Ipv6 – lý thuyết và mô hình thử nghiệm Ipv6

128 bit (16 octet), khi viết, mỗi nhóm 2 octet (16 bit) được biểu diễn thành một số nguyên không dấu, mỗi số được viết dưới dạng hệ số hexa và được phân tách bằng dấu hai chấm (:) VD: fec0:ba23:ca38:3214:5345:abcd:fe45:4256 Với sự phức tạp của địa chỉ IPv6, người dùng sẽ khó khăn trong việc viết và nhớ chúng. Do vậy việc sử dụng tên miền sẽ được đẩy mạnh và các địa chỉ sẽ chỉ được sử dụng trong các giao thức mạng và định tuyến. Trên thực tế các địa chỉ IPv6 thường có nhiều chữ số 0 trong một địa chỉ, ví dụ như: 1080:0000:0000:0000:0008:0800:200c:423a. Do đó cơ chế nén địa chỉ được dùng để biểu diễn dễ dàng hơn các loại địa chỉ dạng này. Ta không cần viết các số không ở đầu mỗi nhóm, ví dụ 0 thay cho 0000, 8 thay cho 0008. Địa chỉ trên sẽ trở thành 1080:0:0:0:8:800:200c:423a. Hơn nữa ta có thể sử dụng ký hiệu :: để chỉ một chuỗi số 0. Địa chỉ trên sẽ trở thành 1080::8:800:200c:423a. Tuy nhiên ký hiệu trên chỉ được sử dụng một lần trong một địa chỉ. Do địa chỉ IPv6 có độ dài cố định, ta có thể tính được số các bit 0 mà ký hiệu đó biểu diễn. Ta có thể áp dụng ở đầu, hay giữa hay ở cuối các địa chỉ Cách viết này đặc biệt có lợi khi biểu diễn các địa chỉ multicast, loopback, hay các địa chỉ chưa chỉ định VD: Địa chỉ multicast ff01:0:0:0:0:0:0:43 ff01::43 Địa chỉ loopback 0:0:0:0:0:0:0:1 ::1 Địa chỉ chưa chỉ định 0:0:0:0:0:0:0:0 :: Một kiểu địa chỉ khác là kiểu địa chỉ IPv6 nhúng địa chỉ IPv4, như ::10.0.0.1 Tiền tố địa chỉ IPv6 được biểu diễn theo cú pháp CIDR như IPv4 như sau: ipv6-address/prefix length. Trong đó, ipv6-address là bất kỳ biểu diễn địa chỉ nào, còn prefix length là độ dài tiền tố theo bit. VD: biểu diễn mạng con có tiền tố 64 bit: fe80::36/64 I.3. CẤU TRÚC VÀ ĐẶC ĐIỂM CÁC DẠNG ĐỊA CHỈ IPV6 IPv6 có 3 dạng địa chỉ: unicast, multicast và anycast Địa chỉ unicast nhận dạng duy nhất một giao diện của một node, một gói được gửi tới địa chỉ unicast sẽ được phân phát đến giao diện được nhận dạng bởi địa chỉ đó Địa chỉ multicast nhận dạng một nhóm giao diện, một gói được gửi tới địa chỉ multicast sẽ được xử lý bởi tất các các thành viên của nhóm multicast Địa chỉ anycast nhận dạng một nhóm giao diện (thường trên nhiều node), một gói được gửi tới địa chỉ anycast sẽ được phân phát tới giao diện gần nhất Các địa chỉ IPv6 được gán cho giao diện vì vậy mỗi giao diện của một node cần có ít nhất một địa chỉ unicast. Một giao diện có thể được gán nhiều địa chỉ thuộc bất cứ loại nào do đó một node có thể được nhận dạng bởi địa chỉ của bất cứ giao diện nào của nó. Một địa chỉ IPv6 gồm 3 phần: Hình 1.1. Định dạng chung địa chỉ IPv6 Global routing prefix: được sử dụng để nhận dạng các địa chỉ đặc biệt hoặc là phạm vi địa chỉ được gán cho site. Subnet ID: Được sử dụng để nhận dạng một link trong site Interface ID: Được sử dụng để nhận diện giao diện trên link I.3.1. Địa chỉ Unicast Địa chỉ unicast được phân chia theo phạm vi: global và local Link local address & site local address Hình 1.2. Định dạng địa chỉ local unicast Địa chỉ link local sử dụng trên một link và không bao giờ được định tuyến. Nó có thể được dùng trong kĩ thuật tự động cấu hình và tìm kiếm neighbor và trên mạng không có router nên còn được dùng để tạo ra một mạng tạm thời. Địa chỉ site local mang thông tin về subnet, nó có thể được định tuyến trong site nhưng các router không chuyển tiếp chúng ra ngoài site Aggregatable global unicast address Hình 1.3. Định dạng địa chỉ global unicast TLA ID (top level aggregation indentifier) mang thông tin định tuyến mức cao nhất về điạ chỉ. Nó được cấp cho ARIN, RIPE và APNIC RES (Reserved) dự trữ cho sử dụng trong tương lai NLA (Next level aggregation indentifier) là không gian địa chỉ được gán cho các provider và exchange. SLA (Site level aggregation indentifier) là không gian địa chỉ được gán cho các tổ chức, được sử dụng cho cấu trúc mạng nội bộ và có thể chia nhỏ hơn trong tổ chức đó. Interface ID: định danh giao tiếp các host trên mạng trong site của khách hàng cuối. Định danh này xác định theo chuẩn EUI-64 Chú ý: Để chuyển một địa chỉ MAC 48 bit sag EUI-64 thì thực hiện theo các bước sau: 1.Chèn ff-fe vào giữa byte thứ 3 và byte thứ 4 trong địa chỉ MAC 2.Thực hiện đảo bit đối với bit thứ 2 trong byte thứ nhất của địa chỉ MAC VD: Địa chỉ MAC của một giao diện như sau:00-60-00-52-f9-d8 Chèn ff-fe vào địa chỉ MAC: 00-60-00-ff-fe-52-f9-d8 Thực hiện đảo bit ta có 02-60-00-ff-fe-52-f9-d8 là phần định dạng EUI-64 I.3.2. Địa chỉ Anycast Địa chỉ anycast nằm trong cùng một phạm vi địa chỉ với điạ chỉ aggregation global unicast nên không thể nhận dạng địa chỉ anycast từ việc xem xét tiền tố. Khi bạn gán một địa chỉ unicast cho một nhóm giao diện thì nó sẽ trở thành địa chỉ anycast và đồng thời bạn phải cấu hình cho các giao diện này để nó nhận biết địa chỉ này là địa chỉ anycast. Địa chỉ anycast không được sử dụng như một địa chỉ nguồn của các gói IPv6 và nó chỉ có thể gán cho router IPv6 mà không phải là host Subnet router anycast address Hình 1.4. Định dạng địa chỉ subnet router anycast Định dạng chung của địa chỉ anycast Hình 1.5. Định dạng chung của địa chỉ anycast I.3.3. Địa chỉ multicast Hình 1.6. Định dạng địa chỉ multicast Flags: bit 0-3 được dự trữ và thiết lập về “0” bit 4 = 0 là địa chỉ multicast well-known bit 4 =1 là địa chỉ multicast temporary Bảng 1.2.Giá trị trường scope Giá trị Mô tả 0 Dự phòng 1 Phạm vi link local 2 Phạm vi node local 3,4 Không được gán 5 Phạm vi site local 6,7 Không được gán 8 Phạm vi organization local 9,A,B,C,D Không được gán E Phạm vi global F Dự phòng Các giá trị này cho phép xác định phạm vi vùng của địa chỉ multicast. Qua đó router sẽ định tuyến các gói tin trong phạm vi giới hạn. Thông thường các phạm vi tổ chức và vị trí chỉ có thể được thực hiện nếu các router biết các liên kết nào thuộc về tổ chức nào. Trường Group ID nhận dạng nhóm multicast, hoặc vĩnh cửu hoặc tạm thời trong một phạm vi, nghĩa là các nhóm có ID giống nhau có thể được sử dụng đồng thời trong các phần khác nhau của mạng mà không gây trở ngại nếu các phạm vi là riêng rẽ VD: Một server có group ID là 43 được gán bởi IPv6, tất cả 4 địa chỉ sau đều thuộc về group 43 nhưng có ý nghĩa khác nhau: - ff01::43: Tất cả các server trên cùng node với sender - ff02::43: Tất cả các server trên cùng link với sender - ff05::43: Tất cả các server trên cùng site với sender - ff0e::43: Tất cả các server có mặt trên mạng global Chú ý: Địa chỉ multicast không được dung như địa chỉ nguồn và không xuất hiện trong mào đầu định tuyến I.3.4. Các loại địa chỉ đặc biệt Địa chỉ unspecify: viết tắt “::” (là địa chỉ toàn không giống như địa chỉ 0.0.0.0 trong IPv4). Nó có thể được sử dụng như một địa chỉ nguồn bởi host khi nó gửi yêu cầu thông tin cấu hình địa chỉ. Địa chỉ này không được cấu hình tĩnh hay động cho giao diện và không bao giờ được dùng làm địa chỉ đích hay trong mào đầu định tuyến IPv6 Địa chỉ loopback: viết tắt “::1” có chức năng (giống địa chỉ 127.0.0.1 trong IPv4) gỡ rối và kiểm tra các stack IP. Địa chỉ này không bao giờ được gán tĩnh hay động cho một giao diện. Địa chỉ IPv6 với địa chỉ IPv4 được nhúng: Địa chỉ IPv6 tương thích IPv4: Loại địa chỉ này để tunnel các gói IPv6 tự động qua cơ sở hạ tầng định tuyến IPv4. Các node sử dụng kĩ thuật này sẽ được cấp cho một địa chỉ unicast IPV6 đặc biệt trong đó mang địa chỉ IPv4 ở 32 bits có trọng số thấp Địa chỉ IPv6 được ánh xạ IPv4: Loại địa chỉ này được sử dụng để đại diện cho các địa chỉ của các node IPv4. Các node IPv6 sử dụng địa chỉ này để gửi các gói tới node IPv4. Địa chỉ này mang địa chỉ IPv4 ở 32 bits có trọng số thấp Hình 1.7. Định dạng địa chỉ IPv6 với địa chỉ IPv4 được nhúng: Địa chỉ 6to4: 6to4 là một trong các kĩ thuật được định nghĩa để cho phép các mạng hay các host IPv6 trao đổi thông tin qua nền IPv4 không cần thiết lập một tunnel rõ ràng. Hình 1.8.Định dạng địa chỉ 6to4 TLA = 0x0002 Địa chỉ ISATAP: Đây là kĩ thuật tunnel tự động (Intra – Site Automatic Tunneling Addressing Protocol), nó được thiết kế cho phép các host IPv6 trao đổi thông tin dễ dàng trong nền IPv4. Hình 1.9. Định dạng địa chỉ ISATAP I.4. CẤU TRÚC CỦA GÓI TIN IPV6 Gói tin IPv6 bao gồm các thành phần như trong hình vẽ sau: Hình 1.10. Cấu trúc gói tin Ipv6 IPv6 header: Trong gói tin IPv6 thì phần IPv6 header luôn tồn tại và có chiều dài cố định là 40 byte. Mào đầu mở rộng: Trong gói tin IPv6 thì phần mào đầu mở rộng này có thể không tồn tại hoặc có một hay nhiều phần với độ dài khác nhau. Trường Next header trong mào đầu IPv6 chỉ ra sự tồn tại có hay không của mào đầu mở rộng. Tương tự như vậy, trường Next header trong mào đầu mở rộng này sẽ chỉ ra sự tồn tại của trường mào đầu mở rộng tiếp đó. Trường Next header trong mào đầu mở rộng cuối cùng sẽ xác định giao thức lớp trên như TCP, UDP, ICMPv6được chứa trong phần đơn vị dữ liệu giao thức lớp trên. Phần mào đầu mở rộng trong IPv6 thay thế các trường lựa chọn trong phần mào đầu của gói tin IPv4 hiện nay. Không giống như các trường lựa chọn trong mào đầu IPv4, phần mào đầu mở rộng của IPv6 không bị giới hạn bởi kích thước mà nó có thể mở rộng để có thể mang đầy đủ các dữ liệu cần thiết cho một gói tin IPv6 Đơn vị dữ liệu giao thức lớp trên: Đơn vị dữ liệu này thường chứa đựng phần mào đầu và phần tải trọng của các giao thức lớp trên như là UDP, TCP, ICMPv6 Payload của gói tin IPv6 bao gồm phần mào đầu mở rộng và đơn vị dữ liệu giao thức lớp trên. I.4.1. IPv6 header Cấu trúc mào đầu của gói IPv6 được chỉ ra trong RFC 2460. Chiều dài của mào đầu cố định là 40 bytes trong đó có 32 bytes dành cho trường địa chỉ nguồn và đích nên thực tế chỉ còn 8 bytes cho thông tin mào đầu chung. I.4.1.1. Cấu trúc mào đầu chung Trong IPv6, có 5 trường trong mào đầu của IPv4 được gỡ bỏ: header length identification flag fragment offset header checksum 1. Header length: được gỡ bỏ vì mào đầu của IPv6 có chiều dài cố định là 40 bytes. Với IPv4, chiều dài tối thiểu của mào đầu là 20 bytes nhưng khi các option được thêm vào thì chiều dài của mào đầu có thể tăng tới 60 bytes nên thông tin chiều dài của mào đầu là rất quan trọng 2. Identification, flag, fragment offset: các trường này điều khiển việc phân đoạn các packet trong mào đầu của IPv4. Việc phân đoạn xảy ra khi muốn gửi đi các gói có kích thước lớn qua mạng mà chỉ hỗ trợ kích thước gói nhỏ hơn. Trong trường hợp này các router IPv4 sẽ chia packet thành các slice nhỏ hơn và chuyển tiếp nhiều gói. Host đích sẽ tập hợp và sắp xếp chúng lại. Nếu một gói bị lỗi hoặc mất thì toàn bộ quá trình truyền dẫn sẽ thực hiện lại, đây chính là điểm không hiệu quả. IPv6, các host sẽ học kích thước của path MTU (maximum transmission unit) thông qua thủ tục gọi là Path MTU Discovery. Nếu các host gửi muốn phân đoạn packet thì nó sẽ sử dụng mào đầu mở rộng để thực hiện việc đó chứ không phải là các router IPv6. Do đó các trường này được gỡ bỏ khỏi mào đầu IPv6 mà chèn vào mào đầu mở rộng nếu cần 3. Header checksum: được gỡ bỏ để cải thiện tốc độ xử lý. Trường type of service được thay thế bằng trường TrafficClass. Các trường time to live (TTL), protocol type được đổi tên. Còn trường Flow label được thêm vào I.4.1.2. Các trường trong IPv6 header Hình 1.11. Các trường trong IPv6 header Version: chỉ ra version của giao thức, với IPv6 có giá trị là 6 Trafic class: thay thế trường ToS (Type of service) trong IPv4. Trường này tạo điều kiện thuận lợi để điều khiển các lưu lượng thời gian thực cũng như các data yêu cầu điều khiển đặc biệt. Các node gửi data và các router chuyển tiếp sử dụng trường này để nhận dạng và phân biệt độ ưu tiên hay các lớp khác nhau của các packet IPv6. Flow label: trường này được sử dụng để phân biệt các gói yêu cầu được đối xử như nhau, nó hữu ích với việc điền khiển lưu lượng thời gian thực. Các host gửi có thể dán nhãn số thứ tự các gói. Các router sẽ giữ vết của luồng và việc xử lý các gói thuộc về cùng một luồng sẽ hiệu quả hơn vì nó không phải xử lý lại mào đầu của mỗi gói. Một luồng được nhận dạng duy nhất bởi nhãn luồng và địa chỉ của node nguồn. Các gói thuộc về cùng một luồng phải có cùng địa chỉ IP nguồn và địa chỉ IP đích. Nếu các node không hỗ trợ chức năng của trường Flow label thì nó sẽ không thay đổi trường này khi chuyển tiếp các gói và bỏ qua trường này khi nhận các gói. Payload length: chiều dài của data sau mào đầu IP. Next header: Trường này chính là trường protocol type trong IPv4, nó mang thông tin về loại giao thức cũng như loại mào đầu mở rộng được sử dụng. Bảng 1.3. Giá trị của trường Next header Giá trị Mô tả 0 Trong Ipv4 header: dự phòng và không được sử dụng Trong IPv6 header: mào đầu hop-by-hop option 1 ICMPv4 (Internet Control Message Protocol) 2 IGMPv4 (Internet Group Management Protocol) 4 IP in IP (đóng gói) 6 TCP 8 EGP (Exterior Gateway Protocol) 9 IGP 17 UDP 41 IPv6 43 Routing header 44 Fragmentation header 45 IDRP (Interdomain Routing Protoccol) 46 RSVP (Resource Reservation Protocol) 50 Encrypted Security Payload header 51 Authentication header 58 ICMPv6 59 No Next header for IPv6 60 Destination option header 88 EIGRP 89 OSPF 108 IP Payload Compression Protocol 115 Layer 2 Tunneling Protocol 132 Stream Control Transmission Protocol 134-254 Không được gán 255 Dự phòng Hop limit: trường này tương tự như trường TTL trong IPv4, giá trị của trường này là số hop và sẽ bị giảm đi một khi đi qua mỗi node chuyển tiếp. Source address: Địa chỉ IP của node mạng nguồn Destination address: Địa chỉ IP của node mạng đích I.4.1.3. So sánh các trường trong mào đầu của 2 gói tin IPv6 và IPv4 Hình 1.12. IPv4 header Hình 1.13. IPv6 header Bảng 1.4. So sánh các trường trong mào đầu của 2 gói tin IPv6 và IPv4 IPv4 header IPv6 header Version Cũng sử dụng trường này nhưng có giá trị là 6 Internet Header Length Không tồn tại bởi phần header trong IPv6 có chiều dài cố định là 40 byte Type of service Được thay thế bởi trường Traffic class Total length Thay thế bởi trường Payload length Identification Flag Fragment offset Các trường này không tồn tại trong Ipv6. Các thông tin về phân đoạn gói tin không nằm trong phần mào đầu IPv6 mà trong trường fragment của mào đầu mở rộng Time to live Thay thế bởi trường Hop limit Protocol Thay thế bởi trường Next header Header checksum Không tồn tại trong IPv6, việc kiểm tra lỗi bit cho toàn bộ gói tin IPv6 được thực hiện ở lớp 2 Source address Chỉ khác ở kích thước 128 bit Destination address Chỉ khác ở kích thước 128 bit Option Không tồn tại trong IPv6, các lựa chọn trong IPv6 chính là các phần trong mào đầu mở rộng Trường Flow label được thêm vào I.4.2. Mào đầu mở rộng 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 chứa0 extension header sẽ xử lý các extension header này theo thứ tự được sắp xếp của chúng. Có 6 loại của extension header: Hop-by-Hop Options header Destination Options header Routing header Fragment header Authentication header ESP (Encrypted Security Payload) header Nếu có nhiều hơn một mào đầu được sử dụng trong một gói thì thứ tự các mào đầu như sau: IPv6 header Hop-by-Hop Options header Destination Options header ( được xử lý bởi đích đầu tiên xuất hiện trong trường địa chỉ đích) Routing header Fragment header Authentication header ESP (Encrypted Security Payload) header Destination Options header (được xử lý bởi đích cuối cùng) Upper layer header 1. Hop by hop option: Mang thông tin lựa chọn được kiểm tra bởi tất cả các node trên đường truyền của gói. Nếu không có mào đầu mở rộng hop by hop thì router biết rằng không cần phải xử lý thông tin định tuyến riêng mà chỉ cần định tuyến gói trực tiếp tới đích cuối cùng. Ngược lại, router chỉ cần kiểm tra trong mào đầu này và không cần tìm kiếm thêm trong gói. Hình 1.14. Định dạng mào đầu hop-by-hop option Byte đầu tiên của trường option là trường option type, nó mang thông tin trong trường hợp các node xử lý không nhận ra option thì option này phải được đối xử như thế nào. Giá trị của 2 bits đầu tiên chỉ ra hành động cần thực hiện: 00: bỏ qua và tiếp tục xử lý 01: loại bỏ packet 10: loại bỏ packet và gửi bản tin ICMP lỗi tham số, code 2 tới địa chỉ nguồn của gói, chỉ ra loại option không được nhận ra. 11: khi đích không phải là muticast thì loại bỏ packet và gửi bản tin ICMP lỗi tham số, code 2. Bit thứ 3 chỉ ra thông tin lựa chọn thay đổi (giá trị 01) hoặc không thay đổi (giá trị 00) en tuyến hay không. 2. Routing header: Routing header xác định đường dẫn định tuyến, node nguồn sử dụng routing header để liệt kê địa chỉ các router mà gói tin sẽ đi qua trên đường truyền tới đích. Hình 1.15. Định dạng mào đầu Routing Nếu node đang xử lý không nhận dạng được giá trị của routing type, hành động của nó phụ thuộc vào nội dung của trường segment left. Nếu trường segment left không chứa node nào thì node bỏ qua mào đầu routing và xử lý mào đầu tiếp theo trong packet, được xác định bởi giá trị của trường Next header. Nếu trường segment left khác không, node loại bỏ packet và gửi bản tin ICMP lỗi tham số, code 0 tới địa chỉ nguồn của packet, chỉ ra loại routing không được nhận ra. Nếu node chuuyển tiếp không xử lý packet do kích thước MTU của link tiếp theo quá nhỏ, nó sẽ loại bỏ packet và gửi bản tin ICMP gói quá lớn trở lại nguồn của packet. Loại định tuyến duy nhất được mô tả trong RFC 2460 là mào đầu định tuyến loại Zero. Node đầu tiên xử lý mào đầu định tuyến là node được đánh địa chỉ bởi trường địa chỉ đích trong mào đầu IPv6. Node này giảm trường segment left đi một và chèn trường địa chỉ tiếp theo từ trong mào đầu định tuyến vào trong trường địa chỉ đích của mào đầu IPv6. Sau đó packet được chuyển tiếp tới hop tiếp theo và quá trình xử lý giống như trên cho tới khi đạt tới đích cuối cùng. Đích cuối cùng là địa chỉ cuối cùng trong trường dữ liệu mào đầu định tuyến. 3. Fragment header: Khi một host muốn gửi một packet tới host đích thì nó sẽ sử dụng thuật toán path MTU discovery để xác định kích thước lớn nhất của các gói mà có thể được truyền trên đường truyền tới đích. Nếu gói có kích thước lớn hơn MTU được hỗ trợ trên mạng thì host nguồn sẽ phân đoạn gói đó thành các gói nhỏ hơn, đích sẽ tập hợp các segment và sắp xếp chúng lại. Khi đó mào đầu fragment được sử dụng. Các segment phải có địa chỉ nguồn và đích nhận dạng và có cùng giá trị nhận dạng để được sắp xếp hợp lý. Hình 1.16. Định dạng mào đầu Fragment M-flag = 0: chỉ ra fragment cuối cùng M-flag = 1: chỉ ra còn nhiều fragment Trường identification hoạt động như một bộ đếm, tăng lên 1 cho mỗi packet cần được phân đoạn bởi node nguồn 4. Destination option header: Mang thông tin lựa chọn chỉ được xác định bởi node đích Hình 1.17. Định dạng mào đầu Destination option 5. Authentication và 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. I.5. ICMPv6 ICMPv6 vẫn giữ khá nhiều chức năng của ICMPv4, ngoài ra nó còn có một số thay đổi sau: Các bản tin ICMP6 hỗ trợ thêm cho hoạt động tự động cấu hình địa chỉ Các thủ tục và bản tin ICMPv6 mới thay thế cho giao thức phân giải địa chỉ ARP (Address Resolution Protocol) Tự động xác định MTU (Maximum Transmission Unit) và báo lỗi nếu có phân mảnh ICMPv6 không gửi bản tin Source Quench để giảm tốc độ phát tin của nguồn phát khi có nghẽn mạch ICMPv6 thực hiện luôn chức năng quảng bá quan hệ thành viên của IGMP (Internet Group Management Protocol) ICMPv6 phát hiện và báo lỗi nếu thấy router hay nút thông tin nào đó không hoạt động ICMPv6 được gán giá trị 58 trong Next header ICMPv6 được sử dụng bởi node IPv6 để gửi các thông báo lỗi trong quá trình xử lý gói tin và thực hiện các chức năng chẩn đoán của tầng Internet, chẳng hạn như lệnh ping sử dụng bản tin ICMP Echo Request và Echo Reply để xác định sự sẵn sàng của một node trên mạng. ICMPv6 là một phần không thể tách rời của giao thức IPv6 I.5.1. Khuôn dạng cơ bản của bản tin ICMPv6 Có 2 loại bản tin ICMP: Bản tin ICMP thông báo lỗi: Bit cao nhất trong trường Type của bản tin có giá trị bằng “0”, do đó bản tin lỗi ICMP nằm trong phạm vi từ 0 đến 127. Các dạng của bản tin thông báo lỗi ICMPv6: Đích không đến được (bản tin loại 1) Gói tin quá lớn (bản tin loại 2) Quá thời gian (bản tin loại 3) Lỗi tham số (bản tin loại 4) Bản tin thông báo thông tin: Bit cao nhất trong trường Type của bản tin có giá trị bằng “1”, do đó bản tin thông tin ICMP nằm trong phạm vi từ 128 đến 255. Các dạng của bản tin thông báo thông tin ICMPv6: Echo request (bản tin loại 128) Echo reply (bản tin loại 129) Tất cả các bản tin ICMPv6 có cùng một cấu trúc mào đầu chung: Hình 1.18. Cấu trúc mào đầu chung của ICMPv6 Trong đó: Trường Type: Trường này chỉ ra loại của bản tin, bản tin thông báo lỗi có giá trị từ 0 đến 127 còn bản tin thông báo thông tin có giá trị từ 128 đến 255 Trường Code: Trường này tùy thuộc vào từng loại bản tin, nó tạo ra một mức phân biệt nữa của bản tin Trường Checksum: Kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu Thân bản tin: Chứa dữ liệu của bản tin ICMP I.5.2. Bản tin ICMP thông báo lỗi: I.5.2.1. Thông báo lỗi “đích không đến được” Hình 1.19. Cấu trúc của bản tin thông báo lỗi “đích không đến được” Router gửi bản tin thông báo lỗi “đích không đến được” khi một gói tin IP không được chuyển tiếp tới node đích mong muốn do bất kỳ một lý do nào đó không phải do nghẽn mạch Các trường ICMPv6: Type: 1 Code: 0: Không có tuyến đến đích 1: Thông tin với đích bị cấm 2: Ngoài phạm vi của địa chỉ nguồn 3: Không đến được địa chỉ 4: Không đến được cổng Không sử dụng: Đặt về “0” bởi node gửi và lờ đi bởi node nhận Code = 0 (Không có tuyến đến đích): Bản tin này được phát ra nếu như một router không thể chuyển tiếp gói tin bởi router không có tuyến tới mạng đích trong bảng định tuyến của nó Code =1 (Thông tin với đích bị cấm): Bản tin này được gửi bởi firewall Code = 2 (Ngoài phạm vi địa chỉ nguồn): Bản tin này được gửi đi khi phạm vi multicast của địa chỉ nhỏ hơn phạm vi của địa chỉ đích Code =3 (Không đến được địa chỉ): Bản tin này được gửi nếu địa chỉ đích không được phân giải vào trong địa chỉ mạng phù hợp hoặc lỗi lớp liên kết dữ liệu Code = 4 (Không đến được cổng): Bản tin này được gửi khi gói tin IPv6 chứa bản tin UDP đã đến đích nhưng không có một ứng dụng nào lắng nghe trên cổng UDP đích Node nhận thông báo lỗi ICMPv6 “đích không đến được” phải báo cho giao thức lớp trên I.5.2.2. Thông báo lỗi “Gói tin quá lớn” Hình 1.20. Định dạng của bản tin thông báo lỗi “gói tin quá lớn” Thông báo lỗi “gói tin quá lớn” phải được tạo ra do router để thông báo gói tin không chuyển tiếp được do kích thước của gói tin lớn hơn MTU của kết nối.Thông báo này ứng dụng trong cơ chế khám phá đường dẫn MTU. Các trường ICMPv6: - Type: 2 - Code: Đặt về “0” bởi node gửi và lờ đi bởi node nhận - MTU: MTU của kết nối hop tiếp theo Thông báo lỗi “gói tin quá lớn” có một ngoại lệ so với các thông báo lỗi ICMPv6 khác là nó có thể gửi cho địa chỉ multicast, hay địa chỉ multicast lớp liên kết, hay địa chỉ quảng bá lớp liên kết Node nhận bản t