Tiểu luận Tìm hiểu và cài đặt các dịch vụ mạng trên IPv6 trên Windows Server 2008

Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6 1 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... Giáo viên hƣớng dẫn Huỳnh Nguyên Chính Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6 2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... ....................................................................................................................................... ... Giáo viên phản biện Đinh Công Đoan Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6 3 LỜI CẢM ƠN Làm bài tiểu luận là một trong những việc khó nhất mà chúng em phải hoàn thành từ trƣớc tới nay. Trong quá trình thực hiện đề tài chúng em đã gặp rất nhiều khó khăn và bỡ ngỡ. Nếu không có những sự giúp đỡ của quý thầy cô và bạn bè trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Tp.HCM có lẽ chúng em khó có thể hoàn thành bài tiểu luận này. Chúng em xin gửi lời biết ơn chân thành đến thầy Huỳnh Nguyên Chính, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn chúng em hoàn thành tiểu luận này. Chúng em muốn gửi lời cảm ơn đến thầy Đinh Công Đoan, giáo viên phản biện của tiểu luận này. Những ý kiến đóng góp của thầy sẽ giúp chúng em nhận ra các khuyết điểm của tiểu luận. Mặc dù đã cố gắng hoàn thành tiểu luận với tất cả sự nỗ lực của nhóm nhƣng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, kính mong sự tận tình chỉ bảo của các thầy cô. Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6 4 Mục lục DANH MỤC HÌNH VẼ ..................................................................................................................... 6 DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................................ 7 THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT .................................................................................................... 7 GIỚI THIỆU .................................................................................................................................... 10 CHƢƠNG I : MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 12 I. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................................... 12 II. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................................. 13 III. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................................ 13 CHƢƠNG II :IPv4 & HẠN CHẾ IPv4 ............................................................................................ 14 I. Đặc điểm IPv4 ...................................................................................................................... 14 II. Những hạn chế của IPv4 ...................................................................................................... 14 Chƣơng III : TỔNG QUAN ĐỊA CHỈ IPv6 ..................................................................................... 16 A. Đặc điểm IPv6 ...................................................................................................................... 16 B. Cấu trúc & Các loại địa chỉ IPv6 .......................................................................................... 18 I. Cấu trúc ............................................................................................................................ 18 II. Sử dụng các địa chỉ IPv6 trong URL ............................................................................... 19 III. Cấp phát địa chỉ IPv6 ................................................................................................... 20 IV. Các loại địa chỉ IPv6 .................................................................................................... 22 C. Cách đặt địa chỉ IPv6 ........................................................................................................... 26 D. Cấu trúc trƣờng header của gói tin IPv6 .............................................................................. 27 I. Cấu trúc Header của gói tin IPv6 .......................................................................................... 27 III. Header mở rộng (Extension header) ............................................................................. 30 Chƣơng IV : ICMPv6 ( INTERNET CONTROL MESSAGE PROTOCOL VERSION 6) ........... 33 I. Phân loại thông điệp ICMPv6 .......................................................................................... 34 II. Thủ Tục ND ( Neighbor Discovery) ................................................................................ 38 III. Một số quy trình hoạt động cơ bản của địa chỉ IPv6 .................................................... 40 Chƣơng V : CƠ CHẾ CHUYỂN ĐỔI TỪ IPv4 SANG IPv6 .......................................................... 41 I. Đặt vấn đề ............................................................................................................................ 41 II. Mục đích ............................................................................................................................... 41 III. Các phƣơng thức chuyển đổi ............................................................................................ 42 1. Chồng hai giao thức (Dual Stack) .................................................................................... 42 2. Đường hầm IPv6 qua IPv4 (Tunnel) ................................................................................ 45 3. 6to4 ................................................................................................................................... 48 4. Môi giới đường hầm (Tunnel Broker) .............................................................................. 49 Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6 5 5. Dịch địa chỉ- Dịch giao thức (NAT- PT) .......................................................................... 51 Chƣơng VI : CÀI ĐẶT IPv6 TRÊN WINDOWS SERVER 2008 ................................................... 52 I. Dịch vụ DNS & DHCP ........................................................................................................ 52 Bƣớc 1 : Cài đặt DNS và cấu hình DNS Server role ................................................................ 52 Bƣớc 2 : Cài đặt DHCP Server và Cấu hình DHCP Scope ...................................................... 68 Bƣớc 3 : Tại Máy Client ........................................................................................................... 79 II. Dịch vụ VPN ( Client to Gateway) ...................................................................................... 83 Chƣơng VII : KẾT LUẬN ............................................................................................................... 97 Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6 6 DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 3.1:Thực hiện bảo mật kết nối giữa hai mạng trong IPv4 17 Hình 3.2 :Bảo mật kết nối từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận trong IPv6. 17 Hình 3.3: Kết nối Unicast 18 Hình 3.4: Kết nối Multicast 18 Hình 3.5: Cấu trúc địa chỉ IPv6 19 Hình 3.6 :Cấu trúc IPv6 Global Address 23 Hình 3.7 :Cấu trúc IPv6 Link-Local Address 23 Hình 3.8 :Cấu trúc IPv6 Site-Local Address 24 Hình 3.9 :Cấu trúc IPv6 Multicast Address 25 Hình 3.10: Cấu trúc địa chỉ IPv4 trong IPv6 26 Hình 3.12: Cấu trúc Header của gói tin IPv6 28 Hình 4.1: Cấu trúc gói tin ICMPv6 35 Hình 4.2: Phƣơng pháp Devired from MAC 40 Hình 5.1. Dual Stack 43 Hình 5.2. Dual Stack trong Hệ điều hành Windows 43 Hình 5.3. Dual Stack trong thiết bị Cisco 44 Hình 5.4. Đƣờng hầm Ipv6 qua Ipv4 45 Hình 5.5: Cơ chế đóng gói thực hiện đƣờng hầm 46 Hình 5.6: Cơ chế mở gói khi thực hiện đƣờng hầm 46 Hình 5.7: Đƣờng hầm có cấu hình. 47 Hình 5.8:Mô hình 6to4. 48 Hình 5.9:Cấu trúc địa chỉ IPv6 6to4. 48 Hình 5.10: Mô hình của Tunnel Broker 50 Hình 5.11:Công nghệ NAT-PT. 51 Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6 7 DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2.1 : Các lớp địa chỉ IPv4 14 Bảng 3.1 : Cấp phát địa chỉ IPv6 21 Bảng 3.2 : Cách đặt địa chỉ IPv6 27 Bảng 3.3 : Giá trị của vùng Header kế tiếp 28 Bảng 4.1 : Các lỗi thông điệp 36 Bảng 4.2: Thông điệp thông tin cơ bản 37 Bảng 4.3: Thông điệp thông tin mở rộng 38 THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Chú giải tiếng Anh Chú giải tiếng Việt ARPANET Advanced Research Projects Agency Network ARPANET là mạng kiểu WAN do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ khởi xƣớng đầu thập niên1960. ARP Address Resolution Protocol ARP là giao thức giúp tìm địa chỉ MAC của 1 host khi biết IP của nó. IANA Internet Assigned Numbers Authority Tổ chức cấp phát số hiệu Internet. ICMPv4 Internet Control Message Protocol version 4 Thủ tục ICMP phiên bản 4. Khái niệm này đồng nhất với khái niệm ICMP . ICMPv6 Internet Control Message Protocol version 6 Thủ tục ICMP phiên bản 6 , là phiên bản đã đƣợc sửa đổi, nâng cấp của ICMP ,phục vụ cho hoạt động của IPv6. IETF The Internet Engineering Task Force Cộng đồng quốc tế mở của các nhà thiết kế mạng, các nhà nghiên cứu kiến trúc Internet. Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6 8 IGMP Internet Group Management Protocol Thủ tục sử dụng trong công nghệ multicast IPv4 để thiết lập quan hệ thành viên nhóm multicast trong một mạng . IPSec IP Security Một công nghệ cung cấp bảo mật tại tầng IP. ISP Internet Service Provider Nhà Cung cấp dịch vụ Internet. IPv4 Internet Protocol version 4 Phiên bản 4 của giao thức Internet IPv6 Internet Protocol Version 6 Phiên bản 6 của giao thức Internet IPTV Internet Protocol TV Mạng truyền hình, dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng mạng băng rộng IP phục vụ cho nhiều ngƣời dùng. LAN Local Area Network Mạng cục bộ MTU Maximum Transmission Unit Là kích thƣớc của gói tin lớn nhất có thể gửi ND Neighbor Discovery Một thủ tục mới trong IP v6 . ND sử dụng các thông điệp ICMPv6 để đảm nhiệm các quy trình giao tiếp cần thiết giữa các node mạng. Node Dùng để chỉ một thiết bị (bao gồm cả máy tính ,bộ định tuyến, hoặc thiết bị khác), là một điểm kết nối vào mạng . QoS Quality of Service Chất lƣợng dịch vụ mạng Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6 9 Prefix Là một khối địa chỉ IPv4 hoặc IPv6,đƣợc quyết định bằng việc cố định một số bit đầu tiên của địa chỉ. RARP Reverse Address Resolution Protocol ARP là giao thức giúp tìm địa chỉ IP của 1 máy khi biết MAC của nó. RFC Request for Comments Những tài liệu tiêu chuẩn cho Internet, đƣợc soạn thảo và xuất bản bởi IETF. RIP Routing Information Protocol Một giao thức định tuyến UDP User Datagram Protocol Một bộ các giao thức truyền thông . URL Uniform Resource Locator Đƣờng dẫn tham chiếu tới tài nguyên trên Internet. VNNIC Vietnam Internet Network Information Center Trung tâm Internet Việt Nam WAN Wide Area Networks Mạng diện rộng Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6 10 GIỚI THIỆU Sau hơn 15 năm chính thức kết nối Internet toàn cầu, Internet Việt Nam đã có bƣớc phát triển nhanh chóng và đóng vai trò ngày càng to lớn trong đời sống xã hội, mang lại nhiều lợi ích cho ngƣời sử dụng, cho doanh nghiệp và góp phần quan trọng nâng cao chất lƣợng cuộc sống ngƣời dân và phát triển kinh tế xã hội của đất nƣớc. Tuy nhiên, sự bùng nổ của Internet trong những năm gần đây đã dẫn đến nguồn tài nguyên địa chỉ Internet IPv4 đƣợc tiêu thụ một cách nhanh chóng.Với tổng số khoảng 4 tỷ địa chỉ IPv4, cộng đồng Internet toàn cầu đang đứng trƣớc nguy cơ cạn kiệt địa chỉ. Việc chuyển sang sử dụng thế hệ địa chỉ mới IPv6 thay thế cho IPv4 đang là một yêu cầu cấp thiết. IETF (The Internet Engineering Task Force ) bắt đầu làm việc cho một giao thức IP cập nhật từ năm 1990, đó là IPv6,còn gọi là IPng (IP next generation), dùng để hổ trợ cho tất cả các giao thức Internet khác .Tính năng quan trọng nhất của IPV6 là không gian địa chỉ của nó dài hơn. Nó dài 128 bit nhiều hơn IPv4 gấp 4 lần. Nhờ vậy nó sẽ cung cấp đủ điạ chỉ để gán đia chỉ IP cho bất kỳ thiết bị nào sử dụng IP trong hệ thống mạng toàn cầu. Thực trạng triển khai IPv6 khi IPv4 đang cạn kiệt tại Việt Nam. Theo Trung tâm Internet Việt Nam (VNNIC), việc chuyển sang sử dụng thế hệ địa chỉ mới IPv6 thay thế IPv4 đang là một yêu cầu cấp thiết, vừa để nhằm đảm bảo sự phát triển liên tục của hoạt động Internet, vừa phát huy lợi thế vƣợt trội về công nghệ mới.Nhƣng trong khi nhiều nƣớc đã triển khai cung cấp dịch vụ trên IPv6 thì tại Việt Nam, số lƣợng đăng ký IPv6 hầu nhƣ không có tiến triển nào. Để thúc đẩy sử dụng thế hệ địa chỉ mới, bắt kịp với công nghệ, dịch vụ hiện đại, đáp ứng nhu cầu sử dụng trong thời gian tới và triển khai chính phủ điện tử, Bộ trƣởng Thông tin truyền thông LÊ DOÃN HỢP đã chỉ thị các cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp thực hiện một số việc mà trọng tâm là thành lập Ban công tác thúc đẩy phát triển IPv6 làm đầu mối nghiên cứu hoạch định chiến lƣợc phát triển và ứng dụng IPv6, xây dựng kế hoạch, lộ trình triển khai việc chuyển đổi giao thức này tại Việt Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6 11 Nam. Bên cạnh đó là việc xây dựng chính sách hỗ trợ tài chính cho các doanh nghiệp. Dựa vào tình trạng thực tế thì chuyển đổi giao thức IPv4 sang IPv6 là một vấn đề cần thiết cho các doanh nghiệp hiện nay nhất là các nhà cung cấp mạng nhƣ VNPT và VIETTEL. Và chúng em chọn đề tài tìm hiểu và triển khai các dịch vụ mạng IPv6 trên Windows Server 2008 làm đề tài cho tiểu luận chuyên ngành của chúng em. Trong thời gian làm đề tài em xin chân thành cảm ơn thầy HUỲNH NGUYÊN CHÍNH – KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN –TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH,đã tận tình giúp đỡ chúng em trong quá trình hoàn thành đề tài này.Em xin chân thành cảm ơn! Hồ Chí Minh, Ngày….Tháng 11 năm 2011 Sinh viên Huỳnh Tấn Phát - 08110205 Vũ Việt Hùng - 08110211 Tiểu luận chuyên ngành - Tìm hiểu & cài đặt các dịch vụ mạng trên Ipv6 12 CHƢƠNG I : MỞ ĐẦU I. Tính cấp thiết của đề tài  Năm 1973, TCP/IP đƣợc giới thiệu và ứng dụng vào mạng ARPANET. Vào thời điểm đó, mạng ARPANET chỉ có khoảng 250 Site kết nối với nhau, với khoảng 750 máy tính. Internet đã và đang phát triển với tốc độ khủng khiếp, đến nay đã có hơn 60 triệu ngƣời dùng trên toàn thế giới. Theo tính toán của giới chuyên môn, mạng Internet hiện nay đang kết nối hàng trăm ngàn Site với nhau, với khoảng hơn 10 triệu máy tính, trong tƣơng lai không xa, những con số này không chỉ dừng lại ở đó. Sự phát triển nhanh chóng này đòi hỏi phải kèm theo sự