Chuyên đề Tổng quan và cấu trúc địa chỉ IPv6

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Khoa: Viễn thông 1 Bộ môn: Mạng viễn thông Báo cáo chuyên đề Đề tài: Tổng quan & cấu trúc địa chỉ IPv6 Nhóm thực hiện: Nguyễn Đức Hải Nguyễn Hồng Anh Vương Thị Dung Lớp: D07VT1 GVHD: Ts. Nguyễn Tiến Ban * Nội dung chính Tổng quan Sự cạn kiệt của IPv4 & nguyên nhân phát triển IPv6 Ưu điểm của IPv6 Đặc điểm IPv6 Cấu trúc IPv6 Unicast address Anycast address Multicast address * I. Tổng quan Sự cạn kiệt của IPv4 & nguyên nhân phát triển IPv6: Nguồn cung địa chỉ mới cho IPv4 đã cạn kiệt (theo phân tích của các tổ chức quản lý tài nguyên khu vực RIR) Sự phát triển nhanh chóng của các dịch vụ IP, nhu cầu tài nguyên tăng cao (di động, ADSL…) Các giải pháp kỹ thuật như NAT (Network Address Translation) và Private IP… là không đủ. Hình 1: Mô hình sử dụng dải địa chỉ IPv4 * Các dịch vụ không ngừng phát triển: Ngày càng gia tăng nhu cầu kết nối internet: băng rộng, VoIP, cell phone, thiết bị cầm tay… IPv4 không đáp ứng đủ cho các nhu cầu này. 1. Sự cạn kiệt của IPv4 & nguyên nhân phát triển IPv6 Hình 2: Mô hình sử dụng các dịch vụ trên IPv6 * Hình 3: So sánh header IPv4 và IPv6 1. Sự cạn kiệt của IPv4 & nguyên nhân phát triển IPv6 * Thêm số lượng lớn địa chỉ IP: IPv6 sử dụng công nghệ 128 bit thay vì 32 bit địa chỉ của IPv4. Khả năng tương thích ngược: IPv6 có thể tương thích ngược với IPv4 để các nhà mạng có thể nâng cấp vào các thời điểm khác nhau mà không làm gián đoạn hệ thống mạng. 2. Ưu điểm của IPv6 Hình 4 * Khả năng bảo mật tốt hơn: IPv6 sử dụng công nghệ xác thực & mã hóa an toàn IPsec là thành phần bắt buộc của IPv6 Tuy nhiên, sự thay đổi công nghệ làm các tường lửa, thiết bị chống xâm nhập & các thiết bị bảo mật khác trở nên vô hiệu vì không tương thích với công nghệ mới. Hiệu suất hoạt động cao hơn: Quá trình định tuyến của IPv6 có hiệu quả kết nối tốt hơn, độ tin cậy cao hơn và khả năng mất dữ liệu ít hơn. Ưu điểm của IPv6 * Tăng kích thước tầm địa chỉ: Độ dài: 128 bit (IPv4 là 32) 3 bit đầu luôn là 001 được dành cho các địa chỉ khả định tuyến toàn cầu (GRU – Globally Routable Unicast). Đơn giản hóa việc đặt địa chỉ host Địa chỉ Anycast: Là địa chỉ gán cho 1 nhóm máy có cùng chức năng & mục đích. Khi một Packet gửi đến địa chỉ IPv6 Anycast thì Packet đó sẽ được gửi đến Interface gần nhất tính từ vị trí bắt đầu gửi trở đi. Lợi ích: Tiết kiệm thời gian khi giao tiếp với 1 máy gần nhất trong 1 nhóm từ đó tiết kiệm băng thông. II. Đặc điểm IPv6 * Header đơn giản: Chứa 6 trường & 2 địa chỉ (Pv4 là 10 trường & 2 địa chỉ) thời gian sử lý giảm, tăng độ linh hoạt. Không có trường header checsum. Không có phân đoạn theo từng hop. Tính di động: Hỗ trợ tốt các thiết bị di động. Hiệu suất: Giảm thời gian xử lý header & thời gian xử lý định tuyến Tăng độ ổn định cho các trường Giảm Broadcast Giới hạn multicast Không có checksum II. Đặc điểm IPv6 * III. Cấu trúc địa chỉ IPv6 Hình 5: Cấu trúc IPv4 và IPv6 * Chia 5 lớp A, B, C, D, E Bao gồm 3 loại chính: Unicast address: Địa chỉ đơn hướng Anycast address: Địa chỉ theo hướng bất kỳ Multicast address: Địa chỉ đa hướng III. Cấu trúc địa chỉ IPv6 Hình 6: a: Unicast b: Anycast c: Multicast * Unicast: Dùng để nhận dạng từng node Node là điểm tập hợp các thiết bị chuyển mạch (Router). Gói tin gửi tới unicast address được chuyển đến một interface. III. Cấu trúc địa chỉ IPv6 * Bao gồm các dạng như sau: Local Address: được dùng cho các máy tính kết nối nội bộ và chưa kết nối với internet. Link-local: nhận dạng đường kết nối nội bộ 10 bit 54 bit 64 bit Site-local: dùng cho nội bộ và có thể dùng cho nhiều nhóm. 10 bit 38 bit 16 bit 64 bit Interface ID: địa chỉ MAC 48 cộng thêm 16 bit do router cấp phát. 1. Unicast address * IPX Address. 7 bit 121 bit IPv6 address with embedded IPv4. IPv4 tương thích với IPv6 80 bit 16 bit 32 bit IPv4 được biến đổi thành IPv6 80 bit 16 bit 32 bit 1. Unicast address * 1. Unicast address Aggregate Global Unicast Address: địa chỉ đơn hướng được dùng cho các ISP 3 bit 13 bit 32 bit 16 bit 64 bit FP: Format Prefix nhận dạng kiểu địa chỉ Interface ID: Nhận dạng từng node SLA ID: Site level Aggregate: Nhận dạng cấp vùng NLA ID: Next Level Aggregate: Nhận dạng cấp tiếp theo TLA ID: Top Level Aggregate: Nhận dạng cấp cao nhất. * 2. Anycast address Đặc điểm: Địa chỉ mang hướng bất kỳ. Dùng để nhận biết tập hợp các node. Một gói tin gửi tới địa chỉ Anycast sẽ được chuyển đến một node gần nhất trong tập hợp node đó. Ví dụ: Mạng Lan của công ty được nối đến nhiều router. Các router này đều mang một địa chỉ anycast. Đường dẫn đến router khác nhau. Nếu dùng anycast address thì nó sẽ chọn địa chỉ có đường ngắn nhất. Cấu trúc: Tương tự như Unicast (Nếu địa chỉ này được phân phát cho nhiều node thì nó là Anycast address). * 3. Multicast address Địa chỉ đa hướng. Dùng để nhận dạng tập hợp các node (nhóm node) Từng node trong một nhóm có địa chỉ như nhau. 8 bit 4 bit 4 bit 112 bit 8 bit: Nhận dạng kiểu địa chỉ đa hướng. 4 bit: Nhận dạng cờ hiệu. Nó có dạng 000T. T = 0 dãy địa chỉ được NIC cung cấp cố định T = 1 dãy địa chỉ tạm thời. 4 bit kế: có giá trị từ 0 – F (hexa) Scop = 1 Node local Scop = 2 Link local Scop = 5 Site local Scop = 8 Organizition local Scop = E (global scop địa chỉ toàn cầu) *