Đang tải... (xem toàn văn)
Bố cục bài tiểu luận được chia ra làm 3 chương: Chương 1: Cấu trúc địa chỉ IPv4. Chương 2: Cấu trúc địa chỉ IPv6. Chương 3: Triển khai mạng IPv6. THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Chú giải tiếng Anh Chú giải tiếng Việt DNS Domain Name System Hệ thống tên miền. DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình địa chỉ động. ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ. ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức thông điệp điều khiển. IGMP Internet Group Management Protocol Giao thức Internet để các host kết nối, hủy kết nối từ các nhóm multicast.
Pandazip.com ipv4 vs ipv6 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT Chương 1: CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ IPv4 .5 1.1 Cấu trúc địa IP 1.1.1 Thành phần khuôn dạng địa IP .5 1.1.2 Đánh địa IP 1.1.3 Địa mạng mặt nạ mạng 1.1.3.1 Phương pháp phân chia địa mạng 1.1.3.2 Một số địa đặc biệt .10 1.2 Khuôn dạng gói tin IP 10 1.3 Giải pháp định tuyến theo địa IP 13 1.3.1 Các phần tử hệ thống định tuyến .13 1.3.2 Xử lý gói tin định tuyến 15 1.3.3 Xử lý gói tin tới đích .16 1.3.4 Định tuyến mạng Internet (IP Routing) 16 1.4 Kết luận 17 18 Chương 2: CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ IPv6 .19 2.1 Đặc điểm IPv6 .19 2.1.1 Kiểu định dạng tiêu đề 19 2.1.2 Không gian địa mở rộng .19 2.1.3 Cơ sở hạ tầng định tuyến đánh địa phân cấp hiệu 20 2.1.4 Cấu hình địa Stateful Stateless 20 2.1.5 Bảo mật .20 2.1.6 Hỗ trợ tốt cho QoS .20 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 2.1.7 Giao thức cho tương tác Node láng giềng .20 2.1.8 Có khả mở rộng 21 2.2 Sự khác biệt IPv4 IPv6 21 2.3 Đánh địa IPv6 22 2.3.1 Không gian địa IPv6 .22 22 2.3.2 Cú pháp địa IPv6 22 2.3.3 Prefix IPv6 23 2.3.4 Các dạng địa IPv6 24 2.3.5 Sự tương thích địa 29 2.3.6 Địa IPv4 tương đương IPv6 31 2.4 Khn dạng gói tin IPv6 .31 2.4.1 Khn dạng gói tin IPv6 31 2.4.2 So sánh khuôn dạng IPv4 IPv6 .33 2.4.3 Các tiêu đề mở rộng IPv6 34 2.5 Kết Luận 35 35 Chương 3: TRIỂN KHAI MẠNG IPv6 .36 3.1 Triển khai mạng IPv6 IPv4 36 3.1.1 Các vấn đề chung 36 3.1.2 Mục đích 36 3.2 Các chế chuyển đổi 37 3.2.1 Lớp IP song song ( Dual IP layer) 38 3.2.2 Đường hầm IPv6 qua IPv4 39 3.2.3 6to4 41 3.3 Kết Luận 42 KẾT LUẬN 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 44 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 LỜI NÓI ĐẦU Như biết Internet mạng máy tính tồn cầu, hàng nghìn mạng máy tính từ khắp nơi nối lại tạo nên Trên ta tìm hiểu thứ từ văn học, nghệ thuật, lịch sử, khoa học, v v Đã tự hỏi ta cần ngồi nhà “ click chuột” tìm thấy thứ, tài liệu từ đâu làm ta liên kết với chúng Câu trả lời thật đơn giản, trang web chứa thơng tin có địa Internet để trang web khác tìm đến chúng Vậy địa Internet gì? Cấu trúc làm việc nào? Các mạng máy tính dù nhỏ dù to nối vào Internet bình đẳng với Do cách tổ chức nên Internet có cấu trúc địa chỉ, cách đánh địa đặc biệt Mỗi khách hàng hay máy chủ (Host) Bộ định tuyến có địa Internet mà khơng phép trùng với Do mà địa Internet thực tài nguyên Để địa không trùng cần phải có cấu trúc địa đặc biệt quản lý thống tổ chức Internet gọi Trung tâm thông tin mạng InternetNetwork Information Center (NIC) chủ trì phân phối, NIC phân địa mạng (Net ID) cịn địa máy chủ mạng (Host ID) tổ chức quản lý Internet quốc gia phân phối Trong tiểu luận đề cập đến số vấn đề cần nghiên cứu: địa IPv4/IPv6, cấu trúc, phương pháp đánh địa chỉ, cách thức sử dụng Internet Cách thức vấn đề triển khai IPv6 - IPv4 Bố cục tiểu luận chia làm chương: Chương 1: Cấu trúc địa IPv4 Chương 2: Cấu trúc địa IPv6 Chương 3: Triển khai mạng IPv6 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Chú giải tiếng Anh Chú giải tiếng Việt DNS Domain Name System Hệ thống tên miền DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình địa động ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức thông điệp điều khiển IGMP Internet Group Management Protocol Giao thức Internet để host kết nối, hủy kết nối từ nhóm multicast IPSec IP Security Một cơng nghệ cung cấp bảo mật MTU Maximum Transmission Unit Đơn vị truyền tối đa QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ TCP/IP Transmission Control Protocol/IP Giao thức dùng cho trình truyền sửa lỗi dư liệu IPv4 Internet Protocol Version Phiên giao thức Internet IPv6 Internet Protocol Version Phiên giao thức Internet Tunnel RFC Đường hầm Request For Comments 6Bone Tài liệu chuẩn cho Internet Mạng thử nghiệm IPv6 BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên NAT Network Address Translation Công nghệ thay địa ISP Internet Service Provider Cung cấp dịch vụ Internet Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Chương 1: CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ IPv4 1.1 Cấu trúc địa IP 1.1.1 Thành phần khuôn dạng địa IP Địa IP sử dụng ( IPv4) có 32 bit chia thành Octet ( Octet có bit tương đương byte), cách đếm từ trái qua phải từ bit bit 32 Các Octet cách biệt dấu chấm (.) Hình 1.1: Khn dạng tiêu đề địa IPv4 * Địa biểu dạng bit nhị phân: xyxyxyxy xyxyxyxy xyxyxyxy xyxyxyxy x, y = * Địa biểu dạng thập phân: xxx.xxx.xxx.xxx Ví dụ: 146.123.110.224 Dạng viết đầy đủ địa IP số Octet Địa IP thường thấy thực tế 53.143.10.2 dạng đầy đủ là: 053.143.010.002 * Bao gồm có thành phần Bit 1………………………………………… 32 - Bit nhận dạng lớp (Class bit), để phân biệt địa lớp - Địa mạng ( Net ID) - Địa máy chủ ( Host ID) Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Ghi chú: Tên Địa máy chủ thực tế khơng có máy chủ mà tất trạm làm việc, cổng truy nhập, v v cần có địa để nhận dạng 1.1.2 Đánh địa IP Một định tuyến sử dụng địa IP để chuyển tiếp gói tin từ mạng nguồn tới mạng đích Gói tin phải địa mạng nguồn mạng đích Khi gói nhận định tuyến, xác định địa mạng đích xác định đường gói tin chuyển tiếp gói tin qua cổng tương ứng Mỗi địa Ip gồm có phần: nhận dạng địa mạng- mạng, nhận dạng địa host - host Mỗi octet chia thành nhóm địa mạng khác nhau, q trình chia địa thực theo mơ hình phân cấp Hình 1.2: Mơ hình phân cấp địa Các địa thực theo mơ hình phân cấp chứa nhiều mức khác Một địa IP thực số địa mạng địa host địa Địa phải nhất, thực địa trùng lặp dẫn đến vấn đề định tuyến Phần đầu địa mạng (hay địa hệ thống), phần thứ địa host mạng Địa IP chia thành lớp, A, B, C, D, E Hiện dùng hết lớp A, B gần hết lớp C, lớp D E Tổ chức Internet để dành cho mục đích khác không phân, nên nghiên cứu lớp đầu Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Hình 1.3: Cấu trúc lớp địa IP Qua cấu trúc lớp địa IP có nhận xét sau: - Bit nhận dạng bit đầu tiên: lớp A 0, lớp B 10, lớp C 110 - Lớp D có bit để nhận dạng 1110, cịn lớp E có bit để nhận dạng 11110 - Địa lớp A: Địa mạng địa máy chủ mạng nhiều - Địa lớp B: Địa mạng vừa phải địa máy chủ mạng vừa phải - Địa lớp C: Địa mạng nhiều địa máy chủ mạng Để thực mạng với quy mô khác nhau, trước hết ta phải hiểu chế phân lớp mạng, địa IP chia thành nhóm gọi lớp Các nhóm ban đầu gọi địa phân lớp đầy đủ Mỗi địa IP bao gồm 32 bit chia thành phần, phần bit số thứ tự bit sử dụng cho việc xác định địa mạng địa host tùy theo lớp mà thuộc Lớp A thực mạng lớn có khả hỗ trợ 16 triệu máy Chỉ bao gồm octet sử dụng để địa mạng, octet lại sử dụng để xác định địa host mạng Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Bit lớp A số thấp octet thể 0, giá trị lớn 127 Tuy nhiên giá trị 127 octet không sử dụng việc định địa mạng, tất địa mạng lớp A thực giá trị từ tới 126 octet Địa lớp B thiết kế để hỗ trợ nhu cầu cho mạng lớn Địa lớp B sử dụng số octet làm địa mạng, octet lại sử dụng để địa host Hai bit octet địa thuộc lớp B 10, bit cịn lại octet thay đổi Do giá trị nhỏ octet địa lớp B 10000000 = 128, giá trị lớn 10111111 = 191 Bất địa có giá trị octet nằm khoảng từ 128 – 191 địa mạng lớp B Địa lớp C có quy luật tương tự thực hiện, giá trị bit địa lớp C 110 Do giá trị nhỏ octet địa lớp C 11000000 = 192, giá trị lớn 11011111 = 223 Nếu địa mạng có giá trị octet rơi vào khoảng 191 – 223 địa IP thc Pandazip.com ipv4 vs ipv6 lớp C Lớp C thực octet địa mạng octet lại sử dụng làm địa host Nó có khả hỗ trợ 254 địa host cho mạng thuộc lớp C Địa lớp D tạo để tạo khả địa multicast Một địa IP multicast địa có khả thực việc truyền thơng tin tới nhóm máy trạm với địa IP unicast Do đó, máy trạm sử dụng địa multicast có khả truyền đồng thời gói tin tới nhiều người nhận Bốn bit địa IP lớp D ln 1110 Do octet địa mạng thuộc lớp C có giá trị nhỏ là: 11100000 = 224 giá trị lớn 11101111 = 239 Địa lớp E thực phịng thí nghiệm phục vụ mục đích nghiên cứu Bốn bit địa lớp E 1111 Do khoảng giá trị octet địa lớp E là: 240 – 255 1.1.3 Địa mạng mặt nạ mạng 1.1.3.1 Phương pháp phân chia địa mạng Trước nghiên cứu vấn đề cần phải hiểu qua số khái niệm liên quan tới việc phân địa mạng 1/ Mặt nạ mặc định: ( Default Mask) định nghĩa trước cho lớp địa A,B,C Thực chất giá trị thập phân cao ( tất bit 1) Octet dành cho địa mạng – Net ID Mặt nạ mặc định: Lớp A: 255.0.0.0 Lớp B: 255.255.0.0 Lớp C: 255.255.255.0 2/ Mặt nạ mạng con: ( Subnet Mask) Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Mặt nạ mạng kết hợp Mặt nạ mặc định với giá trị thập phân cao bit lấy từ Octet địa máy chủ sang phần địa mạng để tạo địa mạng Mặt nạ mạng kèm với địa mạng tiêu chuẩn người đọc biết địa mạng tiêu chuẩn dùng cho 254 máy chủ hay chia thành mạng Mặt khác cịn giúp định tuyến việc định tuyến gọi Nguyên tắc chung - Lấy bớt số bit phần địa máy chủ để tạo địa mạng - Lấy bit phụ thuộc vào số mạng cần thiết mà nhà khai thác mạng định tao 1.1.3.2 Một số địa đặc biệt - Địa mạng IP địa IP mà tất bit thuộc phần định danh máy ( host ID) = - Địa quảng bá tới tất máy mạng LAN VD: 255.255.255.255 - Địa tất máy mạng X.Y.Z xa VD: X.Y.Z.255 - Địa Loopback có số 127 đầu 127.X.Y.Z Mục đích để thử chỗ phần mềm IP - Địa 0.0.0.0 dùng để mạng Địa 0.0.0.5 dùng để máy số mạng (mạng cài đặt) -Địa mạng sử dụng cho mạng riêng (mạng nội bộ, không sử dụng làm địa internet) + Lớp A: 10.0.0.0 + Lớp B: 172.16.0.0 to 172.31.255.255 + Lớp C: 192.168.0.0 to 192.168.255.255 1.2 Khuôn dạng gói tin IP 10 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Địa ánh xạ sang IPv4 0:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.z ::FFFF:w.x.y.z dùng để diến tả node dùng IPv4 sang node IPv6 Nó dùng cho diễn tả nội Địa ánh xạ sang IPv4 không dùng địa nguồn đích gói IPv6 • Địa sang Địa sang dùng cho truyền thông giưa node chạy IPv4 IPv6 sở hạ tầng định tuyến IPv6 Địa sang hình thành cách kết hợp prefix 2002::/16 với 32 bit địa IPv4 public node hình thành nên prefix 48 bit • Địa IPv6 cho Host Một host IPv4 với thích ứng mạng đơn thường có địa IP đơn cấp cho thích ứng Tuy nhiên, host IPv6 thường có nhiều địa IPv6, với giao diện đơn Một host IPv6 cấp cho địa unicast sau đây: - Một địa liên kết nội cho giao diện - Địa unicast cho giao diện ( địa site nội nhiều địa unicast toàn cầu ) - Địa loopback ( ::1) cho giao diện loopback Các host IPv6 thơng thường logically multihomed chúng có địa mà chúng nhận gói, địa liên kết nội cho lưu lượng liên kết nội địa tồn cầu site nội định tuyến Thêm vào đó, host lắng nghe lưu lương địa multicast sau: - Địa multicast tất node phạm vi giao diện nội ( FF01::1) - Địa multicast tất node phạm vi liên kết nội ( FF02::1) - Địa soliticated cho địa unicast giao diện - Các địa multicast nhóm tham gia giao diện • Địa IPv6 cho Bộ định tuyến Một định tuyến IPv6 cấp địa unicast sau đây: - Một địa liên kết nội cho giao diện - Các địa unicast cho giao diện ( địa site nội nhiều địa unicast toàn cầu) 30 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 - địa anycast subnet định tuyến - Các địa anycast thêm vào ( option) - Địa loopback ( ::1) cho giao diện loopback 2.3.6 Địa IPv4 tương đương IPv6 IPv4 Address IPv6 Address Các lớp địa Internet Không tương xứng IPv6 Địa multicast IPv4 (224.0.0.0/4) Địa multicast IPv6 (FF00::/8) Các địa broadcast Không tương xứng IPv6 Địa không rõ ràng 0.0.0.0 Địa không rõ ràng :: Địa loopback 127.0.0.1 Địa loopback ::1 Public IP address Global unicast address Địa IP riêng ( 10.0.0.0/8, Địa site cục ( FEC0::/10) 172.16.0.0/12 and 192.168.0.0/16) Địa tự động (169.254.0.0/16) cấu hình Địa liên kết cục ( FF80::/64) Cách thể hiện: ký hiệu dấu chấm thập Cách thể hiện: dùng dấu hai chấm có giản phân phân cách lược số nén số liên tiếp Thể bit mạng: dùng Mặt nạ Thể bit mạng: dùng chiều dài mạng chiều dài prefix prefix Chuyển đối tên DSN: bảng ghi tài Chuyển đối tên DSN: bảng ghi tài nguyên nguyên địa host IPv4 địa host IPv6 Chuyển đối ngược DNS Chuyển đối ngược DNS Bảng 2.2: Địa IPv4 tương đương IPv6 2.4 Khn dạng gói tin IPv6 2.4.1 Khn dạng gói tin IPv6 31 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Hình 2.6 : Khn dạng gói tin IPv6 • Phiên : • Lớp vận chuyển : tương tự kiểu dịch vụ ( Type of service) IPv4 • Nhãn luồng: dùng để đánh dấu tất gói tin thuộc luồng dư liệu VD: tiếng nói, video Trạm nguồn muốn Bộ định tuyến trung gian xử lý thông tin luồng giống - Các gói tin luồng phải có địa nguồn , địa đích số nhãn luồng giống - Số nhãn luồng phát sinh ngẫu nhiên không dùng lại thời gian sống luồng tồn mạng - Nhãn luồng phục vụ cho truyền thơng đa phương tiện • Độ dài tải: Chứa thơng tin hưu ích gói tin • Tiêu đề tiếp theo: - Tiêu đề thêm vào phụ thuộc tùy chọn bổ sung Nó đặt giưa tiêu đề IPv6 với tiêu đề tầng - Tiêu đề đưa vào cần thiết, tránh việc truyền thông tin dư thừa - Một số lựa chọn : + Routing: yêu cầu gói tin phải qua đường 32 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 + Flagment: Trong trường hợp cần phân mảnh + Yêu cầu xử lý đường truyền: hop by hop + Yêu cầu xử lý gói tin đến đích + Thơng tin xác thực để trạm thu nhận biết thơng tin đích thực máy nguồn khơng bị giả danh, khơng bị thay đổi + Mã hóa nội dung gói tin • Giới hạn bước nhảy : số Bộ định tuyến mà gói tin phép qua • Địa nguồn • Địa đích - Địa nguồn địa đích có 128bit 2.4.2 So sánh khn dạng IPv4 IPv6 Hình 2.7: Khn dạng gói tin IPv4/ IPv6 IPv4 Version IPv6 Cùng trường với số phiên khác 33 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Tiêu đề Length Được loại bỏ IPv6 IPv6 không chứa trường Tiêu đề Length tiêu đề IPv6 ln ln cố định 40 byte Mỗi tiêu đề mở rộng có kích thước cố định có địa riêng Type of Service Được thay trường Traffic Class Total Length Được thay trường Payload Length kích thước trọng tải Identification, Fragment Offset Fragmentation, Được loại bỏ IPv6 Thơng tin phân mảnh khơng có tiêu đề IPv6 Nó chứa tiêu đề mở rộng phân mảnh Time to live Được thay trường Hop Limit Protocol Được thay trường Next Header Tiêu đề Checksum Được loại bỏ IPv6 Trong IPv6 việc phát lỗi cấp độ bit cho gói IPv6 thực lớp liên kết Source Address Trường giống khác địa IPv6 có 128 bit Destination Address Trường giống khác địa IPv6 có 128 bit Options Được loại bỏ IPv6 IPv4 options thay IPv6 extension header Bảng 2.3: So Sánh khuôn dạng gói tin IPv4/ IPv6 2.4.3 Các tiêu đề mở rộng IPv6 Tiêu đề IPv4 bao gồm tất option Vì thế, định tuyến trung gian phải kiểm tra tồn chúng xử lý chúng chúng diện Điều làm giảm hiệu suất vận chuyển việc chuyển gói IPv4 Với IPv6, option phân phát chuyển sang tiêu đề mở rộng Tiêu đề mở rộng phải xử lý định tuyến trung gian tiêu đề mở rộng Hop-by-Hop Option Điều tăng tốc độ xử lý tiêu đề tăng khả xử lý chuyển tiếp 34 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 RFC 2460 định nghĩa tiêu đề mở rộng IPv6 sau phải hỗ trợ tất node IPv6: - Hop-by-Hop Option tiêu đề - Destination Options tiêu đề - Routing tiêu đề - Fragment tiêu đề - Authentication tiêu đề - Encapsulation Security Trọng tải tiêu đề Trong gói IPv6 thơng thường khơng có mặt tiêu đề mở rộng Nếu việc điều khiển đặc biệt yêu cầu định tuyến trung gian đích nhiều tiêu đề mở rộng thêm vào host gửi Mỗi tiêu đề mở rộng có phạm vi 64 bit Các tiêu đề mở rộng có kích thước thay đổi chứa trường tiêu đề Extension Length phải dùng đệm cần để chắn kích thước chúng bội số 2.5 Kết Luận Trong chương 2, tiểu luận giới thiệu dạng địa chỉ, cấu trúc đánh địa IPv6, qua thấy khác biệt thay đổi địa IPv6 Đây phiên thiết kế nhằm khắc phục hạn chế IPv4 bổ sung tính cần thiết hoạt động dịch vụ mạng hệ sau Chương đề cập đến việc triển khai mạng IPv6 mạng sử dụng IPv4 35 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Chương 3: TRIỂN KHAI MẠNG IPv6 3.1 Triển khai mạng IPv6 IPv4 3.1.1 Các vấn đề chung IPv6 giao thức Internet thiết kế nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển dịch vụ mở rộng không gian địa mạng Internet, đồng thời khắc phục hạn chế khác IPv4 khơng hỗ trợ tính “ mở” giao thức, dịch vụ QoS, chức bảo mật Tuy nhiên hai giao thức IPv4 IPv6 khơng thực tương thích với Mặt khác, hệ thống IPv4 phát triển mạnh mẽ hình thành mạng Internet tồn cầu có quy mô rộng lớn kiến trúc mạng dịch vụ mạng Do vậy, tương lai gần chuyển đổi mạng từ IPv4 sang IPv6 Để triển khai mạng IPv6 hiệu thiết thực, nhà thiết kế đưa giải pháp triển khai mạng IPv6 mạng IPv4 3.1.2 Mục đích Thách thức mà IPv6 phải đối mặt khả chuyển đổi “ trọn vẹn” gói tin IPv6 từ định dạng theo giao thức IPv6 sang IPv4 để từ vận chuyển hạ tầng mạng IPv4; hầu hết thiết bị kết nối mạng Internet thiết kế cho IPv4 Để thực yêu cầu này, trình triển khai IPv6 phải đảm bảo tính linh động cách tối đa, điều lại mâu thuẫn với quy mô rộng lớn mạng Internet Do vậy, coi điểm q trình thiết kế IPv6, đảm bảo thành cơng mạng IPv6 Không đảm bảo yêu cầu khơng có thành cơng mạng IPv6 VD: Trước có vài giao thức thiết kế để thử thay TCP/IP, XTP khơng thể thành cơng khơng có khả chạy song song (dual stack), hay khơng có tính tương thích lẫn giưa họ giao thức cũ vào Nhưng tính giao thức này, khơng đủ thuyết phục để người sử dụng chuyển sang sử dụng IPv6 vậy, với đặc tính ưu việt so với IPv4 chưa đủ để thuyết phục người dùng bỏ mạng IPv4 để xây dựng mạng IPv6, cần phải đảm bảo tính tương thích sở chức IPv4 trình chuyển đổi sang IPv6 Để triển khai mạng IPv6 có phương thức diễn đồng thời xây dựng mạng IPv6 hạ tầng mạng IPv4 nay, sau thay dần mạng IPv4 36 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Mục đích chế chuyển đổi đảm bảo số chức sau: • Đảm bảo thực đặc tính ưu việt mạng IPv6 so với mạng IPv4 • Tận dụng hạ tầng sẵn có mạng IPv4 giai đoạn chuyển tiếp sang mạng IPv6 • Tăng cường khả nâng cấp triển khai Việc chuyển đổi host/bộ định tuyến không bị phụ thuộc vào • Tối thiểu hố phụ thuộc trình nâng cấp Một điều kiện bắt buộc để nâng cấp host với IPv6 hệ thống DNS server phải nâng cấp DNS dịch vụ hỗ trợ việc tìm kiếm địa phục vụ cho ứng dụng khác Cách thức cài đặt cấu hình DNS server IPv6 trình bày phần thử nghiệm Các điều kiện định tuyến hỗ trợ giao thức định tuyến BGP4+, hỗ trợ IPv6 … chưa phải bắt buộc • Gán cấp phát loại địa thuận tiện Khi hệ thống IPv4 cài đặt gán địa IPv4; mặt khác địa IPv4 tập của địa IPv6, tiếp tục sử dụng với địa IPv4 sẵn có Chỉ gán địa IPv6 thật cần thiểt cho kết nối tới 6Bone tuân theo kế hoạch phân bổ địa tổ chức • Giá thành khởi điểm thấp Vì khơng cần chuẩn bị cần thiết để nâng cấp hệ thống từ IPv4 sang IPv6 triển khai hệ thống IPv6 Cơ chế thực hoàn toàn IPv4 có Cơ chế chuyển đổi IPv6 kết hợp trạm IPv6 làm việc với trạm IPv4 nới Internet địa IPv4 khơng cịn tồn tại, cho phép trạm IPv6 IPv4 không gian giới hạn để làm việc sau Các chế đảm bảo khoản đầu tư to lớn người dùng việc xây dựng hệ thống mạng IPv4 đồng thời triển khai mạng IPv6 3.2 Các chế chuyển đổi Hiện số lượng mạng IPv4 lớn; hầu hết dịch vụ giao dịch mạng dựa hạ tầng mạng IPv4; xuất nhiều chế chuyển đổi cho phép kết nối host IPv6 qua mạng IPv4 Việc xây dựng lại giao thức tầng Internet mơ hình TCP/IP dẫn đến nhiều thay đổi Trong vấn đề thay đổi lớn IPv6 với IPv4 việc thay đổi cấu trúc địa Sự thay đổi ảnh hưởng đến vấn đề sau: • Ảnh hưởng tới hoạt động giao thức tầng ( Tầng giao vận tầng ứng dụng) 37 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 • Ảnh hưởng tới phương thức định tuyến Mặt khác , yêu cầu quan trọng việc triển khai IPv6 phải thực mục tiêu ban đầu đề thiết kế giao thức IPv6 : IPv6 phải làm việc môi trường sử dụng giao thức IPv4 Sẽ có tượng có host dùng IPv6 đồng thời tồn host IPv4 Đồng thời host “thuần” IPv6 phải giao tiếp với host IPv4 đảm bảo địa IPv4 có tính thống tồn cầu Do vậy, để đảm bảo thực tương thích giưa IPv4 IPv6, nhà thiết kế IPv6 xây dựng số chế chuyển đổi khác Các chế chuyển đổi có đặc điểm chung sau: - Đảm bảo host/bộ định tuyến cài đặt IPv6 làm việc với IPv4 - Hỗ trợ khả triển khai host định tuyến hoạt động IPv6 với mục tiêu thay dần host hoạt động IPv4 - Có phương thức chuyển đổi dễ dàng, thực hiên cấp khác từ phía người dùng cuối tới người quản trị hệ thống, nhà quản lý mạng cung cấp dịch vụ Các chế tập giao thức thực hiên host định tuyến, kèm theo phương thức gán địa triển khai, thiết kế để làm trình chuyển đổi Internet sang IPv6 làm việc với rủi ro Hiện nhà thiết kế IPv6 đưa chế chuyển đối cho phép kết nối IPv6 IPv4 sau: • Dual Ip layer: chế đảm bảo host/bộ định tuyến cài đặt IPv4 IPv6 tầng Internet Layer kiến trúc TCP/IP • IPv6 tunnel qua IPv4: Cơ chế thực đóng gói gói tin IPv6 theo chuẩn giao thức IPv4 để mang gói tin kiến trúc IPv4 Có loại tunneling cài đặt sẵn ( Configured) tự động (Automantic) • 6to4: Cơ chế hoạt động dựa host IPv4 sẵn có địa IPv4 từ xây dựng địa IPv6 có cấu trúc đặc biệt; host sử dụng chế khơng cần phải thơng qua ISP có hỗ trợ IPv6 3.2.1 Lớp IP song song ( Dual IP layer) Cơ chế đảm bảo host/bộ định tuyến cài đặt giao thức IPv4 IPv6 Với chế “ song song” này, hoạt động host/bộ định tuyến hồn tồn tương thích với IPv4 IPv6 Theo chế này, IPv6 tồn với IPv4 dùng sở hạ 38 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 tầng IPv4 Sự lựa chọn để sử dụng ngăn xếp ( lựa chọn giao thức lớp TCP/IP) dựa vào thông tin cung cấp dịch vụ qua DNS server Hình 3.1: Minh họa chế Dual IP layer 3.2.2 Đường hầm IPv6 qua IPv4 Cơ sở hạ tầng mạng Internet hoạt động IPv4 hoạt động ổn định có quy mơ rộng lớn Tận dụng khả này, nhà thiết kế IPv6 đưa giải pháp thực chế tunneling ( đường hầm) IPv4 Hình 3.2: Minh họa chế đường hầm Có hai loại chế Tunneling sau: Automatic Configured Tunneling Cả hai chế khác việc định địa cuối q trình đường hầm, cịn lại hoạt động hai chế giống + Điểm khởi tạo đường hầm ( điểm đóng gói tin) tạo tiêu đề IPv4 đóng gói truyền gói tin đóng gói + Node kết thúc q trình đường hầm ( điểm mở gói) nhận gói tin đóng gói, xóa bỏ phần tiêu đề IPv4, sửa đổi số trường tiêu đề IPv6, xử lý phần dư liệu gói tin IPv6 + Node đóng gói cần trì thơng tin trạng thái trình đường hầm Ví dụ tham số MTU để xử lý gói tin IPv6 bắt đầu thực đường hầm Vì số lượng tiến trình đường hầm tăng lên số lượng lớn, thơng tin thường lặp lại sử dụng kĩ thuật đệm loại bỏ cần thiết 39 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Hình 3.3: Cơ chế đóng gói thực đường hầm Hình 3.4: Cơ chế mở gói thực đường hầm 3.2.2.1 Automatic Tunneling: Với phương thức tunneling này, địa đích gói tin đóng gói IPv4 xác định địa đích gói tin IPv6 Do vậy, địa đích gói tin IPv6 đóng gói phải có dạng địa IPv4 tương thích với IPv6 ( IPv4 compability IPv6) Đối với gói tin IPv6 mà địa đích dạng địa khơng có dạng IPv4-compabile khơng thể thực automatic tunneling Cơ chế Automatic Tunneling thường sử dụng cần thực kết nối với host với mạng IPv6 thời gian ngắn, tình ngẫu nhiên 40 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Các thông số liên quan đến Automatic Tunneling • Khả ứng dụng: host • Yêu cầu giao thức IPv4: Yêu cầu có kết nối IPv4 giưa site • Yêu cầu địa IPv4: tối thiểu có địa IPv4 • u cầu giao thức IPv6: khơng cần thiết • u cầu địa IPv6: đại dạng IPv4 compabile • Yêu cầu host: cài đặt dual satck IPv4/IPv6 • Yêu cầu route: none 3.2.2.2 Configured Tunneling Với phương thức tunneling này, địa mở gói định thơng tin cấu hình node đóng gói Đối với tunnel dạng này, node phải lưu địa trạm cuối ( trạm mở gói end-point ) Khi gói IPv6 chuyển qua tunnel này, địa endpoint cấu hình cho giống với địa đích phần tiêu đề gói tin IPv4 đóng gói Các thơng số u cầu chế Configured Tunneling sau: • Khả ứng dụng :site • Yêu cầu giao thức IPv4: kết nối giưa site sử dụng IPv4 • Địa IPv4: tối thiểu có địa IPv4 site • u cầu giao thức IPv6: khơng cần thiết • u cầu địa IPv6: khơng cần thiết • u cầu host: IPv6 stack IPv4/IPv6 stack • Yêu cầu định tuyến: IPv4/IPv6 định tuyến 3.2.3 6to4 Hình 3.5: Cơ chế to4 41 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 Hiện nay, để triển khai mạng IPv6 tổ chức IGTRANs ( Ipng Transition Working Group - nhóm thuộc IETF) đưa giải pháp thứ ba để triển khai mạng IPv6 IPv4 chế 6to4 Một hạn chế lớn hai chế ( chế dual – stack chế tunneling) với khách hàng cuối ( end- user site) để kết nối với mạng IPv6 cần phải lựa chọn ISP có hỗ trợ dịch vụ IPv6 để giải vấn đề liên quan đến cấp phát địa tunneling Mặt khác phương pháp hạn chế khó khăn chế tunneling hoạt động tạo, quản lý, trì cấu hình tunneling phương pháp tunneling u cầu: • Một host phải có địa IPv4 • Để đảm bảo hoạt động xác 6to4 topo mạng phức tạp, tất host IPv6 phải đảm bảo thuật toán sau có giá trị: Đó thuật tốn liên quan đến lựa chọn địa thực gửi gói tin IPv6 Vì ta biết node gán nhiều dạng địa IPv6 khác Do vây, dịch vụ tên miền DNS khai triển nhiều ghi tương ứng với địa IPv6 khác host Thuật tốn lựa chọn địa đảm bảo tập địa IPv6 trả host thực query DNS server lựa chọn địa có dạng tiền tố 2002::/16 tập địa trả để gửi gói tin IPv6 kết nối host 3.3 Kết Luận Trong chương này, tiểu luận đề cập đến công nghệ chuyển đổi IPv6-IPv4 Trong thời gian đầu phát triển, kết nối IPv6 cần thực sở hạ tầng mạng lưới IPv4 Mạng Ipv6 IPv4 song song tồn thời gian dài, chí mãi 42 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 KẾT LUẬN Thông qua tiểu luận này, em xem xét vấn đề cấu trúc địa IPv4, địa IPv6, cách thức chia địa mạng địa host, qua giúp ta hiểu rõ cách thức liên kết Internet Việc phát triển thêm phiên địa đáp ứng nhu cầu phát triển cơng nghệ thơng tin Q trình triển khai phiên địa phiên địa có sẵn khơng đơn giản,bài tiểu luận đề cập đến vài chế chuyển đổi phiên địa cho phù hợp với phiên địa cũ, để ứng dụng hiệu vào thực tế cần phải nghiên cứu chi tiết Trong trình làm tiểu luận, tài liệu tham khảo nhiều hạn chế nên tiểu luận tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận góp ý thầy bạn để ngày hồn thiện thêm kiến thức Em xin chân thành cám ơn! 43 Pandazip.com ipv4 vs ipv6 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Trọng Minh- Giáo trình Định Tuyến Trong Mạng Viễn Thơng Nguyễn Văn Tam- Giáo trình Lý Thuyết Mạng Cấu trúc địa Internet http://manguon.com/EBook.aspx?EBookGID=4544 Các vấn đề triển khai mạng IPv6 http://manguon.com/EBook.aspx?EBookGID=4544 Giáo trình CCNA, CCIE - Cisco Networking Academy Program Introduction to IP Version - Microsoft Corporation Published: September 2003 Updated: March 2004 44