Đề tài Tổng quan về giao thức internet phiên bản 6 (IPv6)

iều cấu trúc lớp , làm cho việc phân phối địa chỉ có có độ linh hoạt lớn . Ngoài ra không gian địa chỉ lớn và linh hoạt của IPv6 làm cho việc địmh nghĩa một hệ thống định tuyến toàn cầu linh hoạt và chia làm nhiều lớp đã trở thành hiện thực , và cũng làm cho lớp địa chỉ IPv6 có thể sắp xếp theo phạm vi địa lý ( Giống như hệ thống mã vùng điện thoại thông thường...) sử dụng mã vùng linh hoạt kiểu CIDR ( Clasless Inter Domain Routing : định tuyến giữa các miền không phân loại ) , không gian địa chỉ IPv6 có thể phân phối theo một phương thức khác . Phương thức này thúc đẩy tổng hợp tuyến và điều khiển hữu hiệu việc mở rộng bảng định tuyến của bộ định tuyến trong mạng đường trục . 2.2 Cấu hình địa chỉ tự động (Automatic Configuration ) Cấu hình địa chỉ tự động là một trong những chức năng quan trọng của IPv6 , đây có thể coi là một cải tổ đáng kể của IPv6 so với IPv4 . Chỉ cần máy được nối vào mạng là có thể tự động xác định địa chỉ , nó tiết kiệm được rất nhiều thời gian nắp đặt địa chỉ mới trong mạng do đó mà nó đem đến hai ưu điểm sau: Một là , thuê bao không cần mất nhiều công sức để xác định địa chỉ . Hai là , giảm rất nhiều gánh nặng cho người quản lý . Tính năng này còn gọi là cấu trúc tự động . Có hai loại cấu trúc tự động đó là : Cấu trúc tự động có trạng thái ( stateful ) Cấu trúc tự động không có trạng thái ( stateles ) Cấu trúc tự động có trạng thái ( stateful ): Trong cấu trúc tự động này một thiết bị ngoại vi nào đó sẽ trợ giúp nút lúc bắt đầu để quyết định địa chỉ mạng của nó (tiền tố) - địa chỉ nút và có thể cả địa chỉ định tuyến. Tính năng này có thể dùng trong giao thức cấu hình máy chủ động ( DHCP – Dynamic Host Configuration protocol ) để kích hoạt cấu trúc một nút khôi phục . Cấu trúc tự động không trạng thái ( stateles ): Trong cấu trúc tự động này một nút sẽ tự cấu trúc nó và tìm tài nguyên trên mạng bằng cách sử dụng địa chỉ Muticast . Đều này cho phép nút được bắt đầu và gửi ra những thông báo yêu cầu mà các nút khác sẽ trả lời .Và từ thông báo trả lời này , nút ban đầu có thể quyết định địa chỉ mạng , tiền tố và địa chỉ nút . Phát hiện láng giềng ( Neighbor discovery) Một trong những đặc tính quan trọng của IPv6 là đặc tính phát hiện lắng giềng (ND- Neighbor dícovery) . Mặc dù nó sử dụng giao thức ICMP ( Internet Control Messge Protocol – Giao thức thông báo điều khển Internet ) song nó không được liệt kê trong RFC ICMPv6 (RFC 1885) Giao thức phân chia địa chỉ ARP không được dùng trong IPv6 . Các nút ( máy chủ và bộ định tuyến ) dùng ND để quyết định địa chỉ tầng liên kết dành cho các láng giềng nằm trên các liên kết đính kèm và để nhanh chóng loại bỏ các giá trị dự trữ đã vô hiệu. Các máy chủ cũng dùng giao thức này để tìm các bộ định tuyến láng giềng sẵn sàng thay mặt mình để chuyển gói đi . Và để chủ động điều chỉnh tuyến nào các láng giềng có thể tiếp cận , tuyến nào không , và phát hiện ra địa chỉ tầng liên kết đã thay đổi hay chưa . Khi không tiếp cận được với một bộ định tuyến hay đường đến bộ định tuyến đó một máy chủ sẽ chủ động tìm kiếm nơi thay thế có cùng chức năng . Một câu hỏi được đặt ra là : Với sự phụ thuộc vào việc phát hiện các địa chỉ tầng liên kết giữa các máy chủ và bộ định tuyến . Làm thế nào để gửi đi một thông báo ICMP nếu chưa biết được địa chỉ trung gian ( Nghĩa là các thủ tục ND chưa quyết định được địa chỉ tầng liên kết cho tất cả các thực thể phụ thuộc trên một liên kết nút cục bộ ) . Mà ICMP không thể hoạt động với một địa chỉ trung gian chưa biết . Điều này có thể giải quyết dễ dàng bằng việc sử dụng một địa chỉ Multicast IPv6 đã biết . 2.4 Đơn giản hoá mào đầu gói dữ liệu (datagram) Do giao thức IPv6 phụ thuộc vào Internet và Intranet nên thật là khó khăn khi lựa chọn giao thức này . Vì lý do đó mà các nhà thiết kế Steven Deering và Robert Hinden quyết định đơn giản hoá kiến trúc mào đầu gói dữ liệu . Kết quả là tạo ra một giao thức với thiết kế thuần tuý hoàn toàn với phần mào đầu nhỏ gọn , ít trường . Thực tế , đầu đề của IPv4 có 24 bytes trong đó 8 bytes cho địa chỉ IPv4 và 16 bytes cho các trường khác . Còn đầu đề của IPv6 gồm có 40 bytes trong đó 32 bytes cho địa chỉ IPv6 và chỉ có 8 bytes cho các trường thêm vào. Các trường cần thiết cho việc thi hành nhiều hàm mới thêm vào sẽ được chèn vào các đầu đề mở rộng ( Extension Headers) .Theo cách này đã giảm được tối đa độ trễ do xử lý thông tin mào đầu IP trong quá trình truyền dẫn và mọi gói tin sẽ đi qua một cách nhanh chóng với Router Loop và chỉ những gói có yêu cầu đặc biệt mới nhận sự đối sử phức tạp hơn bằng cách phân tích phần đầu đề mở rộng . Như vậy ta thấy , mặc dù độ dài địa chỉ IPv6 dài gấp 4 lần độ dài trong IPv4 , nhưng mào đầu IPv6 chỉ gấp hai lần của IPv4. Kiểm soát an toàn IPv6 đã thiết lập 3 dịch vụ an toàn quan trọng đó là: Kiểm nghiệm gói Độ hoàn chỉnh gói Độ tin cậy gói . Chức năng an toàn của gói đều thông qua khả năng mở rộng mào đầu gói lựa chọn được để thực hiện (Việc mở rộng mào đầu gói được mô tả trong RFC 1883). Kiểm nghiệm mở rộng mầo đầu gói (AH) cung cấp kiểm nghiệm mật khẩu hoặc đo thử độ hoàn chỉnh . Khi thu nhận nó có thể sử dụng phương pháp MD5 để tăng thêm độ dày , nhưng bất kỳ thực hiện nào đều có thể căn cứ vào nhu cầu , lựa chọn thuật toán . Chất lượng dịch vụ QoS ( Quality Of Service ) IPv4 là giao thức không liên kết . Tức là , nó chuyển mỗi gói một cách độc lập từ nhiều nguồn , ghi rõ trong IPv4 Header địa chỉ nguồn và địa chỉ đích . Gói không được đánh dấu theo điều khiển luồng và kết nối , và cũng không được đánh số theo một cách nào đó . Do đó mà nó không có khả năng sửa lỗi tại lớp này và không hiểu là gói đã được chuyển đi hay chưa. Do sự cần thiết phải phát triển những ứng dụng đa phương tiện mới đòi hỏi đáp ứng chất lượng QoS dẫn tới việc thảo luận về IPv6 . IPv6 không chỉ dùng để giải quyết nguy cơ thiếu địa chỉ mạng trên Internet , mà còn đơn giản hoá mào đầu gói dữ liệu . Rất thuận tiện cho việc cải tiến tính năng của Internet . IPv6 coi trọng cơ chế QoS , hỗ trợ rất nhiều cho truyền dẫn luồng thông tin đa phương tiện tức thời . IPv6 đã định nghĩa hai tham số quan trọng đó là: Vùng phân loại dịch vụ và Vị trí đánh dấu luồng số liệu Vùng phân loại dịch vụ : Chia cấp ưu tiên của gói IP thành 16 cấp .Trong đó giá trị từ 0-7 dùng vào việc giảm tốc độ phát gói số liệu để thực hiện dịch vụ kiểm soát tắc nghẽn khi mạng phát sinh tắc nghẽn . Còn giá trị từ 8-15 dùng vào một số dịch vụ có tính tức thời mạnh . Đối với dịch vụ có nhu cầu QoS đặc biệt , có thể sắp xếp 4 cấp ưu tiên tương ứng trong gói số liệu IP , bộ định tuyến căn cứ vào cấp ưu tiên của gói IP để xử lý những dấu hiệu này . Cho dến nay các ưu tiên được định nghĩa cho Tin tức , Email , FTP , NFS , Telnet , Routing , và giao thức SNMP ( Simple Network Management Protocol ) . Vị trí đánh dấu luồng số liệu : Dùng để định nghĩa bất kỳ một luồng số liệu truyền dẫn nào , làm cho tất cả các nút trong mạng có thể nhận biết số liệu đó và tiến hành xử lý đặc biệt . Theo cách này , ngay từ lúc nhận tin IPv6 có khả năng nhận biết đó là dòng thuộc nhãn nào và kết quả là biết gói nào cần QoS . 3> Giới thiệu khuôn dạng datagram IPv6 Cũng giống như datagram của IPv4 , Datagram của IPv6 cũng có khuôn dạng và thông tin mào đầu : Header Data Có thể nói sự khác biệt giữa IPv4 và IPv6 thể hiện chủ yếu ở sự khác nhau của khuôn dạng Datagram . Để hiểu rõ những tính năng và những thuận lợi do IPv6 mang lại chúng ta cần hiểu rõ Datagram và khuôn dạng mào đầu của IPv6 . 3.1 Khuôn dạng Datagam của IPv6 Vers (4 bit) Priority(4bit) Flow Label (24bit) Playload Length(16bit) Nexheader (8bit) Hoplimit(8bit) Source Address (128bit) Destination Address (128 bit) Data Hình 1: IPv6 Header Trong RFC 2460 đã giới thiệu tường tận khuôn dạng datagam của IPv6 bao gồm các trường sau: Version (Phiên bản): 4 bits mang giá trị 6 . Trường này có kích thước như IPv4. Tuy nhiên , việc sử dụng trường này có hạn chế vì các gói IPv4 và IPv6 không được nhận biết theo giá trị nó chứa bên trong , nhưng được xem như một hàm của loại giao thức khác nhau đại diện cho vỏ ở lớp 2 ( ví dụ : Ethernet hay PPP ) Priority (Cấp ưu tiên) : 4 bits biểu diễn cho 16 giá trị khác nhau , dùng để biểu thị cấp ưu tiên của luồng số liệu đó . Nó cho phép Node Nguồn với nhiều kiểu gói khác nhau có thể thi hành với nhiều mức độ ưu tiên khác nhau . 16 giá trị này chia làm 2 nhóm : Từ 0 đến 7 và từ 8 đến 15 . Trong đó : Giá trị từ 0 dến 7 được dùng để chỉ rõ mức ưu tiên của luồng mà nguồn cung cấp điều khiển luồng . Giá trị từ 8 đến 15 dùng để chỉ ra mức ưu tiên cho luồng mà không đến được đích do tắc nghẽn . Flow Lable (Nhãn luồng số liệu) : 24 bits được dùng để đánh dấu gói số liệu cần xử lý đặc biệt theo yêu cầu của bộ xử lý trên mạng , như dịch vụ thời gian thực , dịch vụ không có lỗi , dịch vụ gói số liệu tức thời ... Payload Length ( Độ dài tải hữu hiệu ) : 16 bits - là độ dài của trường dữ liệu ( Data field ) sau IPv6 Header , tính bằng bytes . Dùng để ghi độ dài tải tin IPv6 . Do nó có 16 bit nên độ dài của tải trọng gói IPv6 tối đa là 64 Kb . Nếu một gói dữ liệu có chiều dài lớn hơn , thì phần mở rộng Jumbo PayLoad được chỉ thị bằng giá thị 0 của trường Payload length. Next Header ( Mào đầu tiếp theo ) : 8 bit - dùng để nhận biết loại mào đầu mở rộng tiếp theo , chỉ ra loại đầu đề nào sẽ theo ngay sau IPv6 Header và đặt đầu tiên của trường dữ liệu của gói IPv6 . Hai giá trị phổ biến của trường Next Header là TCP (6 ) và UDP (17) , cũng có thể có nhiều loại khác . Next Header tương tự như trường Protocol trong IPv4. Bảng 1: Các giá trị của trường Nex Hedear Decimal Value Keyword Protocol 0 Reserved ( IPv4 ) 0 HBH Hop- By –Hop Option ( IPv6 ) 1 ICMN Intermet Control Message(IPv4) 2 IGMP Internet Group Managemant(IPv4) 4 IP IP in IP (IPv4 encapsulation) 6 TCP Transmission Control 17 UDP User Datagram Hop Limit (Giới hạn bước nhảy) : 8 bits , khi datagram IP đi qua một bộ định tuyến , giá trị của trường này lại giảm đi một . Nếu nó giảm xuống và có giá trị bằng 0 thì gói tin sẽ bị huỷ . Chức năng của trường này là để xác nhận và huỷ gói tin khi đã lặp lại nhiều lần quá giới hạn cho phép của định tuyến và để tránh truyền đẫn liên tục số liệu có lỗi trên mạng , dẫn đến tuần hoàn vô tận . Giữa 2 Node IPv6 không thể có nhiều hơn 255 vòng lặp , có nghĩa là không thể có nhiều hơn 254 Router. Source Address (Địa chỉ nguồn) : 128 bit , chứa đựng địa chỉ IPv6 của Node nguồn phát gói tin đi . Dạng địa chỉ IPv6 , được định rõ bởi RFC 1884. Destination Address (Địa chỉ đích) : 128 bit , chứa địa chỉ IPv6 của Node nhận gói tin . Nếu Routing Header tồn tại thì địa chỉ này không chắc đã phải là của Node nhận cuối cùng. 3.2 Lập địa chỉ 3.2.1 Phân chia không gian địa chỉ Kích thước địa chỉ IPv6 có chiều dài gấp 4 lần khích thước địa chỉ IPv4 . Đây là không gian địa chỉ vô cùng lớn . Tuy nhiên không phải toàn bộ địa chỉ này đều được sử dụng . Trong thực tế những yêu cầu về gán và định tuyến địa chỉ đòi hỏi phải tạo ra một kiến trúc phân tầng , làm giảm hiệu quả của việc sử dụng không gian địa chỉ . Theo thống kê có tối thiểu là 1.564 địa chỉ trên một m2 bề mặt trái đất . Do vậy khả năng hết địa chỉ IPv6 là một điều không tưởng. Để đảm bảo tính tương thích trong việc phân phối địa chỉ IPv4 , IPv6 cũng chia mỗi địa chỉ IP thành 2 phần : Tiền tồ và Hậu tố Tiền tố : dùng để chỉ định một mạng Hậu tố : dùng dể chỉ định một máy chủ Việc xác định loại địa chỉ dựa vào các bít đầu tiên của địa chỉ đó gọi là định dạng tiền tố FP (Format Prefix) Bảng2: Sự phân bổ của một số tiền tố thường gặp Tiền tố Phân bổ Tỷ lệ 00000000 Giữ lại 1/256 0000001 Dự trữ phân bố cho NSAP 1/128 0000010 Dự trữ phân bố cho IPX 1/128 010 Phân phối cho công ty dùng để cung cấp dịch vụ mạng cho thuê bao ( Địa chỉ Unicast dành cho TLA ) 1/8 100 Dùng để dự trữ cho mạng ảo hoặc địa chỉ Unicast ( Gần giống như địa chỉ IPv4 ) 1/8 1111111011 Địa chỉ Link – Local Unicast ( Địa chỉ mạch nội vùng chỉ có ý nghĩa cục bộ chống rò thông tin ) 1/1024 1111111011 Địa chỉ Site-Local Unicast ( Địa chỉ mạch nội vùng chỉ có ý nghĩa cục bộ chống rò thông tin ) 1/1024 11111111 Địa chỉ Multicast 1/256 Phần còn lại của không gian địa chỉ chưa được gán sẽ được sử dụng trong tương lai . Những phần này có thể được sử dụng để mở rộng những địa chỉ đang sử dụng (như thêm các nhà cung cấp địa chỉ ) hay thêm những người sử dụng mới ( như những mạng cục bộ hoặc những người dùng đơn lẻ ) Chú ý rằng nhóm địa chỉ Anycast không được chỉ ra vì sự phân bổ của nó đã được bao trùm bởi không gian địa chỉ Unicast . Theo dự đoán có khoảng 15% không gian địa chỉ sẽ được sử dụng cho giai đoạn đầu , còn lại 85% dự trữ cho tương lai . Để quản lý không gian địa chỉ hiệu quả và hợp lý các nhà thiết kế giao thức IPv6 đẫ đưa ra 2 cơ chế cấp phát địa chỉ như sau : Cơ chế cấp phát chung : Rút kinh nghiệm từ việc phân bố địa chỉ IPv4 . Các nhà thiết kế giao thức IPv6 đã xây dựng một cơ chế cấp phát địa chỉ hoàn toàn mở tức là nó hoàn toàn biến đổi việc cấp phát và sử dụng địa chỉ cho các dịch vụ và cho các vùng khác nhau tuỳ thuộc vào những biến đổi trong tương lai mà không phụ thuộc vào giai đoạn ban đầu . Ngoài ra , họ cũng dự đoán trước khă năng có thể sửa đổi cấu trúc các loại địa chỉ và mở rộng một số địa chỉ trong tương lai. Việc định dạng các loại địa chỉ theo dạng tiền tố một mặt cho phép các Host nhận ra các loại địa chỉ ( ứng với mỗi loại địa chỉ có các cách xử lý khác nhau) . Mặt khác , làm cho các bản định tuyến trở lên đơn giản ( Vì các đầu vào của các router sẽ là những tiền tố đơn giản) Ngoài ra , các Host và Router phải phân biệt được các loại địa chỉ Multicast , Unicast , Anycast , và nhận ra các địa chỉ đặc biệt tiêu biểu như “ link local ” . Cấu trúc IPv6 cũng để dành các tiền tố cho các địa chỉ cơ sở các địa chỉ tương ứng với NSAP và IPX. Cơ chế cấp phát cho nhà cung cấp : Một trong những loại địa chỉ IPv6 quan trọng nhất là dạng địa chỉ Global Unicast cho phép định danh một giao diện trên mạng Internet có tính duy nhất trên toàn cầu ( Ví dụ như định danh một Host trên mạng Internet ) . Không gian địa chỉ Golbal Unicast rất lớn nhưng cũng chỉ chiếm 1% của tổng không gian địa chỉ . Dạng địa chỉ này gồm 3 bít tiền tố , theo sau là 5 bít thành phần được quản lý bởi các nhà cung cấp dịch vụ . Có 3 tổ chức quản lý việc cấp phát địa chỉ đó là NIC , NCC , APINC , IANA Số bit N bit M bit O bit P bit 125-(N+M+O+P)bit FP ID đăng kí ID nhà cung cấp ID thuê bao ID mạng con ID của giao tiếp Bảng 3:Cấu trúc địa chỉ IPv6 dạng Golbal Unicast Với dạng cấu trúc trên giúp cho các khách hàng lớn có các định danh ngắn gọn hơn , cho họ khả năng thêm vào các lớp mạng mới trong phân tầng mạng con của họ . Trên thực tế các khách hàng lớn này có thể đòi được chấp nhận như những nhà cung cấp của chính họ và lấy được ID từ các điểm đăng kí mà không phải phụ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP. 3.2.2 Các cách biểu thị địa chỉ IPv6 Không gian địa chỉ IPv6 có chiều dài là 128 bits nên việc nhớ địa chỉ là một vấn đề hết sức khó khăn . Nếu dùng chế độ nhị phân hoặc chế độ thập phân chia điểm rất phức tạp . Chính vì vậy mà các nhà thiết kế IPv6 quyết định dùng mã Hexa cơ số 16 và dấu ‘ : ’ để biểu thị , bằng cách viết 128 bits địa chỉ thành 8 nhóm , mỗi nhóm có 2 byte , mỗi bytes biểu diễn bằng 2 số hệ 16 và dùng dấu ‘:’ để ngăn cách giữa mỗi nhóm . Phương thức biểu thị : X: X: X: X: X: X: X: X Ví dụ : 9876 : 543 : 21: 0 : ABCD : EF9 : 12 : 3 FEDC:AB89:4567:FEDL:BA98:1234: 3210:ABCD a>Do khởi tạo ban đầu không sử dụng tất cả 128 bít chiều dài địa chỉ . Do đó có rất nhiều bít 0 ở các bít đầu , nên ta có các cải tiến sau: Cải tiến đầu tiên là được phép bỏ qua những số 0 đứng trước mỗi thành phần hệ 16 0000 0 0008 8 0800 800 Ví dụ : 1080:0000:0000:0000:0008:0800:467A:289B 1080:0:0:0:8:800:467A:289B Cải tiến thứ hai là trong một địa chỉ nhóm liên tiếp số 0 có thể được thay thế bởi dấu hai chấm ‘::’ Ví dụ 1080::8:800:467A:289B Từ chữ viết tắt này có thể viết lại chính xác địa chỉ ban đầu nhờ quy tắc sau: Căn trái các số bên trái của dấu ‘::’ trong địa chỉ , sau đó căn phải tất cả các số bên phải dấu ‘:’ và điền đầy bằng số 0. Quy ước: Dấu ‘::’ chỉ có thể được sử dụng một lần với 1 địa chỉ Ví dụ : 0:0:0:BA98:7654:0:0:0 ::BA98:7654:0:0:0 hoặc 0:0:0: BA98:7650:: Không được viết ::BA98:7654:: Vì gây nhầm lẫn khi viết lại địa chỉ đầy đủ. b>Trong trường hợp sử dụng hỗn hợp IPv4 . Để giảm tối đa nguy cơ nhầm lẫn giữa kí hiệu IPv4 và IPv6 các nhà thiết kế IPv6 đưa ra một khuôn mẫu đặc biệt cho việc viết địa chỉ loại này như sau: Sử dụng cách viết: X:X:X:X:X:X:D.D.D.D Trong đó : -‘X’ là cơ số 16 , ‘X:X:X:X:X:X’ Biểu thị địa chỉ 96 bíts cao của địa chỉ 128 bits -‘D’ là cơ số thập phân , ‘D.D.D.D’ Biểu thị 32 bits thấp của địa chỉ 128 bits (Đây là phương pháp biểu thị truyền thống của IPv4) Ví dụ: 0:0:0:0:0:0:A00:1 ::10.0.0.1 Ngoài ra còn có thể viết địa chỉ mạng theo các tiền tố , là các bit cao của địa chỉ IPv6 . Điều này thuận lợi cho việc định tuyến. Ví dụ: 12AB:0:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF/60 Trong đó: Phần bên trái của ‘/’ là địa chỉ của IPv6 Phần bên phải ‘/’ là một số hệ thập phân mô tả chiều dài các bít tiền tố ( địa chỉ mạng con ) tức là 60 bits bắt đầu từ bên trái là địa chỉ mạng con. Nếu cần biểu thị riêng mạng con có thể viết thành : 12AB:0:0:CD30::/60 3.2.3 Phương pháp gán địa chỉ IPv6 Khác với IPv4 , tất cả các loại địa chỉ IPv6 không gán cho nút mà gán cho các giao diện . Chẳng hạn một địa chỉ loại Unicast được gán cho một giao diện đơn . Trên giao diện này có thể gán nhiều loại địa chỉ IPv6 (Unicast , Anycast , Multicast ) . Nhưng nhất thiết nó phải được gán một địa chỉ IPv6 dạng Unicast Link-Local để có thể thực hiện kết nối giữa các giao diện . Ngoài ra IPv6 còn cho phép một địa chỉ họăc 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 có thể hiểu như là một giao diện trong tầng IP . Theo thiết kế IPv6 , một Host có thể định danh bởi các địa chỉ sau: Một địa chỉ Link – Local cho mỗi giao diện gắn với Host đó . Một địa chỉ Municast được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ . Một địa chỉ Multicast mà Host là một trong những thành viên của nhóm địa chỉ Multicast đó . Một địa chỉ Loopback . Một router ngoài việc nhận tất cả các địa chỉ trên nó còn có thể gán các loại địa chỉ sau: Tất cả các địa chỉ Multicast được gán trên Router hoặc Router quản lý . Tất cả các địa chỉ Anycast được cấu hình trên Router . 3.2.4 Phân loại địa chỉ IPv6 Nếu như địa chỉ IPv4 gồm có 5 lớp A B C D E thì địa chỉ IPv6 gồm có 3 loại chính sau đây: Địa chỉ đơn hướng ( Unicast Address) Địa chỉ đa hướng ( Multicast Address) Địa chỉ hướng bất kỳ ( Anycast Address) 1>Địa chỉ đơn hướng ( Unicast Address ) Các địa chỉ đơn hướng xác định một giao diện đơn . Các gói tin gửi tới một địa chỉ đơn hướng sẽ được phân phân tới giao diện mà địa chỉ đó xác định . Hình 2: Unicast gửi các gói cho một giao dịện cụ thể Có các loại địa chỉ Unicast sau: a> Global Unicast : được xây dựng theo kiến trúc phân cấp rõ ràng . Nhằm hỗ trợ cho các nhà cung cấp dịch vụ hiện đang là các đầu mối kết nối Interet (ISP) và các nhà cung cấp dịch vụ mới có nhu cầu kết nối toàn cầu. 3 13 bits 8 bits 24 bits 16 bits 64 bits FP TLAID RES NTA ID SLAID IntefaceID Bẳng 4 : Cấu trúc dạng địa chỉ Unicast Trong đó : 001 định dạng tiền tố với loại địa chỉ Global Unicast TLA ID (Top Level Aggregation ID) : Định dạng cho nhà cung cấp cao nhất trong hệ thống các nhà cung cấp dịch vụ . RES Chưa sử dụng . NTA ID ( Next Level Aggregation ID ) : Định dạng của nhà cung cấp dịch vụ tiếp theo trong hệ thống các nhà cung cấp . SLA ID (): Định danh các Site của các khách hàng cuối . Inteface ID: Định danh theo tiêu chuẩn EUI- 64, định danh giao tiếp của các Host trên mạng trong site của khách hàng cuối . Địa chỉ Local Unicast Đa số mạng cục bộ hiện nay đang sử dụng giao thức TCP/IP đó là các mạng Intranet . Đối với IPv4 có sử dụng các loại địa chỉ đặc biệt để định danh các Host trong mạng riêng ( VD : 192.168.0.0) Đối với IPv6 có 2 loại địa chỉ Unicast hỗ trợ các liên kết cục bộ trong một mạng đó là địa chỉ Link Local Address và Site Local Address Link Local Address (Địa chỉ liên kết cục bộ) : Sử dụng phần không gian cục bộ của địa chỉ FE80/10 để định dạng một giao diện . Khi máy chủ IPv6 được khởi động , thì sẽ được cung cấp loại địa chỉ này . Loại địa chỉ này không thể thông tin qua bộ định tuyến và mạng con khác Địa chỉ Link- Local chủ yếu là để thuận tiện cho việc lập địa chỉ các nút được nối với nhau trong cùng một môi trường vật lý . Sử dụng địa chỉ Link Local có thể hòan thành công việc cung cấp địa chỉ tự động , phát hiện láng giềng ... cũng có thể trong trường hợp không được phân phối địa chỉ chính thức , không có tuyến nối vào, làm cho mạng trạm nội vùng vận hành tạm thời. 10 bit 54 bit 64 bit 1111111010 0 Interface ID Bảng 5: Định dạng địa chỉ Link- Local Có thể sử dụng link local để kết nối trực tiếp 2 Host với nhau Hình 3 : Kết nối trực tiếp 2 Host dùng Link- Local Site Local Address : Sử dụng không gian địa chỉ FFEC::/10 để định dạng các giao diện , cho phép thực hiện các kết nối trong mạng cục bộ . Loại địa chỉ này chỉ có phạm vi trong một Site chúng không được chọn đường trên toàn bộ mạng Internet mà chỉ dùng cho các chuyển đổi giữa hai trạm của một Site . Ngoài ra mỗi Router không thể chuyển các gói tin có địa chỉ Site- Local ( bao gồm địa chỉ nguồn và địa chỉ đích) ra ngoài mạng đó . Bảng 6 :Cấu trúc địa chỉ Site- Local 10 bit 38 bit 16 bit 64 bit 1111111011 0 Subnet ID Interface ID c>Địa chỉ tương thích với IPv4 : Đảm bảo sự tương thích giữa IPv4 và IPv6 đến khi hoàn thành chuyển đổi địa chỉ . 96 bit 32 bit 0000 FFFF Địa chỉ IPv4 Bảng 7 : Cấu trúc địa chỉ tương thích IPv4 Địa chỉ IPv6 sử dụng 32 bits để mô tả địa chỉ IPv4 còn 96 bits được gán bằng 0 d>Địa chỉ quay vòng : Còn gọi là địa chỉ nội vùng , gói IPv6 gửi cho chính nó . Các gói này không được gửi ra bên ngoài một gói đơn . Trong IPv6 , địa chỉ ::1 thì trong IPv4 là 127.0.0.1 là địa chỉ quay vòng. 96 bit 32 bit 0000 000 0001 Bảng 8 : Cấu trúc địa chỉ quay vòng 2> Địa chỉ đa hướng ( Multicast Address ) Các địa chỉ Multicast được gán cho một nhóm các giao diện thường thuộc các nút mạng khác nhau . Một gói tin có địa chỉ Multicast sẽ được chuyển giao đến tất cả các giao diện có gán địa chỉ Multicast này. Hình 4: Địa chỉ đa hướng gửi các gói tin Địa chỉ đa hướng cụ thể có thể bị hạn chế tới một hệ thống đơn , một trạm cụ thể liên quan đến một liên mạng cụ thể hoặc được phân phối rộng khắp toàn cầu . Do IPv6 không quảng bá địa chỉ nên nó sẽ dùng địa chỉ đa hướng ( Multicast ) để thay thế . Các nhà thiết kế địa chỉ IPv6 muốn tạo ra các thủ tục mới nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai địa chỉ Multicasting sử dụng trên tất cả các nút IPv6 . Thủ tục mới này cho phép tất cả các Router sẽ nhận dạng được địa chỉ Multicast và đảm bảo việc định tuyến các gói tin Mulicast . Chúng lên kết các hàm chức năng ICMP của IPv4 trong thủ tục ICMP cơ bản của IPv6 . Bảng 9 : Cấu trúc địa chỉ Multicast 8 bits 4 bits 4 bits 112 bits 1111 1111 Flags Scope ID Group Trong đó : + Flags : bít cờ -Trong đó bit cuối cùng (Bit T) được dùng cho IPv6 , 3 bit đầu chưa được định nghĩa và được gán giá trị bằng 0 . 0 0 0 T + Scope : Phạm vi được mã hoá là 4 bits nguyên , dùng để giới hạn và cho phép xác định chính xác phạm vi vùng địa chỉ Multicast . Qua đó các gói tin sẽ định tuyến trong phạm vi giới hạn các gói tin . + ID Group : nhận dạng nhóm được cung cấp bởi Internet Assigned Number Authority. 3> Địa chỉ hướng bất kỳ ( Địa chỉ Anycast ) Các địa chỉ Anycast được gán cho một tập hợp các giao diện thường là các nút mạng khác nhau . Một gói tin có địa chỉ Anycast sẽ được chuyển đến giao diện gần nhất có địa chỉ này. Điều này được xác định bằng bộ định tuyến bằng cách gửi gói tin đến địa chỉ chung ( thay vì gửi tới một server nào đó ) . Khi đó hệ thống định tuyến sẽ đưa gói tin đến server gần nhất . Hình 5 : Địa chỉ Anycast Trong giao thức IPv6 địa chỉ Anycast không có cấu trúc đặc biệt . Nó nằm trong không gian địa chỉ Unicast . Khi địa chỉ Unicast được gán nhiều hơn một giao diện nó trở thành địa chỉ Anycast . Bảng 10 : Cấu trúc địa chỉ Anycast N bits 128-n (bít) Subnet prifix 00000000000000 Trong cấu trúc bất kỳ một địa chỉ Anycast nào cũng có một tiền tố P dài nhất để xác định phạm vi mà địa chỉ Anycast gán cho các giao diện . Trong trường hợp tiền tố P của địa chỉ Anycast tập hợp các giá trị 0 . Khi đó giao diện được gán địa chỉ Anycast này không nằm trên một vùng vì vậy mà phải khai báo trên các bảng định tuyến như mạng Golbal Unicast . Việc thiết kế địa chỉ Anycast làm cho việc định tuyến có hiệu quả hơn vì bản thân địa chỉ của nó có thể chỉ ra các chặng trung gian trên đường đi tới một nút nào đó hơn là có bộ định tuýên , xác định tuyến . Ngoài ra nó còn hỗ trợ cho các tổ chức cấu trúc mạng đư