Khác biệt cơ bản giữa IPv4 header và IPv6 header

1. Khác biệt cơ bản giữa IPv4 header và IPv6 header

IPv6 là một cải tiến về version của thủ tục Internet hiện thời, IPv4. Tuy nhên, nó vẫn là một thủ tục Internet. Một thủ tục là một tập các quy trình để giao tiếp. Trong thủ tục Internet, thông tin như địa chỉ IP của nơi gửi và nơi nhận của gói tin dữ liệu được đặt phía trước dữ liệu. Phần thông tin đó được gọi là header. Cũng tương tự như khi xác định địa chỉ người nhận và người gửi khi bạn gửi một bưu phẩm qua đường thư tín.

So sánh về header giữa IPv4 và IPv6

 Hình 1: IPv4 Header

Hình 2: IPv6 Header

Trường địa chỉ nguồn (Source Address) và địa chỉ đích (Destination Address) có chiều dài mở rộng đến 128 bít.

Mặc dù trường địa chỉ nguồn và địa chỉ đích có chiều dài mở rộng tới gấp 4 lần số bít, song chiều dài header của IPv6 không hề tăng nhiều so với header của IPv4. Đó là bởi vì dạng thức của header đã được đơn giản hoá đi trong IPv6.

Một trong những thay đổi quan trọng là không còn tồn tại trường options trong header của IPv6. Trường Options này được sử dụng để thêm các thông tin về các dịch vụ tuỳ chọn khác nhau. VD thông tin liên quan đến mã hoá có thể được thêm vào tại đây.

Vì vậy, chiều dài của IPv4 header thay đổi tuỳ theo tình trạng. Do sự thay đổi đó, các router điều khiển giao tiếp theo những thông tin trong IP header không thể đánh giá chiều dài header chỉ bằng cách xem xét phần đầu gói tin. Điều này làm cho khó khăn trong việc tăng tốc xử lý gói tin với hoạt động của phần cứng.

Trong địa chỉ IPv6 thì những thông tin liên quan đến dịch vụ kèm theo được chuyển hẳn tới một phân đoạn khác gọi là header mở rộng “extension header”. Trong hình vẽ trên là header cơ bản. Đối với những gói tin thuần tuý, chiều dài của header được cố định là 40 byte. Về xử lý gói tin bằng phần cứng, có thể thấy trong IPv6 có thể thuận tiện hơn IPv4.

Một trường khác cũng được bỏ đi là Header Checksum. Header checksum là 1 số sử dụng để kiểm tra lỗi trong thông tin header, được tính toán ra dựa trên những con số của header. Tuy nhiên, có một vấn đề nảy sinh là header chứa trường TTL (Time to Live), giá trị trường này thay đổi mỗi khi gói tin được truyền qua 1 router. Do vậy, header checksum cần phải được tính toán lại mỗi khi gói tin đi qua 1 router. Nếu giải phóng router khỏi công việc này, chúng ta có thể giảm được trễ.

Thực ra, tầng TCP phía trên tầng IP có kiểm tra lỗi của các thông tin khác nhau bao gồm cả địa chỉ nhận và gửi. Vậy có thể thấy các phép tính tương tự tại tầng IP là dư thừa, nên Header Checksum được gỡ bỏ khỏi IPv6.

Trường có cùng chức năng với “Service Type” được đổi tên là Traffic Class. Trường này được sử dụng để biểu diễn mức ưu tiên của gói tin, ví dụ có nên được truyền với tốc độ nhanh hay thông thường, cho phép thiết bị thông tin có thể xử lý gói một cách tương ứng. Trường Service Type gồm TOS (Type of Service) và Precedence. TOS xác định loại dịch vụ và bao gồm: giá trị, độ tin cậy, thông lượng, độ trễ hoặc bảo mật. Precedence xác định mức ưu tiên sử dụng 8 mức từ 0-7.

Trường Flow Label có 20 bít chiều dài, là trường mới được thiết lập trong IPv6. Bằng cách sử dụng trường này, nơi gửi gói tin hoặc thiết bị hiện thời có thể xác định một chuỗi các gói tin, ví dụ Voice over IP, thành 1 dòng, và yêu cầu dịch vụ cụ thể cho dòng đó. Ngay cả trong IPv4, một số các thiết bị giao tiếp cũng được trang bị khả năng nhận dạng dòng lưu lượng và gắn mức ưu tiên nhất định cho mỗi dòng. Tuy nhiên, những thiết bị này không những kiểm tra thông tin tầng IP ví dụ địa chỉ nơi gửi và nơi nhận, mà còn phải kiểm tra cả số port là thông tin thuộc về tầng cao hơn. Trường Flow Label trong IPv6 cố gắng đặt tất cả những thông tin cần thiết vào cùng nhau và cung cấp chúng tại tầng IP.

IPv6 có mục tiêu cung cấp khung làm việc truyền tải thông minh, dễ dàng xử lý cho thiết bị bằng cách giữ cho header đơn giản và chiều dài cố định.

2. Chức năng của header mở rộng (extension header) trong IPv6

Header mở rộng (extension header) là đặc tính mới trong thế hệ địa chỉ IPv6.

Trong IPv4, thông tin liên quan đến những dịch vụ thêm vào được cung cấp tại tầng IP được hợp nhất trong trường Options của header. Vì vậy, chiều dài header thay đổi tuỳ theo tình trạng.

Khác thế, địa chỉ IPv6 phân biệt rõ ràng giữa header mở rộng và header cơ bản, và đặt phần header mở rộng sau phần header cơ bản. Header cơ bản có chiều dài cố định 40 byte, mọi gói tin IPv6 đều có header này. Header mở rộng là tuỳ chọn. Nó sẽ không được gắn thêm vào nếu các dịch vụ thêm vào không được sử dụng. Các thiết bị xử lý gói tin (ví dụ router), cần phải xử lý header cơ bản trước, song ngoại trừ một số trường hợp đặc biệt, chúng không phải xử lý header mở rộng. Router có thể xử lý gói tin hiệu quả hơn vì chúng biết chỉ cần nhìn vào phần header cơ bản với chiều dài như nhau.

Header mở rộng được chia thành nhiều loại tuỳ thuộc vào dạng và chức năng chúng phục vụ. Khi nhiều dịch vụ thêm vào được sử dụng, phần header mở rộng tương ứng với từng loại dịch vụ khác nhau được đặt tiếp nối theo nhau.

Trong cấu trúc header IPv6, có thể thấy 8 bít của trường Next Header. Trường này sẽ xác định xem extension header có tồn tại hay không, khi mà header mở rộng không được sử dụng, header cơ bản chứa mọi thông tin tầng IP. Nó sẽ được theo sau bởi header của tầng cao hơn, tức hoặc là header của TCP hay UDP, và trường Next Header chỉ ra loại header sẽ theo sau:

Mỗi header mở rộng (extension header) cũng chứa trường Next Header và xác định header mở rộng nào sẽ theo sau nó. Node đầu cuối khi nhận được gói tin chức extension header sẽ xử lý các extension header này theo thứ tự được sắp xếp của chúng.

3. Các dạng của extension header

Có 6 loại của extension header: Hop-by-Hop Option, Destination Option, Routing, Fragment, Authentication, and ESP (Encapsulating Security Payload). Khi sử dụng cùng lúc nhiều extension header, thường có một khuyến nghị là đặt chúng theo thứ tự như thế này.

a. Hop-by-Hop Option

Phía trên có đề cập là thông thường, chỉ có những node đầu cuối xử lý các extension header. Chỉ có một ngoại lệ của quy tắc này là header Hop-by-Hop Option. Header này, như tên gọi của nó, xác định một chu trình mà cần được thực hiện mỗi lần gói tin đi qua một router.

b. Destination Option

Destination Option header được sử dụng để xác định chu trình cần thiết phải xử lý bởi node đích. Có thể xác định tại đây bất cứ chu trình nào. Chúng tôi đã đề cập là thông thường chỉ có những node đích xử lý header mở rộng của IPv6. Như vậy thì các header mở rộng khác ví dụ Fragment header có thể cũng được gọi là Destination Option header. Tuy nhiên, Destination Option header khác với các header khác ở chỗ nó có thể xác định nhiều dạng xử lý khác nhau.

c. Routing

Routing header được sử dụng để xác định đường dẫn định tuyến. Ví dụ, có thể xác định nhà cung cấp dịch vụ nào sẽ được sử dụng, và sự thi hành bảo mật cho những mục đích cụ thể. Node nguồn sử dụng Routing header để liệt kê địa chỉ của các router mà gói tin phải đi qua. Các địa chỉ trong liệt kê này được sử dụng như địa chỉ đích của gói tin IPv6 theo thứ tự được liệt kê và gói tin sẽ được gửi từ router này đến router khác tương ứng.

d. Fragment

Fragment header được sử dụng khi nguồn gửi gói tin IPv6 gửi đi gói tin lớn hơn Path MTU, để chỉ xem làm thế nào khôi phục lại được gói tin từ các phân mảnh của nó. MTU (Maximum Transmission Unit) là kích thước của gói tin lớn nhất có thể gửi qua một đường dẫn cụ thể nào đó. Trong môi trường mạng như Internet, băng thông hẹp giữa nguồn và đích gây ra vấn đề nghiêm trọng. Cố gắng gửi một gói tin lớn qua một đường dẫn hẹp sẽ làm quá tải. Trong địa chỉ IPv4, mối router trên đường dẫn có thể tiến hành phân mảnh (chia) gói tin theo giá trị của MTU đặt cho mỗi giao diện. Tuy nhiên, chu trình này áp đặt một gánh nặng lên router. Bởi vậy trong địa chỉ IPv6, router không thực hiện phân mảnh gói tin (các trường liên quan đến phân mảnh trong header IPv4 đều được bỏ đi).

Node nguồn IPv6 sẽ thực hiện thuật toán tìm kiếm Path MTU, để tìm băng thông hẹp nhất trên toàn bộ một đường dẫn nhất định, và điều chỉnh kích thước gói tin tuỳ theo đó trước khi gửi chúng. Nếu ứng dụng tại nguồn áp dụng phương thức này, nó sẽ gửi dữ liệu kích thước tối ưu, và sẽ không cần thiết xử lý tại tầng IP. Tuy nhiên, nếu ứng dụng không sử dụng phương thức này, nó phải chia nhỏ gói tin có kích thướng lớn hơn MTU tìm thấy bằng thuật toán Path MTU Discovery. Trong trường hợp đó, những gói tin này phải được chia tại tầng IP của node nguồn và Fragment header được sử dụng.

e. Authentication and ESP

Ipsec là phương thức bảo mật bắt buộc được sử dụng tại tầng IP. Mọi node IPv6 phải thực thi Ipsec. Tuy nhiên, thực thi và tận dụng lại là khác nhau, và Ipsec có thực sự được sử dụng trong giao tiếp hay không phụ thuộc vào thời gian và từng trường hợp. Khi Ipsec được sử dụng, Authentication header sẽ được sử dụng cho xác thực và bảo mật tính đồng nhất của dữ liệu, ESP header sử dụng để xác định những thông tin liên quan đến mã hoá dữ liệu, được tổ hợp lại thành extension header. Trong IPv4, khi có sử dụng đến Ipsec, thông tin được đặt trong trường Options.

IPv6 ứng dụng một hệ thống tách biệt các dịch vụ gia tăng khỏi các dịch vụ cơ bản và đặt chúng trong header mở rộng (extension header), cao hơn nữa phân loại các header mở rộng theo chức năng của chúng. Làm như vậy, sẽ giảm tải nhiều cho router, và thiết lập nên được một hệ thống cho phép bổ sung một cách linh động các chức năng, kể cả các chức năng hiện nay chưa thấy rõ ràng.

Source: Ipv6.vn

Các dạng địa chỉ IPv6: Unicast, Anycast, Multicast

1. Các dạng địa chỉ IPv4

Để nói về các dạng địa chỉ IPv6, chúng ta hãy nhắc lại về các dạng địa chỉ của IPv4.

IPv4 định nghĩa ba dạng địa chỉ: Unicast, Broadcast và Multicast. Mỗi loại địa chỉ cho phép thiết bị gửi dữ liệu đến nơi nhận đã được chọn trước:

+ Một địa chỉ Unicast cho phép thiết bị gửi dữ liệu đến một nơi nhận duy nhất.

+ Một địa chỉ Broadcast cho phép thiết bị gửi dữ liệu đến tất cả các host trong một mạng con.

+ Một địa chỉ Multicast cho phép thiết bị gửi dữ liệu tới một tập xác định trước các host, được biết đến như các nhóm Multicast, trong các mạng con khác nhau.

Lớp D được sử dụng để dùng làm địa chỉ Multicast. Một địa chỉ IP lớp D sẽ là một địa chỉ thuộc một nhóm Multicast nào đó.

Địa chỉ IP Multicast nâng cao hiệu quả mạng lưới bằng cách cho phép host truyền dữ liệu tới một tập nơi nhận đã được xác định trước.

Ví dụ:

Một host có thể muốn gửi một video clip lớn tới một nhóm các nơi nhận. Sẽ rất tốn thời gian nếu nó sử dụng địa chỉ Unicast để gửi riêng rẽ đến từng nơi nhận. Nếu host Broadcast video clip đó qua mạng, sẽ tiêu tốn tài nguyên mạng và gói tin Broadcast cũng không vượt được ra khỏi một mạng con. Do vậy, host có thể sử dụng địa chỉ Multicast để chỉ sử dụng tài nguyên cần thiết.

Router sử dụng các thuật toán định tuyến Multicast để xác định tuyến tốt nhất (best route) và truyền các gói tin Multicast qua mạng.

2. Các dạng địa chỉ IPv6

Thế hệ địa chỉ IPv6 có các dạng địa chỉ như sau: Unicast, Multicast và Anycast.

Khái niệm địa chỉ Broadcast không tồn tại nữa. Chức năng Broadcast được đảm nhiệm bởi địa chỉ Multicast trong IPv6.

- Địa chỉ Unicast được cấu hình cho mỗi giao diện mạng của một node.

- Địa chỉ Multicast được phân bổ cho một nhóm các node.

- Một địa chỉ Anycast được gắn cho mỗi chức năng nhất định và được sử dụng để thực hiện một chức năng nhất định.

2.1 Địa chỉ Unicast

Với IPv4 thì việc gắn 1 địa chỉ cho node hay cho giao diện không được rõ ràng. Ngược lại trong IPv6 địa chỉ được cấu hình trên mỗi giao diện mạng được xác định rõ ràng.

- Địa chỉ Unicast IPv6 có thể được phân loại theo phạm vi. Một phạm vi có nghĩa là một vùng ứng dụng.

+ Phạm vi toàn cầu (global scope): có thể được sử dụng để giao tiếp trên toàn cầu.

+ Phạm vi nội bộ (local scope): được sử dụng cho mục đích trong vòng một site.

+ Link-local scope: được sử dụng trên một link nội bộ, nói cách khác nó có thể được sử dụng trong vòng giới hạn biên của Router.

Giả sử một node (host) được gắn vào một mạng IPv6 bằng một cáp Ethernet. Ethernet Adapter sẽ có một địa chỉ link-local được cấu hình. Nếu node đó có kết nối IPv6 toàn cầu, thì giao diện Ethernet đó cần phải được cung cấp một địa chỉ Unicast toàn cầu. Và giả sử nếu như phạm vi site-local được sử dụng trong tổ chức thì địa chỉ site-local cần phải được cấu hình.

10 bít đầu tiên của địa chỉ link-local luôn luôn là 1111 1110 00 (tức là FE80::/10 theo dạng thức hexadecimal). 54 bít tiếp theo là 0, theo sau là định danh giao diện (Interface ID) được tạo thành từ địa chỉ MAC trong trường hợp có Ethernet Adapter. Địa chỉ link-local được cấu hình ngay lập tức khi giao diện được gắn vào mạng. Nói cách khác, địa chỉ link-local được tạo đầu tiên, trước khi địa chỉ toàn cầu được cấu hình. Router ngăn những gói tin chứa địa chỉ link-local. Do vậy, địa chỉ link-local chỉ được sử dụng trên một link.

Sử dụng phổ biến nhất của địa chỉ link-local là trong quá trình tự động cấu hình của địa chỉ unicast toàn cầu. Như đã nói ở trên, địa chỉ toàn cầu được cấu tạo từ định danh giao diện (Interface ID) và tiền tố mạng (Network Prefix). Network Prefix được nhận từ router tương ứng trên đường link, do vậy, node cần phải giao tiếp với router trước tiên. Địa chỉ link-local được sử dụng chính cho mục đích này

Địa chỉ site-local được xác định cấu hình trong một mạng cấu tạo bởi một số mạng con. 10 bít đầu tiên của địa chỉ site-local luôn luôn là 1111 1110 11 (tức là FEC0::/10 theo dạng thức hexadecimal). 38 bít sau là 0, sau đó là 16 bit định danh mạng (subnet ID). Tuy nhiên, địa chỉ site-local nảy sinh một số vấn đề, bao gồm việc không rõ ràng trong định

2.2 Địa chỉ Multicast

Địa chỉ Multicast được cấu hình trong một nhóm Multicast. Nói cách khác, nhiều node có thể được gắn cho một nhóm Multicast nhất định, và nhóm này được gắn một địa chỉ Multicast. Do vậy, node thực hiện truyền dữ liệu sẽ chỉ cần xác định địa chỉ Multicast này, để gửi gói tin đến mọi node (chính xác hơn là đến các giao diện) trong nhóm Multicast này.

Địa chỉ Multicast cũng có phạm vi:

+ Toàn cầu (global)

+ Tổ chức (organization-local)

+ Một site (site-local)

+ Một link (link-local)

+ Trong node (node-local)

Phạm vi tổ chức và node là hai dạng địa chỉ mới, không có trong dạng địa chỉ Unicast. Phạm vi organization-local được sử dụng trong phạm vi một tổ chức với một số site, tuy nhiên định nghĩa không rõ ràng. Phạm vi node local chỉ có tính ứng dụng trong phạm vi một node. Dạng phạm vi địa chỉ này được định nghĩa vì không như địa chỉ IPv4, một node IPv6 có thể được gắn rất nhiều địa chỉ.

Dạng thức của địa chỉ Multicast như sau:

8 bít đầu tiên trong địa chỉ Multicast luôn luôn là 1111 1111 (tức là FF theo dạng thức hexadecimal).

Flag sử dụng từ bít thứ 9 đến bít 12 và chỉ ra xem liệu đây có phải là dạng địa chỉ Multicast được định nghĩa trước (well-known). Nếu có là well-known, mọi bít sẽ là 0.

Scope chiếm từ bít thứ 13 đến bít thứ 16. Nếu Scope ID = 2, ví dụ, thì đó là phạm vi link-local.

Group ID được sử dụng để xác định một nhóm Multicast. Có những group ID được định nghĩa từ trước (predefined group ID), ví dụ Group ID=1 tức là mọi node. Bởi vậy, nếu địa chỉ Multicast là ff02;;1 có nghĩa Scope ID=2 và Group ID=1, chỉ định mọi node trong phạm vi một link (link-scope). Điều này giống như Broadcast trong địa chỉ IPv4

Địa chỉ Multicast của IPv6 có nhiều ưu điểm so với địa chỉ Multicast của IPv4. Một trong số đó là số lượng địa chỉ để sử dụng:

+ Trong IPv4, Class D được dành cho Multicast, đó chỉ là khoảng không gian địa chỉ nhỏ từ 224.0.0.0 tới 239.255.255.255.

+ Nhưng trong địa chỉ IPv6, vùng địa chỉ dành cho multicast chiếm tới 1/256 không gian địa chỉ khổng lồ.

Do vậy địa chỉ Multicast có thể được sử dụng thoải mái hơn. Thêm nữa cơ sở hạ tầng có hỗ trợ Multicast có thể xây dựng dễ dàng hơn, bởi vì không như IPv4, địa chỉ Multicast là bắt buộc trong thực hiện IPv6.

2.3 Địa chỉ Anycast

Anycast là một dạng địa chỉ hoàn toàn mới trong IPv6. Dạng địa chỉ này không được gắn cho node hay giao diện, mà cho những chức năng cụ thể. Thay vì thực hiện truyền dữ liệu đến mọi node trong một nhóm như địa chỉ Multicast, Anycast gửi gói tin đến node gần nhất (tính theo thủ tục định tuyến) trong nhóm.

Anycast không có không gian địa chỉ riêng gắn cho nó. Nó được lấy trong vùng của địa chỉ Unicast. Bởi vậy, địa chỉ Anycast cũng có ba phạm vi, như địa chỉ Unicast. Nhưng việc sử dụng của địa chỉ Anycast cũng không rõ ràng. Hiện nay đang có những thảo luận về việc có sử dụng dạng địa chỉ Anycast cho những mục đích như tìm DNS hoặc Universal Plug and Play.

Editor: Vinhhq (Baomathethong.blogspot.com)

Source: Ipv6.vn

Tự động cấu hình địa chỉ trong IPv6

Một chức năng mới trong địa chỉ IPv6 là việc tự động cấu hình địa chỉ. Trong IPv6, các thiết bị kết nối được giả định là không phải là các thiêt bị PC hay đầu cuối máy tính. Cách thức tự động cấu hình địa chỉ được đưa ra nhằm cho phép các thiết bị này có thể kết nối mạng plug-and-play, giảm đi sự quá tải về việc quản lý.

Địa chỉ IP được gắn cho mỗi giao diện mạng của một node. Một giao diện sử dụng địa chỉ IPv6 thường có ít nhất địa chỉ link-local và địa chỉ toàn cầu. Địa chỉ link-local được sử dụng cho các chức năng điều khiển còn địa chỉ toàn cầu được sử dụng cho giao tiếp dữ liệu thông thường. Trong IPv4, nguyên tắc cơ bản là chỉ một địa chỉ được gắn cho một giao diện xong trong địa chỉ IPv6, không giới hạn số lượng này.

1. Cách thức cấu hình địa chỉ IP cho một node

1.1. Cấu hình bằng tay (Manual Configuration).

Có nghĩa là thực hiện gắn địa chỉ IP cho giao diện một bằng nhân công. Cũng bao gồm cả địa chỉ được cấu hình trước dựa theo một file cấu hình tại thời điểm bật máy.

1.2. Cấu hình địa chỉ có trạng thái tự động (Stateful Address Autoconfiguration)

Nó bao gồm chức năng quản lý phân bổ địa chỉ IP cho các node một cách tập trung. Ví dụ như DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) và địa chỉ phân bổ cho kết nối dialup. Nó được gọi là “có trạng thái –statefull” bởi vì máy chủ quản lý những địa chỉ này duy trì trạng thái đó. Đây là phương thức cấp địa chỉ phổ biến nhất trong IPv4.

1.3. Cấu hình địa chỉ không trạng thái tự động (Stateless Address Autoconfiguration)

Tự động cấu hình địa chỉ trong IPv6 là dạng này. Một node có thể tự cấu hình địa chỉ của riêng nó, sử dụng những thông tin trên mạng. Nó được gọi là “không trạng thái – stateless” vì không có gì khác ngoài chính node tự quản lý địa chỉ của nó.

2. Quá trình phân bổ địa chỉ stateful

Sự khác biệt giữa cấu hình stateful và stateless là ai là người quản lý địa chỉ. Trong ví dụ về phân bổ stateful là DHCP.

Trong thủ tục DHCP, máy chủ DHCP được đặt trong mạng để phân bổ địa chỉ theo quy trình sau đây:

(1) Node gửi DHCPDISCOVER và tìm thấy máy chủ DHCP

(2) Máy chủ DHCP nhận DHCPDISCOVER và gửi trả lại DHCPOFFER.

(3) Node nhận DHCPOFFER và gửi DHCPREQUEST

(4) Máy chủ DHCP nhận DHCPREQUEST và gửi trả lại DHCPACK.

(5) Node nhận DHCPACK và cấu hình giao diện của nó.

Điểm quan trọng ở đây là máy chủ DHCP quản lý thông tin địa chỉ và duy trì là địa chỉ nào sẽ được phân bổ cho ai. Trong phân bổ địa chỉ bằng DHCP, một node chỉ có thể sử dụng duy nhất một DHCP server (mặc dù có thể có nhiều máy chủ DHCP trong một mạng. Như vậy chỉ có một địa chỉ IP được phân bổ cho giao diện của một node.

3. Qúa trình tự động cấu hình không trạng thái stateless

Vậy địa chỉ IPv6 được tự động cấu hình như thế nào ?

Trong IPv6, 128 bít địa chỉ được phân làm hai phần: tiền tố mạng, để xác định mạng và định danh giao diện (interface ID) để xác định giao diện. Phần định danh giao diện sẽ được tự node cấu hình lên, còn prefix được thông báo bởi mạng (thường là do router). Hai phần đó sẽ kết hợp lại để cấu thành lên địa chỉ IPv6.

Quy trình sau đây là quy trình thực sự của cấu hình tự động địa chỉ IPv6 không trạng thái

(1) Node mới trong mạng tạo địa chỉ link-local và gắn nó cho giao diện. Địa chỉ link-local có dạng như sau: fe80:0000:0000:0000:0000: 

(2) Node thực hiện kiểm tra để chắc chắn rằng địa chỉ link-local không có sử dụng rồi trong cùng mạng bằng DAD- Duplicate Address Detection. Trước tiên, node truyền thông điệp Neighbor Solicitation (NS) trong mạng. Nếu một node nào đó đã sử dụng cùng địa chỉ rồi, node này sẽ gửi thông điệp Neighbor Advertisement (NA). Node mới sẽ sử dụng địa chỉ link-local nó vừa tạo nếu sau một khoảng thời gian nó không nhận được thông điệp NA nào. Nếu trong khoảng thời gian đó nó nhận được thông báo về tình trạng trùng lặp địa chỉ link-local, nó sẽ không sử dụng địa chỉ link-local đó và ngắt giao diện.

(3) Node mới gửi thông điệp Router Solicitation (RS) trong mạng để yêu cầu thông tin, sử dụng địa chỉ link-local vừa tạo. Việc node truyền đi thông điệp RS không phải là bắt buộc, node có thể thụ động đợi thông điệp RA vốn được gửi theo thời đoạn từ router.

(4) Router nhận thông điệp RS sẽ gửi lại thông điệp RA (Router Advertisement). Thông điệp RA được truyền theo thời hạn thời gian nhất định, do vậy node cũng không bắt buộc phải gửi thông điệp RS.

(5) Node nhận RA và thu được tiền tố địa chỉ IPv6 của nó.

(6) Khi đó node cấu thành địa chỉ IPv6 bằng cách kết hợp tiền tố mạng (prefix) và định danh giao diện (interface ID), như là nó đã thực hiện với địa chỉ link-local.

Chú ý rằng những thiết bị gửi RA, như router, chỉ gửi tiền tố cố định được gắn của mạng. Nói cách khác, nó không quan tên đến sẽ gửi RA cho ai. Bởi vậy, nếu cho hai router thuộc cùng mạng đó và quảng bá các prefix khác nhau bằng RA, node nhận thông điệp sẽ tự động lấy cả hai RA và tạo nên những địa chỉ khác nhau cho cùng một giao diện.

4. Cấu hình định danh giao diện (Interface ID) từ địa chỉ MAC

Định danh giao diện (Interface ID) trong địa chỉ IPv6 là 64 bít cuối trong 128 bít địa chỉ IPv6. Định danh này có thể được tự động cấu hình lên từ địa chỉ card mạng MAC theo quy trình như sau:

Source: Ipv6.vn

Tổng hợp các câu hỏi về địa chỉ IPv6

Câu hỏi 1: Địa chỉ IPv6 là vô hạn, đúng hay sai?

Không gian địa chỉ không phải là hoàn toàn vô tận. Số lượng địa chỉ IPv6 cũng là một con số giới hạn, với 3.4 x1038 địa chỉ, tuy nhiên do tính chất bao la của không gian địa chỉ IPv6, khó có thể mô tả được. So sánh với địa chỉ IPv4, không gian địa chỉ IPv6 nhiều hơn 296 (7.92x1028) lần

Điều đó mang lại một lợi thế lớn. Chính sách phân bổ địa chỉ IPv6 được cho là thoải mái hơn. Trong khi ứng dụng địa chỉ IPv4 đòi hỏi một sự phân bổ và cấp phát chi tiết, bám sát mô hình mạng lưới, thì địa chỉ IPv6 cấp phát đồng bộ /48 cho một site kết nối hầu như không có điều kiện, tương đương với 280 địa chỉ.

Câu hỏi 2: Tôi không hiểu /48 và /64 có nghĩa như thế nào?

Đây là chiều dài tiền tố. Địa chỉ IPv6 được biểu diễn theo cách: địa chỉ IPv6/chiều dài tiền tố, ví dụ như fec0:0:0:1000::1/64. Trong IPv6, một LAN, thường nhận /64 là tiền tố subnet, có nghĩa 64 bít được sử dụng để biểu diễn phần mạng, trong khi đó, 64 bít còn lại được sử dụng như ID giao diện. Do vậy, fec0:0:1000::1/64 có tiền tố subnet là fec0:0:1000:: và định danh giao diện ::1. Địa chỉ fec0:0:1000::2/64 có tiền tố subnet fec0:0:1000:: và định danh giao diện ::2, hai địa chỉ là thuộc cùng một subnet.

Câu hỏi 3: Cấu trúc thường thấy của một địa chỉ IPv6?

Khi một tổ chức nhận vùng địa chỉ IPv6 phân bổ từ một ISP, trong đa số trường hợp là 48 bít (/48), ví dụ 2001:260:20::/48. Khi đó, 16 bit là tự do sử dụng làm subnet ID để xây dựng lên các subnet khác nhau. Ví dụ 2001:260:20:1000::/64 (subnet ID 1000) và 2001:260:20:2000::/64 (subnet ID 2000) là thuộc cùng một mạng, vì chúng có 48 bít đầu là như nhau (2001:260:20::).

Câu hỏi 4: Có phải hình thức phân địa chỉ TLA và NLA đã không còn được sử dụng?

IPv6 có một quy tắc để phân bổ các khối địa chỉ theo hình thức phân cấp. Các tổ chức thoả mãn một số điều kiện nhất định sẽ có thể được phân bổ địa chỉ IPv6 trực tiếp từ các tổ chức quản lý cấp vùng RIR (Regional Internet Registry), như ARIN, APNIC, LACNIC, là các tổ chức quản lý TLA (Top Level Aggregation). Các tổ chức quản lý TLA, đến lượt mình lại phân bổ tiếp các khối địa chỉ cho những tổ chức khác (bao gồm cả các tổ chức sử dụng), được gọi là NLA (Next Level Aggregation). Tuy nhiên, những khái niệm này đã lỗi thời và thay thế bởi một khái niệm duy nhất, “tiền tố định tuyến toàn cầu - Global Routing Prefix”.

Vùng bit địa chỉ sử dụng để phân chia mạng con trong mạng của một tổ chức được gọi là “Site-Level Aggregation ID", nhưng nó đã được thay thể bởi "subnet ID"

Câu hỏi 5: Phân cấp của địa chỉ IPv6

Vậy chúng ta có cần từ bỏ địa chỉ IPv4 để bắt đầu sử dụng địa chỉ IPv6?

Không, không cần, địa chỉ IPv6 có thể cùng tồn tại với địa chỉ IPv4, mặc dù trong những trường hợp hiếm hoi, có thể có những hạn chế do chức năng của máy tính hoặc cách thức mà mạng lưới được thiết kế.

Máy tính có hỗ trợ IPv6 thường làm việc cả IPv4 và IPv6 đồng thời. Ví dụ, WindowXP có thể thiết kế giao tiếp IPv4 và IPv6 đồng thời. Bạn chỉ có thể nói chuyện với máy tính chỉ hỗ trợ IPv4 bằng cách sử dụng địa chỉ IPv4 và có thể nói chuyện với máy tính chỉ hỗ trợ IPv6 bằng cách sử dụng địa chỉ IPv6.

Hãy bàn về mạng. Thiết bị media vật lý (switch ethernet, switch ATM...) làm việc tại lớp khác biệt với lớp 3 (IP Layer). Do vậy chúng không cần hỗ trợ IPv6. Mạng LAN của bạn (trừ khi bạn sử dụng switch layer 3) có thể được dùng luôn cho giao tiếp cả IPv4 và IPv6.

Nhưng router cần phải được thay thế bằng những sản phẩm có hỗ trợ IPv6. Khi một router thực hiện cả hai thủ tục định tuyến IPv6 và IPv4, hai chu trình là hoàn toàn độc lập nhau. Một cách đơn giản để xây dựng mạng hỗ trợ IPv4 và IPv6 và có router chỉ làm việc IPv4 và router chỉ làm việc IPv6 và nối cả hai vào mạng Ethernet.

Câu hỏi 6: Địa chỉ IPv6 được diễn đạt theo những chiều dài khác nhau. Tại sao ?

Địa chỉ IPv6 được biểu diễn khác với địa chỉ IPv4. Địa chỉ IPv6 dài 128 bit, được biểu diễn theo từng cụm 16 bit, phân cách bởi dấu “:”, mỗi cụm lại được biểu diễn theo dạng thức hexadecimal.

Ví dụ, địa chỉ IPv6 có thể được biểu diễn như sau:

2001:0260:0000:0010:0000:0000:0000:0001

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001

fe80:0000:0000:0000:0200:4cff:fe43:172f

Theo cách này, mọi địa chỉ đều có cùng chiều dài. Nhưng chúng ta không gặp địa chỉ IPv6 được viết với một chuỗi các số “0”. Đó là do những quy tắc sau đây được áp dụng:

* Có thể không viết các số 0 bên trái trong mỗi cụm

* Một chuỗi toàn 0 trong khối 16 bít có thể được thay thế bởi 0

* Một chuỗi nhiều khối chỉ chứa 0 có thể không viết và biểu diễn bằng “:” (tuy nhiên chỉ được làm một lần trong cả dãy địa chỉ.

Với hai quy tắc đầu, địa chỉ trên được viết như sau:

2001:260:0:10:0:0:0:1

0:0:0:0:0:0:0:1

fe80:0:0:0:200:4cff:fe43:172f

Với quy tắc thứ ba, những địa chỉ đó được rút ngắn lại thành:

2001:260:0:10::1

::1

fe80::200:4cff:fe43:172f

Cũng có thể biểu diễn địa chỉ IPv6 theo cách có chứa địa chỉ IPv4, giữ nguyên phần biểu diễn địa chỉ IPv4. Trong trường hợp đó, các quy tắc rút gọn địa chỉ IPv6 được áp dụng cho 96 bít đầu, còn 32 bít cuối cùng được biểu diễn theo quy tắc biểu diễn thông thường của IPv4

0:0:0:0:0:0:192.168.1.1

0:0:0:0:0:ffff:192.168.1.1

Có thể được thu gọn lại thành:

::192.168.1.1

::ffff:192.168.1.1

Chú ý với địa chỉ 2001:260:0:0:10:0:0:1 có thể được biểu diễn thành 2001:260::10:0:0:1 hoặc 2001:260:0:0:10::1. Dấu "::" chỉ có thể được sử dụng một lần trong địa chỉ.

Câu hỏi 7: Khi nào có thể nói một router hỗ trợ IPv6?

Nói dung, router là một thiết bị mạng thiết kế để forward các gói tin IP trong tầng mạng (Network layer-lay3). Do vậy có thể nối một router hỗ trợ IPv6 khi nó có thể nhìn vào gói tin IPv6 và chuyển tiếp chúng đến các tuyến tương ứng. Một router hỗ trợ IPv6 (IPv6-enable) thông thường đều hỗ trợ IPv6. Nó còn được gọi là router “IPv4/IPv6 dual stack”

Có rất nhiều loại router cho nhiều mục đích khác nhau, chúng được yêu cầu để cung cấp các đặc tính khác nhau. Bạn cần phải kiểm tra với mỗi router, thủ tục định tuyến nào (RIP, OSPF, BGP, PIM-SM hay multicast…) là hỗ trợ IPv6. Do các đặc tính khác như lọc (filtering), QoS, quản lý mạng, có những router không hỗ trợ một số, hoặc hỗ trợ IPv6 một cách không hiệu quả. Tương tự như vậy khi nói về các công nghệ tunnel khác nhau sử dụng trong môi trường hỗn hợp IPv4?IPv6.

Nhiều sản phẩm router thương mại đã hỗ trợ IPv6, bắt đầu từ những dòng router lớn, sử dụng cho phần mạng chủ chốt. Tuy nhiên cần kiểm tra chi tiết những đặc tính bạn cần có hỗ trợ IPv6 hay không, từ tài liệu thiết bị, hay nguồn thông tin phổ biến bởi hãng sản xuất router.

Câu hỏi 8: Làm thế nào để một ứng dụng lựa chọn giữa địa chỉ IPv6 và IPv4 trong một môi trường hỗ trợ cả hai thủ tục ?

Trong môi trường IPv6/IPv4 dual, mỗi ứng dụng cần phải quyết định sẽ sử dụng thủ tục nào. Nếu một ứng dụng chỉ hỗ trợ IPv4, ứng dụng đó tất nhiên sẽ giao tiếp với IPv4.

Các ứng dụng hỗ trợ cả IPv4 và IPv6 đều được viết sau cho chúng cố gắng sử dụng địa chỉ IPv6 trước, nếu thất bại, khi đó mới thử địa chỉ IPv4.

Ví dụ, khi bạn nhập một URL vào một trình duyệt web hỗ trợ cả hai thủ tục, trình duyệt sẽ gửi truy vấn DNS đến máy chủ tên miền, nhằm tìm kiếm địa chỉ IP cho host xác định đó. DNS sẽ trả lại hoặc chỉ địa chỉ IPv4, hoặc chỉ địa chỉ IPv6 hoặc cả hai. Trình duyệt web sẽ cố gắng tìm địa chỉ IPv6 từ địa chỉ nhận được từ đáp ứng DNS, nếu không, địa chỉ IPv4 sẽ được sử dụng.

Bằng cách đó, ứng dụng thường lựa chọn giữa hai thủ tục một cách trong suốt đối với người sử dụng. Nhưng trong nhiều trường hợp, người sử dụng thực hiện lựa chọn sẽ sử dụng thủ tục nào. Một số ứng dụng được thiết kế nhằm cho phép người sử dụng có thể cấu hình IP version.

Tôi cài IPv6 trong Window XP, và kiểm tra thông tin về giao diện tại cửa sổ lệnh. Nhưng tôi bị tràn ngập bởi số lượng các địa chỉ liên quan đến IPv6 đã xuất hiện trên màn hình. Vậy địa chỉ nào được sử dụng cho mục đích gì ?

Bạn có thể sử dụng một trong các lệnh sau để xem thông tin về giao diện mạng của máy tính của bạn

IPv6 if netsh interface IPv6 show interface level=verbose

Microsoft ngừng sử dụng lệnh “IPv6 if” và sử dụng lệnh “ netsh interface IPv6”, tuy nhiên bạn vẫn có thể sử dụng lệnh IPv6 trong Window XP.

Sau đây là giải thích về các loại địa chỉ xuất hiện trong màn hình phía trên

Màn hình cho thấy kết quả đầu ra của lệnh “IPv6 if 4”, là giao diện ethernet của máy PC. Về phần các thông tin liên quan đến địa chỉ, bạn sẽ nhìn thấy địa chỉ link-layer trước tiên. Địa chi MAC được gắn cho mọi card mạng trênPC. Phần sau của địa chỉ IPv6 toàn cầu được tạo ra từ địa chỉ MAC này.

Tiếp theo là sẽ thấy hai “preferred global” (anonynous và public). Cả hai đều là địa chỉ toàn cầu, nhưng địa chỉ thứ hai là địa chỉ cố định toàn cầu được tạo một cách tự động. Trong trường hợp này, địa chỉ đó là: 2001:2a0:4ff:0:a00:46ff:fe45:700

Trong đó 2001:2a0:4ff:0 là tiền tố mạng nhận được từ router trong cùng miền (domain), còn a00:46ff:fe45:700 là địa chỉ host được tạo ra từ địa chỉ MAC.

Địa chỉ toàn cầu “anonymous” có cùng địa chỉ mạng với địa chỉ toàn cầu thông thường, cũng nhận được từ router. Nhưng phần sau của địa chỉ được tạo một cách ngẫu nhiên, và tự động thay đổi theo từng thời đoạn. Đây là cách thức đối phó với vấn đề về tính riêng tư, và được sử dụng khi địa chỉ cố định không thích hợp với host được nhận dạng.

"preferred link-local fe80::a00:46ff:fe45:700" là địa chỉ link-local, được tạo ra trước tiên khi host kết nối vào mạng IPv6. Nó chỉ việc gắn fe80:: vào phần địa chỉ host đã được tạo ra từ địa chỉ MAC. Như vậy, một địa chỉ với phạm vi hạn chế được tạo ra trước tiên theo một cách thức không phụ thuộc vào cấu hình mạng, địa chỉ này sau đó được sử dụng để tiếp tục cấu hình mạng lưới.

Mặc dù không được biễu diễn lên màn hình, bạn sẽ thấy địa chỉ IPv6 hợp lệ dưới giao diện ảo dành cho tunnel 6to4 "6to4 Tunneling Pseudo-Interface", khi bạn kết nối với Internet IPv6 sử dụng 6to4, một công nghệ tunnel động.

Câu hỏi 9: Hiện nay có khái niệm “ubiquitous networking”. Thế nào là “ubiquitous networking” ? Tại sao IPv6 lại cần thiết cho “ubiquitous networking”?

”Ubiquitous networking” là một khái niệm mạng khi kết nối nhiều dạng thiết bị không phải PC.

Ví dụ khi nối một home VCR vào mạng IP, chúng ta có thể trực tiếp thao tác VCR bằng PC hoặc mobile phone, hay xem một chương trình TV đã ghi hình lại trong khi đi đường.

”Ubiquitous networking” cũng giúp điều khiển thiết bị hiệu quả trong nhiều phạm vi khác nhau, bằng điều khiển và quản lý tập trung. Nó cũng khiến cho điều khiển thông minh hơn thông qua việc sử dụng các thông tin phản hồi lại từ thiết bị được điều khiển.

Một công ty hoạt động trong lĩnh vực bảo mật cho các toà nhà công sở có thể monitor sự dịch chuyển của các cánh cửa hay con người trong nhiều toà nhà khách hàng của công ty qua mạng IP.

Do vậy, ngày càng nhiều các thiết bị trong công sở hay gia đình được kết nối vào mạng IP, tạo nên giao tiếp 2 chiều. Nhưng hiện tại, việc sử dụng mạng IP trong văn phòng và tại nhà mới chỉ tương tự như điện thoại với số mở rộng. Nó dễ dàng cho việc gọi ra song khó khăn trong việc quyết định số điện thoại nào sẽ nhận khi có một cú điện thoại gọi vào từ bên ngoài, nếu không có sự trợ giúp từ con người hoặc sử dụng những loại số định dạng nào đó.

Để có được những giao tiếp độc lập tương tác từ ngoài, mọi thiết bị đều phải có địa chỉ toàn cầu. Trong thế giới IPv4, ISP sẽ thu tiền của bạn cho việc sử dụng một dải các địa chỉ IP cố định. Lí do là IPv4 ngày càng trở thành khan hiếm. Song với IPv6, bạn không cần phải lo lắng gì về điều đó.

Một ưu điểm liên quan nữa của IPv6 đó là tính “plug-and-play”. Trong IPv6, thiết bị có thể tự cấu hình địa chỉ IP để gia nhập mạng, mà không cần nhờ đến DHCP hay bất kỳ máy chủ nào khác. Giống như phần lớn các thiết bị gia dụng, có thể sử dụng chỉ cần cung cấp điện nguồn, kết nối mạng IP có thể được thực hiện chỉ bởi gắn thiết bị vào mạng. Đặc điểm này thực sự là hữu hiệu trong kết nối hàng trăm, nghìn, chục ngàn thiết bị.

Source: IPv6.vn

Công nghệ chuyển đổi IPv4 sang IPv6

Thủ tục IPv6 phát triển khi IPv4 đã được sử dụng rộng rãi, mạng lưới IPv4 Internet hoàn thiện, hoạt động tốt. Trong quá trình triển khai thế hệ địa chỉ IPv6 trên mạng Internet, không thể có một thời điểm nhất định mà tại đó, địa chỉ IPv4 được hủy bỏ, thay thế hoàn toàn bởi thế hệ địa chỉ mới IPv6. Hai thế hệ mạng IPv4, IPv6 sẽ cùng tồn tại trong một thời gian rất dài. Trong quá trình phát triển, các kết nối IPv6 sẽ tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có của IPv4.

Do vậy cần có những công nghệ phục vụ cho việc chuyển đổi từ địa chỉ IPv4 sang địa chỉ IPv6 và đảm bảo không phá vỡ cấu trúc Internet cũng như làm gián đoạn hoạt động của mạng Internet. Những công nghệ chuyển đổi này, cơ bản có thể phân thành ba loại như sau:

Dual-stack: Cho phép IPv4 và IPv6 cùng tồn tại trong cùng một thiết bị mạng.

Công nghệ biên dịch: Thực chất là một dạng thức công nghệ NAT, cho phép thiết bị chỉ hỗ trợ IPv6 có thể giao tiếp với thiết bị chỉ hỗ trợ IPv4.

Công nghệ đường hầm (Tunnel): Công nghệ sử dụng cơ sở hạ tầng mạng IPv4 để truyền tải gói tin IPv6, phục vụ cho kết nối IPv6.

1. Dual-stack

Dual-stack là cách thức thực thi đồng thời cả hai giao thức IPv4 và IPv6. Thiết bị hỗ trợ cả 2 giao thức IPv4 và IPv6, cho phép hệ điều hành hay ứng dụng lựa chọn một trong hai giao thức cho từng phiên liên lạc (Theo tiêu chuẩn mặc định là ưu tiên cho IPv6 ở nơi có thể sử dụng IPv6).

2. Công nghệ biên dịch

Để một thiết bị chỉ hỗ trợ IPv6 có thể giao tiếp với một thiết bị chỉ hỗ trợ IPv4, chúng ta cần công nghệ biên dịch.

Công nghệ biên dịch thực chất là một dạng công nghệ NAT, thực hiện biên dịch địa chỉ và dạng thức của mào đầu gói tin, cho phép thiết bị chỉ hỗ trợ IPv6 có thể nói chuyện với thiết bị chỉ hỗ trợ IPv4. Công nghệ phổ biến được sử dụng là NAT-PT. Thiết bị cung cấp dịch vụ NAT-PT sẽ biên dịch lại mào đầu và địa chỉ cho phép mạng IPv6 nói chuyện với mạng IPv4.

Công nghệ biên dịch NAT-PT

3. Công nghệ đường hầm

Địa chỉ IPv6 phát triển khi Internet IPv4 đã sử dụng rộng rãi và có một mạng lưới toàn cầu. Trong thời điểm rất dài ban đầu, các mạng IPv6 sẽ chỉ là những ốc đảo, thậm chí là những host riêng biệt trên cả một mạng lưới IPv4 rộng lớn. Làm thế nào để những mạng IPv6, hay thậm chí những host IPv6 riêng biệt này có thể kết nối với nhau, hoặc kết nối với mạng Internet IPv6 khi chúng chỉ có đường kết nối IPv4. Sử dụng chính cơ sở hạ tầng mạng IPv4 để kết nối IPv6 là mục tiêu của công nghệ đường hầm.

Công nghệ đường hầm là một phương pháp sử dụng cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng IPv4 để thực hiện các kết nối IPv6 bằng cách sử dụng các thiết bị mạng có khả năng hoạt động dual-stack tại hai điểm đầu và cuối nhất định. Các thiết bị này “bọc” gói tin IPv6 trong gói tin IPv4 và truyền tải đi trong mạng IPv4 tại điểm đầu và gỡ bỏ gói tin IPv4, nhận lại gói tin IPv6 ban đầu tại điểm đích cuối đường truyền IPv4.

Nói chung, công nghệ đường hầm đã “gói” gói tin IPv6 trong gói tin IPv4 để truyền đi được trên cơ sở hạ tầng mạng IPv4. Tức thiết lập một đường kết nối ảo (một đường hầm) của IPv6 trên cơ sở hạ tầng mạng IPv4.

Công nghệ đường hầm

4. Công nghệ tạo đường hầm

4.1. Đường hầm bằng tay (manual tunnel)

Đường hầm được cấu hình bằng tay tại các thiết bị điểm đầu và điểm cuối đường hầm. Phương thức này có thể được áp dụng với các mạng có ít phân mạng hoặc cho một số lượng hạn chế các kết nối từ xa. Tương tự như trường hợp định tuyến tĩnh trong công nghệ định tuyến, độ linh động và yêu cầu cấu hình nhân công là những hạn chế cơ bản của công nghệ đường hầm cấu hình bằng tay.

4.2. Đường hầm tự động (automatic tunnel)

Trong công nghệ đường hầm tự động, không đòi hỏi cấu hình địa chỉ IPv4 của điểm bắt đầu và kết thúc đường hầm bằng tay. Điểm bắt đầu và điểm kết thúc đường hầm được quyết định bởi cấu trúc định tuyến. Công nghệ đường hầm tự động điển hình là 6to4, sử dụng thủ tục 41 (protocol 41). Địa chỉ IPv4 của điểm bắt đầu và kết thúc đường hầm được suy ra từ địa chỉ nguồn và địa chỉ đích của gói tin Ipv6. Công nghệ 6to4 hiện nay được sử dụng khá rộng rãi.

4.3. Đường hầm cấu hình (configured tunnel)

Đường hầm cấu hình là công nghệ đường hầm trong đó các điểm kết thúc đường hầm được thực hiện bằng một thiết bị gọi là Tunnel Broker. Đường hầm cấu hình có độ tin cậy, tính ổn định tốt hơn đường hầm tự động, do vậy được khuyến nghị sử dụng cho những mạng lớn, quản trị tốt. Đặc biệt cho các ISP để cấp địa chỉ IPv6 và kết nối các khách hàng chỉ có đường kết nối IPv4 tới mạng Internet IPv6. 

Kết nối IPv6 với Tunnel Broker

Source: Ipv6.vn

Đăng ký địa chỉ IPv6

1. Địa chỉ tiếp nhận đăng ký IPv6

a. Tại các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP)

Hiện tại 100% các nhà cung cấp dịch vụ Internet lớn ở Việt Nam đều đã sẵn sàng về tài nguyên địa chỉ IPv6 để cung cấp cho khách hàng. Mọi tổ chức, cá nhân đều có thể đăng ký địa chỉ IPv6 tại: http://www.ipv6.vn/1-6-420-3-7-02-20081015.htm

Trong trường hợp được ISP hỗ trợ, khách hàng kết nối của ISP có thể liên hệ với các nhà cung cấp dịch vụ của mình để xin cấp địa chỉ IPv6. Tuy nhiên, cũng giống như IPv4, địa chỉ IPv6 cấp từ ISP là địa chỉ phụ thuộc. Có nghĩa là khi khách hàng không ký hợp đồng đấu nối với ISP nữa, khách hàng phải trả lại vùng địa chỉ IPv6 đã xin cho ISP và chuyển sang sử dụng IPv6 của nhà cung cấp dịch vụ mới.

b. Tại Trung tâm Internet Việt Nam (VNNIC)

Trung tâm Internet Việt Nam (VNNIC) là tổ chức quản lý địa chỉ cấp quốc gia (NIR). Cũng giống như IPv4, địa chỉ IPv6 được cấp từ VNNIC là địa chỉ độc lập. Tổ chức đã được cấp địa chỉ IPv6 có thể mang vùng địa chỉ đã cấp kết nối tới bất kỳ nhà cung cấp dịch vụ kết nối nào.

Tuy nhiên, chỉ có những tổ chức thoả mãn các điều kiện của chính sách quản lý địa chỉ IPv6 hiện hành của khu vực Châu Á – Thái Bình Dương mới có thể xin cấp địa chỉ từ VNNIC (tham khảo mục 2).

* Nếu đăng ký tại Trung tâm Internet Việt Nam, chủ thể đăng ký phải thoả mãn những điều kiện sau đây:

+ Là tổ chức.

+ Đã đăng ký làm thành viên địa chỉ với Trung tâm Internet Việt Nam.

+ Thỏa mãn các điều kiện quy định theo chính sách quản lý địa chỉ IPv6 của khu vực Châu Á – Thái Bình Dương (xem mục 2).

Hướng dẫn thủ tục đăng ký làm thành viên và xin cấp địa chỉ IPv6 tại VNNIC: http://www.diachiip.vn/registerIPv6.htm

2. Chính sách phân bổ, cấp phát địa chỉ IPv6 (độc lập) hiện hành của khu vực Châu Á – Thái Bình Dương

Việc quản lý cấp phát và phân bổ IPv6 hoàn toàn như IPv4, tức là do các tổ chức quản lý RIR (tổ chức quản lý cấp vùng-Regional Internet Registry) và NIR (tổ chức quản lý cấp quốc gia-National Internet Registry) đảm nhiệm. VNNIC là NIR tại Việt Nam, sẽ quản lý việc cấp phát và phân bổ địa chỉ IPV6 tại Việt Nam. Tuy nhiên phải tuân thủ các chính sách chung của khu vực.

Hiện nay địa chỉ IPV6 độc lập được phân phối theo hai dạng sau đây

a. Cấp phát (Assignment)

Tổ chức được cấp phát địa chỉ IPv6 chỉ được dùng vùng địa chỉ đã nhận cho mạng của mình, không được cấp lại cho khách hàng hoặc các tổ chức mạng khác. 

* Các tổ chức sau đây sẽ đủ tiêu chuẩn để được cấp phát:

+ Điểm trung chuyển lưu lượng Internet (Internet Exchange - IX). Kích cỡ vùng địa chỉ tối thiểu theo tiêu chuẩn này là /48.

+ Mạng cơ sở hạ tầng trọng yếu của Internet ( Critical network) là các tổ chức duy trì ccTLD (như VNNIC) hoặc là NIR: Kích cỡ vùng địa chỉ tối đa theo tiêu chuẩn này là /32.

+ Các tổ chức có mạng kết nối đa hướng (đường truyền kết nối tới ít nhất 02 ISP). Kích cỡ vùng địa chỉ tối thiểu theo tiêu chuẩn này là /48.

b. Phân bổ (Allocation)

Tổ chức được phân bổ địa chỉ theo tiêu chuẩn phân bổ có thể sử dụng cho mạng cơ sở hạ tầng của chính mình và cấp lại cho khách hàng (điển hình là các ISP). Kĩch cỡ vùng địa tối thiểu theo tiêu chuẩn này là /32.

* Để được nhận vùng địa chỉ theo tiêu chuẩn phân bổ, tổ chức phải thoả mãn điều kiện sau:

+ Là doanh nghiệp cung cấp dịch vụ Internet ISP.

+ Có kế hoạch cung cấp kết nối và cấp phát các vùng địa chỉ IPv6 (/48, /56 hoặc /64) cho 200 khách hàng trong vòng 2 năm hoặc đã được phân bổ, cấp phát các vùng địa chỉ IPv4 độc lập.

Source: Ipv6.vn

Chính sách và mô hình kết nối IPv6

1. Chính sách kết nối và thúc đẩy của VNNIC

Trung tâm Internet Việt Nam (VNNIC) với vai trò là cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên Internet và hạ tầng mạng DNS quốc gia đã hoàn thiện xây dựng mạng VNNIC IPv6, hệ thống gồm có:

- Mạng DNS IPv6 quốc gia, trạm trung chuyển Internet IPv6 quốc gia (VNIXv6).

- Hệ thống Tunnel broker cung cấp địa chỉ IPv6 cho các thành viên địa chỉ.

- Mạng Promote IPv6 cung cấp các dịch vụ, tài nguyên trên nền IPv6 nhằm cung cấp các thông tin về IPv6 và thúc đẩy quá trình triển khai mạng IPv6 quốc gia.

a. Trạm trung chuyển Internet IPv6 quốc gia (VNIXv6)

- VNIXv6 phục vụ các ISP và cho phép lưu lượng trong nuớc qua lại giữa các đơn vị kết nối đồng cấp (peering) với VNIXv6, không cho phép chuyển tiếp (transit) lưu lượng ký sinh, lưu lượng Internet đi/về quốc tế.

- VNIXv6 là trạm trung chuyển lưu lượng Internet trong nước, chỉ phục vụ các đơn vị có mạng lưới dịch vụ trong nước, sử dụng địa chỉ IPv6/ASN được thống nhất quản lý bởi VNNIC và đã cung cấp đầy đủ các thông tin quản lý được yêu cầu, cập nhật thông tin chính sách định tuyến chính xác và kịp thời.

- Các đơn vị kết nối với VNIXv6 không được ngăn chặn các lưu lượng thông tin trong nước đi vào/ra mạng của mình qua kết nối VNIXv6.

- Các ISP kết nối tới VNIXv6 có thể qua kết nối trực tiếp(native) hoặc qua kết nối được hầm (Tunnel).

- Các ISP kết nối tới VNIXv6 có toàn quyền sử dụng các dịch vụ trên nền IPv6 do VNNIC cung cấp.

b. Hệ thống Tunnel broker

- Phục vụ các thành viên địa chỉ khi kết nối tới hệ thống Tunnel broker của VNNIC qua mạng Internet IPv4 sẽ được cấp địa chỉ IPv6. Sau khi nhận được địa chỉ IPv6 hoặc 1 dải địa chỉ IPv6 trong dải địa chỉ của VNNIC cấp các thành viên có thể truy nhập Internet trên nền địa chỉ IPv6 của Việt nam và thế giới.

2. Mô hình kết nối IPv6

 

Mạng VNNIC IPv6 hoạt động ổn định cung cấp các dịch vụ cho các ISP kết nối tới, hiện tại mạng VNNIC IPv6 đang kết nối tunnel IPv6 quốc tế với APNIC, PACNET_JAPAN và có các ISP kết nối native tới như Viettel Telecom , EVN Telecom, SPT-VN, các ISP kết nối tunnel như Công ty Netnam, VTC Intecom.

Source: Ipv6.vn