ố i
Multicast
C ô n g n gh ệ cho p hép g ử i m ộ t gó i tin IP đ ồ ng th ờ i tớ i m ộ t n h ó m xá c đ ịn h cá c
th iế t b ị m ạ ng C á c th iết b ị m ạn g n ày có th ể thu ộ c n h iề u tổ chứ c và đ ịn h vị ở
cá c vị trí đ ịa lý kh á c n ha u
NAT
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
tu yến …
Node
K h á i n iệ m ở đ â y d ùn g đ ể ch ỉ m ột th iế t b ị (b ao g ồ m cả m á y tính , b ộ đ ịnh
tu yến , h oặ c th iết b ị khá c), là m ộ t đ iể m kế t nố i vào m ạ n g
PathMTU Discovery
Q u y trìn h tìm kiế m g iá trị M T U n h ỏ n hấ t trên m ộ t đ ƣ ờ ng kế t n ố i từ n gu ồn tớ i
đ ích
Prefix