Đồ án Cơ chế chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

òn nằm trong thơi kỳ thử nghiệm. Tình trạng hết địa chỉ IPv4 khiến cho việc phát triển sử dụng địa chỉ IPv6 trở thành bắt buộc đối với các quốc gia, nhằm phục vụ cho sự phát triển tiếp tục của mạng Internet. Kế hoạch ứng dụng IPv6, đưa IPv6 vào các chiến lược phát triển về công nghệ thông tin được triển khai trên khắp các quốc gia toàn cầu. Trên khắp các quốc gia toàn cầu, các Uỷ ban thúc đẩy IPv6 (IPv6 Task Force) được thành lập để đảm nhiệm công tác thúc đẩy IPv6, cũng như hợp tác quốc tế, chia sẻ kinh nghiệm triển khai. Nhiều dự án phát triển mạng IPv6 được triển khai nhằm mục đích thiết lập các mạng IPv6 quốc gia. - Nhật Bản: Ngay từ năm 2001, trong chiến lược e-japan, Uỷ ban chiến lược IT của quốc hội đã chỉ đạo việc ứng dụng IPv6 sẽ đảm bảo cho việc phát triển liên tục của hoạt động Internet. Nhật Bản là quốc gia ứng dụng IPv6 rất tích cực, trong các mạng Chính phủ, cũng như trong hoạt động cung cấp dịch vụ của ISP. Hiện tại, trong thị trường Nhật Bản đã cung cấp một số dịch vụ IPv6, cũng như nhiều dạng thiết bị hỗ trợ IPv6. Nhật Bản đang thực hiện các công tác tìm kiếm đối tác về phát triển IPv6, như hội thảo về phát triển IPv6 do đại sứ Nhật tổ chức tại Việt Nam tháng 06/2006 vừa qua. Tháng 1/2006, Uỷ ban chiến lược IT của Nhật Bản tiếp tục công bố “Chiến lược cải tổ IT mới - New IT Reform Strategy”. Trong đó nhấn mạnh việc đảm bảo tương thích với IPv6 vào thời năm 2008 và “hệ thống e-government” cần tương thích với IPv6 một cách không chậm trễ.Thực hiện các chiến lược về công nghệ thông tin, Bộ nội vụ và Truyền thông Nhật (MIC) đã công bố bản “hướng dẫn kích hoạt IPv6 cho các hệ thống chính phủ điện tử”, nêu rõ sự cần thiết của IPv6, hướng dẫn về các tiêu chuẩn, thiết bị hỗ trợ IPv6 hiện tại. - Mỹ: Năm 2003, Bộ quốc phòng Mỹ công bố áp dụng IPv6 cho mạng quốc phòng. Năm 2005, Uỷ ban Ngân sách Mỹ chính thức yêu cầu đến tháng 06/2008, toàn bộ văn phòng liên bang phải sử dụng địa chỉ IPv6. Dựa trên những báo cáo của các bộ phận có trách nhiệm như: báo cáo của GAO (Government Accountability Office), báo cáo của Uỷ ban thông tin và truyền thông quốc gia (NTIA) phân tích về IPv6 và việc ứng dụng IPv6 trong mạng liên bang, báo cáo của US-CERT về khả năng bảo mật của IPv6, Uỷ ban Ngân sách Mỹ đã ban hành kế hoạch và lộ trình bắt buộc đối với các văn phòng liên bang để triển khai IPv6. [12] - Hàn Quốc: Năm 2007, Bộ thông tin và truyền thông Hàn Quốc đã chính thức ra Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 26 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 nhiệm vụ cho ngành công nghiệp IT Hàn Quốc về việc cung cấp các dịch vụ sử dụng địa chỉ IPv6. Trong dự án cung cấp dịch vụ IPv6 của năm 2007, các doanh nghiệp (SK Networks, Samsung Electronics, LG Dacom, Freechal) cùng với các cơ quan chính phủ sẽ cung cấp và sử dụng các dịch vụ dựa trên nền IPv6: VoIP, WCDMA, IPTV, một số dịch vụ thông tin dự báo thảm họa, dự báo thời tiếtDự án này chi phí 3,85 tỉ Won (trong đó Chính phủ chi 1,6 tỉ Won). Ngay từ năm 2004, trong kế hoạch về chiến lược phát triển công nghệ thông tin đến năm 2010, gọi là Chiến lược IT839 (8 dạng dịch vụ, 3 cơ sở hạ tầng, 9 động cơ thực hiện) đã chỉ rõ thế hệ mạng mới với IPv6 là một trong số 3 cơ sở hạ tầng cơ bản trong kế hoạch phát triển công nghệ thông tin. Hiện nay, Hàn Quốc là một trong số các quốc gia có mức độ ứng dụng địa chỉ IPv6 rộng rãi nhất. Bộ Thông tin và truyền thông Hàn Quốc đưa ra mục tiêu từ nay đến năm 2010, Hàn Quốc phải đẩy mạnh sử dụng địa chỉ IPv6 trong các mạng, cơ sở hạ tầng, dự án về IPv6 đang được phát triển. Bộ này đã thành lập một uỷ ban tư vấn nhằm thúc đẩy các yêu cầu đăng ký địa chỉ Ipv6. Một số phương án được dự kiến áp dụng như: đến năm 2010, mặc định cung cấp địa chỉ IPv6 cho những văn phòng công cộng khi yêu cầu địa chỉ, hoặc chỉ cho đăng ký tên miền với địa chỉ IPv6 và chỉ cho phép đăng ký địa chỉ IPv4 khi có giải trình. - Trung Quốc: Trung Quốc là một trong những quốc gia có nhu cầu về địa chỉ IP lớn nhất của Châu Á. Nhằm đảm bảo cho sự phát triển nóng của công nghệ, chiến lược về tài nguyên là một trong những điểm quan tâm hàng đầu của Chính phủ Trung Quốc. Bên cạnh việc lên kế hoạch đảm bảo về tài nguyên địa chỉ IPv4 cho nhu cầu phát triển mạng trong những năm tới, triển khai mạng IPv6 là một trong những yêu cầu bắt buộc của Chính phủ Trung Quốc khi phê duyệt tài chính thiết lập mạng nghiên cứu CNGI quốc gia, bắt buộc 5 nhà cung cấp dịch vụ hàng đầu của Trung Quốc tham gia thiết lập mạng. Hiện tại, mạng thông tin phục vụ Olympic 2008 đã được triển khai chạy thử, theo như công bố, có nhiều ứng dụng được cung cấp là dựa trên nền giao thức IPv6 - Thái Lan, Malaysia, Philipin, Ấn Độ, Singapore, Indonesia, Đài Loan: Tất cả quốc gia này đều thành lập các Uỷ ban thúc đẩy IPv6 (IPv6 Task Force) để thúc đẩy ứng dụng địa chỉ IPv6, thực hiện các dự án về IPv6 và thiết lập mạng IPv6 quốc gia. Đây cũng là thành viên của Ủy ban thúc đẩy IPv6 khu vực Châu Á – Thái Bình Dương (Asia Pacific IPv6 Task Force) - Ấn Độ: Chính phủ Ấn Độ coi việc ứng dụng IPv6 là một trong những hoạt động có tính ưu tiên hàng đầu. Triển khai địa chỉ IPv6 là điểm liệt kê thứ 6 trong kế hoạch hoạt động bao gồm 10 điểm của Bộ thông tin và truyền thông Ấn Độ, công bố năm 2004. Gần đây, Bộ thông tin và truyền thông Ấn Độ tích cực triển khai các hoạt động về IPv6 phối hợp quốc tế như phối hợp với cộng đồng Châu Âu, Hàn Quốc, Trung Quốc, Nhật Bản. - Malaysia: Chính phủ Malaysia phê duyệt kinh phí cho hoạt động thúc đẩy IPv6 quốc gia và thành lập Trung tâm phát triển IPv6 – NAv6 Centre [13]. Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 27 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 Thực thể này sẽ chịu trách nhiệm lên kế hoạch, thúc đẩy nhận thức cộng đồng về IPv6 và thực hiện yêu cầu của Chính phủ là đảm bảo Malaysia là quốc gia sẵn sàng với IPv6 vào năm 2010. Lộ trình triển khai IPv6 bắt đầu từ ISP nhằm cung cấp mạng cơ sở hạ tầng (yêu cầu ISP triển khai IPv6 vào năm 2007) và các mạng Chính phủ vào năm 2008. NAv6 Centre hiện đang hoạt động rất tích cực với nhiệm vụ của mình. Sắp tới, cùng với Singapore, Malaysia tổ chức ASEAN IPv6 WORKSHOP với tiêu chí để các nước thành viên Asian trao đổi kinh nghiệm, chiến lược triển khai Ipv6 và cùng nhau xây dựng một phương thức nhằm đưa các nước Asean trở thành tương thích với IPv6. 1.4.4. Tình hình tài nguyên địa chỉ tại Việt Nam Trên phương diện triển khai IPv6: Ngày 6/5/2008, Bộ trưởng Bộ thông tin và Truyền thông đã ban hành chỉ thị số 03/2008 về việc thúc đẩy sử dụng địa chỉ Internet thế hệ mới IPv6. Chỉ thị này đã đánh dấu một mốc quan trọng trong lĩnh vực triển khai IPv6 ở Việt Nam. Sự ra đời của chỉ thị 03/2008 kết hợp với các nỗ lực không ngừng của VNNIC ở cương vị cơ quan quản lý nhà nước đã giúp nâng cao rõ rệt nhận thức của các ISP và tỏ chức trong nước về vấn đề triển khai IPv6. Tính đến thời điểm hiện tại, 21/36 thành viên địa chỉ của VNNIC đã xin cấp phát IPv6 để sử dụng. Tổng số vùng địa chỉ IPv6 có tại Việt nam là 24 vùng (8/32 và 16/48). Vấn đề tài nguyên IPv6 là hoàn toàn sẵn sàng, tuy nhiên, xét về khía cạnh triển khai IPv6 ở Viêt Nam vẫn chưa có nhiều dấu hiệu khả quan. Doanh nghiệp ISP cũng như các tổ chức mạng vẫn còn đang loay hoay vấn đề thử nghiệm và kết nối. Để Việt Nam có được những sản phẩn thương mại trên nền Ipv6 chắc chắn sẽ còn mất nhiều thời gian nữa. Trên phương diện sử dụng địa chỉ IPv4: Với vai trò quản lý tài nguyên địa chỉ IP tại Việt Nam, trong những năm vừa qua, VNNIC đã cố gắng thúc đẩy nhu cầu sử dụng tài nguyên địa chỉ trong cả nước. Thực tế cho thấy đã có sự gia tăng đáng kể trong số lượng địa chỉ IPv4 được cấp phát từ VNNIC cho các hoạt động Internet tại Việt Nam. Tuy nhiên, sự gia tăng này chưa tương xứng với tốc độ phát triển dịch vụ Internet và công nghệ thông tin tại Việt Nam. Nguyên nhân chính là do các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực Internet chưa nhận thức đúng đắn về tầm quan trọng của tài nguyên địa chỉ IP trong hoạt động phát triển mạng lưới và dịch vụ. Ngay cả hiện tại, khi địa chỉ IPv4 gần hết, trong khi các nước có thái độ rõ ràng về việc xin cấp địa chỉ IPv4 thoả mãn nhu cầu phát triển mạng lưới trong những năm tới thì các tổ chức hoạt động Internet tại Việt Nam vẫn chưa có những động thái tích cực trong việc đánh giá nhu cầu của mạng lưới, mặc dù VNNIC đã nhiều lần cảnh báo.Trên phương diện sử dụng địa chỉ IPv4, ISP Việt Nam vẫn tồn tại những “thói quen” không có lợi như: - Sử dụng NAT và địa chỉ IP dùng riêng nhằm tiết kiệm địa chỉ IPv4. - Cấp địa chỉ IP động cho khách hàng: Trước đây, khi dạng phương thức kết nối vào Internet chủ yếu là dialup thì việc sử dụng IP động tiết kiệm được địa chỉ IP do thời gian truy cập mạng của người sử dụng ít. Hiện tại, với những phương thức kết nối băng thông rộng (DSL), người sử dụng kết nối mạng 24/24, việc cấp địa chỉ động không có tác dụng Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 28 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 nhiều trong việc tiết kiệm địa chỉ, lại gây cản trở cho khách hàng trong việc sử dụng các dịch vụ Internet. Mặt khác, khi khách hàng sử dụng địa chỉ IP động, việc xác định nguồn gốc truy cập Internet rất khó khăn. Địa chỉ động thường là nguồn lạm dụng mạng, thực hiện hành vi spam , gây khó khăn cho việc quản lý. Hạn chế lượng địa chỉ IPv4 cấp phát cho khách hàng. Có thể thấy qua các gói dịch vụ kế nối băng thông rộng của các ISP Việt Nam, lượng địa chỉ IP cấp cho khách hàng rất ít, gắn theo dung lượng thuê bao, không thoả mãn nhu cầu sử dụng khiến cho các tổ chức phải thực hiện dùng địa chỉ dùng riêng và NAT trong mạng của mình. Việc sử dụng NAT tốn thiết bị, nhân công quản lý và kém hiệu quả trong khai thác dịch vụ Internet. Dưới đây là số liệu về lượng địa chỉ IPv4 của Việt Nam và tỉ lệ địa chỉ IP/người sử dụng so với các quốc gia trong khu vực: Hình1.12. Số lượng địa chỉ IPv4 và tỉ lệ địa chỉ IP/Người sử dụng Internet của Việt Nam. So với các quốc gia khác trong khu vực thì số lượng địa chỉ IPv4 của Việt Nam còn thấp trong khi dân số lại cao. Tỉ lệ trung bình địa chỉ IPv4 trên người sử dụng Internet thấp hơn cả Phillipin và Thái Lan, trong khi số lượng người sử dụng Internet và chỉ số về tỉ lệ người sử dụng Internet cao hơn. Nếu áp dụng các chỉ tiêu trong kế hoạch chiến lược viễn thông và dân số đến năm 2010: Tỉ lệ dân số sử dụng Internet là 35% (theo số liệu dự thảo Qui hoạch phát triển viễn thông và Internet Việt Nam đến năm 2010 của Viện chiến lược). - Dân số Việt Nam: khoảng 88 triệu người (Chiến lược dân số Việt Nam 2001-2010) Nếu tỉ lệ địa chỉ IP/người sử dụng Internet được nâng lên mức 0.96 như Trung Quốc thì đến năm 2010, để đảm bảo đủ tài nguyên địa chỉ cho hoạt động Internet, Việt Nam cần Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 29 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 sở hữu một lượng tài nguyên địa chỉ 1,76 khối /8 (tương đương 115.500 class C địa chỉ). So sánh với số liệu hiện nay đang sở hữu: 0.26 khối /8 (tương đương 17.039 class C địa chỉ), chúng ta cần có kế hoạch thúc đẩy nhanh lượng tài nguyên địa chỉ IPv4 trong thời gian tới . 1.4.5. Khuyến nghị của VNNIC trước vấn đề tài nguyên hiện tại Từ năm 2004, khi tốc độ tiêu thụ địa chỉ IPv4 toàn cầu tăng vọt, VNNIC đã nhiều lần cảnh báo và khuyến nghị cộng đồng về tính cần thiết của việc lên kế hoạch đảm bảo nhu cầu địa chỉ trong tương lai Tháng 12/2005 gửi khuyến nghị tới các thành viên địa chỉ của VNNIC về khả năng cạn kiệt địa chỉ IPv4 và yêu cầu có những kế hoạch đảm bảo tài nguyên địa chỉ IPv4, lên kế hoạch phát triển địa chỉ IPv6. Nhằm hạn chế tối đa sự tác động xấu tới hoạt động phát triển mạng lưới, dịch vụ của các thành viên địa chỉ nói riêng, hoạt động Internet Việt Nam nói chung, VNNIC yêu cầu tất cả các thành viên địa chỉ: + Nhanh chóng nghiên cứu triển khai IPv6 theo đúng tinh thần Chỉ thị số 03 /2008/ CT-BTTTT ngày 06 tháng 5 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông về việc thúc đẩy sử dụng địa chỉ Internet thế hệ mới IPv6. + Có kế hoạch đăng ký, quản lý, sử dụng IPv4 trong giai đoạn cuối hiệu quả, phù hợp 1.5. Kết luận. Trong chương này, đồ án đã đề cập tới cấu trúc địa chỉ IPv4, vấn đề cạn kiệt nguồn tài nguyên IPv4 và cơ chế triển khai mạng IPv6. Trong đó địa chỉ IPv4 có hai chức năng cơ bản: địa chỉ các giao diên mạng (cung cấp một địa chỉ duy nhất cho nhưng giao diện khi tham gia vào mạng Internet), hỗ trợ cho định tuyến (để truyền tải thông tin từ mạng này sang mạng khác). Chương tiếp theo sẽ trình bầy về địa chỉ Internet phiên bản 6 - IPv6, đây là phiên bản được thiết kế nhằm khắc phục những hạn chế của giao thức Internet IP. Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 30 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Tổng quan về IPv6 Chương 2: TỔNG QUAN VỀ IPv6 2.1. Đặc điểm của IPv6 Giao thức Internet phiên bản 4 (IPv4) tuy đang được sử dụng rỗng rãi hiện nay nhưng có một số nhược điểm : + Địa chỉ Ip có 32 bit, cho tới nay đã gần cạn kiệt, cần phải được mở rộng . + Phần đầu (phần tiêu đề) của khuôn dạng gói tin IPv4 có những thông tin dư thừa. + An ninh thông tin chưa thật đảm bảo, còn thiếu. + Chưa hỗ trợ tốt cho việc truyền thông đa phương tiện (multimedia). Sự ra đời của IPv6 sẽ khắc phục những nhược điểm trên. - Định dạng Tiêu đề mới. - Không gian địa chỉ rộng. - Cơ sở hạ tầng định tuyến và đánh địa chỉ phân cấp và hiệu quả. - Cấu hình địa chỉ Stateful và Stateless. - Bảo mật. - Hỗ trợ tốt hơn cho QoS. - Giao thức mới cho sự tương tác node láng giềng. - Có khả năng mở rộng. 2.1.1. Kiểu định dạng tiêu đề mới - Tiêu đề của IPv6 có một kiểu định dạng mới được thiết kế để giữ cho tiêu đề bên trên ở mức tối thiểu. Điều này đạt được bằng cách chuyển cả các trường hợp không cần thiết và các trường lựa chọn sang phần tiêu đề mở rộng, phần mở rộng này đi theo sau phần tiêu đề của IPv6. Tiêu đề IPv6 được tổ chức tốt, xử lý hiệu quả hơn tại các bộ định tuyến trung gian. - Các tiêu đề IPv4 và IPv6 là không gắn liền. IPv6 không phải là siêu tập của chức năng mà tương thích ngược với IPv4. Một host hoặc một bộ định tuyến phải dùng một sự bổ sung của IPv4 và IPv6 để nhận ra và xử lý cả 2 kiểu định dạng tiêu đề. Tiêu đề IPv6 mới chỉ rộng gấp 2 lần IPv4 mặc dù địa chỉ IPv6 rộng gấp 4 lần IPv4. 2.1.2. Không gian địa chỉ mở rộng Hoàng Ngọc Toàn H07VT -TD 31 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Tổng quan về IPv6 - IPv6 có địa chỉ IP dài 128 bit. Mặc dù 128 bit có thể biểu diễn hơn 3.4x1038 tổ hợp, không gian địa chỉ rộng của IPv6 được thiết kế cho phép nhiều mức subneting và chia vùng điạ chỉ từ địa chỉ gốc Internet đến các mạng riêng trong cùng 1 tổ chức. - Mặc dù chỉ một số lượng nhỏ địa chỉ hiện tại được chia phần cho host, vẫn còn nhiều địa chỉ cho tương lai. Với một số lượng địa chỉ lớn như vậy thì các kỹ thuật để tiết kiệm địa chỉ như NAT là không cần thiết nữa. 2.1.3. Cơ sở hạ tầng định tuyến và đánh địa chỉ phân cấp và