ĐỀ CƯƠNG §Ò ¸n chuyªn ngµnh MỤC LỤC MỤC LỤC 1 MỞ ĐẦU 3 Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHỈ IPV6 4 1 1 Tổng Quát 4 1 2 Hạn chế của thế hệ địa chỉ IPv4 Mục tiêu phát triển IPv6 4 1 2 1 Sự cạn kiệt địa chỉ IP[.]
Đề án chuyên ngành MC LC MC LC .1 MỞ ĐẦU Chương 1- GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHỈ IPV6 .4 1.1 Tổng Quát .4 1.2 Hạn chế hệ địa IPv4 Mục tiêu phát triển IPv6 .4 1.2.1 Sự cạn kiệt địa IPv6 1.2.2 Hạn chế công nghệ nhược điểm IPv4 1.2.3 Mục tiêu thiết kế IPv6 1.3 Triển khái IPv6 toàn cầu .6 1.3.1 Tiêu chuẩn hoá va quản lý địa IPv6 1.3.2 Tìm hiểu thơng tin thử nghiệm,phát triển IPv6 1.3.3 Cập nhật thơng tin IPv6,tìm kiếm ứng dụng thử nghiệm kết nối Chương 2- LÝ THUYẾT VỀ ĐỊA CHỈ Tổng quát 2.1 Biểu diễn địa IPv6 .9 2.1.1 Các hệ số thập phân, nhị phân,hexa decimal 2.1.3 Cách viết địa IPv6 2.2 Cấu trúc đánh địa , dạng địa IPv6 .10 2.2.1 Ba Loại địa IPv6 10 2.2.2 Địa UNICAST .11 2.2.3 Địa MULTICAST 15 2.2.4 Địa ANYCAST 21 2.2.5 Lựa chọn địa mặc định IPv6 22 2.3 Tìm hiểu IPv6 header 22 2.3.1 Nhắc lại IPv4 header 22 2.3.2 IPv6 header – Thay đổi,cải tiến so với IPv4 24 2.3.3 Header mở rộng IPv6 .28 Chương 3- HOẠT CỦA ĐỊA CHỈ IPv6 – CÁC THỦ TỤC VÀ 30 QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CƠ BẢN 30 3.1 Thủ tục ICMPv6 30 Sinh viªn: SANBEAN 46A Lớp: TIN HC KINH T- Đề án chuyên ngµnh 3.1.1 Tổng quát thủ tục ICMPv6 30 3.1.2 Gói tin ICMPv6 31 3.1.3 Thông điệp ICMPv6 31 3.1.4 Nhiệm vụ ICMPv6 .33 3.2 Thủ tục Multicast Listener Discovery(MLD) 35 3.2.1 Tổng quát MLD 35 3.2.2 Trạng thái cách cư xử router 35 3.2.3 Thông điệp ICMPv6 sử dụng thủ tục MLD 35 3.3 Thủ tục Neighbor Discovery(ND) 37 3.3.1 Tổng quát thủ tục ND 37 3.3.2 Thông điệp ICMPv6 sử dụng thủ tuc ND 37 + Thông điệp quảng bá router (Router Advertisement-RA): .37 3.3.3 Tìm hiểu gói tin ND 39 3.3.4 Những quy trình Neighbor Discovery cung cấp 41 3.4 Một số quy trình hoạt động địa IPv6 42 3.4.1 Phân giải địa .42 3.4.2 Kiểm tra trùng lặp địa 42 3.4.3 Kiểm tra tính co thể đạt tới node lân cận 43 3.4.6 Đánh số lại thiết bị IPv6 45 3.5 Đặc tính địa IPv6 .47 3.5.1 Tổng quan đặc tính địa IPv6 47 3.5.2 Quality-of- Service(QoS) hệ địa IPv6 50 3.5.3 Hỗ trợ tốt bảo mật(Security) hệ địa IPv6 .54 Chương 4- THIỆT LẬP MẠNG THỬ NGHIỆM THUẦN IPv6, CUNG CẤP 57 MỘT SỐ DỊCH VỤ DNS WEB FTP 57 4.1 Giới thiệu số phần mềm hỗ trợ IPv6 57 4.1.1 IPv6 với dịch vụ DNS 57 4.1.2 Một số phần mềm cung cấp dịch vụ hỗ trợ IPv6 .58 Tài liệu tham khảo 61 Sinh viªn: SANBEAN 46A Lớp: TIN HC KINH T- Đề án chuyên ngành M ĐẦU Do công nghệ ngày phát triển, cơng nghệ mạng máy tính ngày mở rộng phát triển Internet, giao thức IPv4 với 32 bits địa tiếp tục sử dụng, phục vụ tốt cho hoạt động mạng tồn cầu Tuy nhiên, IPv4 bộc lơ số hạn chế, khiến nhà nghiên cứu, tổ chức tiêu chuẩn hoá chịu trách nhiệm hoạt động mạng tồn cầu nhận thấy cần có phát triển lên tầm cao giao thức Internet Internet phiên (IPv6) phiên nâng cấp giao thức IPv4, có nhiều thay đổi, bổ sung Tuy nhiên thay đổi, bổ sung không biến đổi chất hoạt động IP Cấu trúc đánh địa nơi quan sát rõ khác biệt IPv4 IPv6 Địa IPv6 thiết kế có chiều dài 128 bít, gấp lần chiều dài địa IPv4 Cấu trúc mơ hình địa có thay đổi lớn so với phiên IPv4 Sinh viªn: SANBEAN 46A Lớp: TIN HC KINH T- Đề án chuyên ngành Chng 1- GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA CHỈ IPV6 1.1 Tổng Quát Trong hai thập kỷ, chứng kiến phát triển mạnh mẽ trở nên vô thơng dụng Internet tồn cầu với giao thức IPv4 Khởi đầu từ mạng nghiên cứu nhỏ trở thành mạng Internet toàn cầu mạnh mẽ, to lớn, kết nối phi địa lý, phi khoảng cách, với phát triển vũ bão máy tính cơng nghệ thông tin Kết nối mạng trở nên nhanh hơn, mạnh hàng ngàn lần thời kỳ ban đầu, với đa dạng công nghệ truyền dẫn, kết nối dịch vụ cung cấp mạng Khái niệm mạng hệ “Next Generation Network” xuất với xu hướng hội nhập mạng viễn thông Internet ngày trở nên rõ nét, nhằm cung cấp tảng sở hạ tầng với đa dạng dịch vụ giao thứcIPv6 1.2 Hạn chế hệ địa IPv4 Mục tiêu phát triển IPv6 1.2.1 Sự cạn kiệt địa IPv6 Những thập kỷ vừa qua, tốc độ phát triển mạnh mẽ Internet, không gian địa IPv4 sử dụng 60% Những tổ chức quản lý địa quốc tế đặt mục tiêu “sử dụng hiệu quả” lên hàng đầu Những cơng nghệ góp phần giảm nhu cầu địa IP NAT (công nghệ biên dịch để sử dụng địa IP private), DHCP (cấp địa tạm thời) sử dụng rộng rãi Tuy nhiên, nay, nhu cầu địa tăng lớn: - Internet phát triển khu vực dân cư đông đảo Trung Quốc, Ấn Độ - Những dạng dịch vụ địi hỏi khơng gian địa IP cố định (tỉ lệ sử dụng địa chỉ/khách hàng 1:1) kết nối dạng đầu cuối – đầu cuối: dịch vụ DSL, cung cấp dịch vụ Internet qua đường cáp truyền hình, việc phát triển mạng giáo dục, game trực tuyến, thiết bị di động tham gia vào mạng Internet, truyền tải thoại, audio, video mạng… Sinh viªn: SANBEAN 46A Lớp: TIN HC KINH T- Đề án chuyên ngµnh 1.2.2 Hạn chế cơng nghệ nhược điểm IPv4 Cấu trúc định tuyến không hiệu quả: Địa IPv4 có cấu trúc định tuyến vừa phân cấp, vừa khơng phân cấp Mỗi router phải trì bảng thơng tin định tuyến lớn, địi hỏi router phải có dung lượng nhớ lớn IPv4 yêu cầu router phải can thiệp xử lý nhiều gói tin IPv4 Để giảm nhu cầu tiêu dùng địa chỉ, hoạt động mạng IPv4 sử dụng phổ biến công nghệ biên dịch NAT (Network Address Translator) Trong đó, máy chủ biên dịch địa (NAT) can thiệp vào gói tin truyền tải thay trường địa để máy tính gắn địa Private kết nối vào mạng Internet(Hình1) Mơ hình sử dụng NAT địa IPv4 có nhiều nhược điểm: - Khơng có kết nối điểm – điểm gây trễ: Làm khó khăn ảnh hưởng Sinh viªn: SANBEAN 46A Líp: TIN HỌC KINH TẾ- Đề án chuyên ngành ti nhiu dng dch v (VPN, dịch vụ thời gian thực) Thậm chí nhiều dạng dịch vụ cần xác thực port nguồn/ đích, sử dụng NAT khơng thể Trong đó, ứng dụng nay, đặc biệt ứng dụng client-server ngày đòi hỏi kết nối trực tiếp end-to-end - Việc gói tin khơng giữ ngun tình trạng từ nguồn tới đích, có điểm đường truyền tải gói tin bị can thiệp, tồn lỗ hổng bảo mật 1.2.3 Mục tiêu thiết kế IPv6 IPv6 thiết kế với tham vọng mục tiêu sau: - Không gian địa lớn dễ dàng quản lý không gian địa - Hỗ trợ kết nối đầu cuối-đầu cuối loại bỏ hồn tồn cơng nghệ NAT - Quản trị TCP/IP dễ dàng hơn: DHCP sử dụng IPv4 nhằm giảm cấu hình thủ cơng TCP/IP cho host IPv6 thiết kế với khả tự động cấu hình, khơng cần sử dụng máy chủ DHCP, hỗ trợ việc giảm cấu hình thủ cơng - Cấu trúc định tuyến tốt hơn: Định tuyến IPv6 thiết kế hoàn toàn phân cấp - Hỗ trợ tốt Multicast: Multicast tùy chọn địa IPv4, nhiên khả hỗ trợ tính phổ dụng chưa cao - Hỗ trợ bảo mật tốt hơn: IPv4 thiết kế thời điểm có mạng nhỏ, biết rõ kết nối với Do bảo mật chưa phải vấn đề quan tâm Song nay, bảo mật mạng internet trở thành vấn đề lớn, mối quan tâm hàng đầu - Hỗ trợ tốt cho di động: Thời điểm IPv4 thiết kế, chưa tồn khái niệm thiết bị IP di động Trong hệ mạng mới, dạng thiết bị ngày phát triển, đòi hỏi cấu trúc giao thức Internet có hỗ trợ tốt 1.3 Triển khái IPv6 tồn cầu 1.3.1 Tiêu chuẩn hố va quản lý địa IPv6 Tiêu chuẩn hóa IPv6: Sinh viªn: SANBEAN 46A Lớp: TIN HC KINH T- Đề án chuyên ngµnh Q trình phát triển, xem xét, sửa đổi, hồn thiện hóa thủ tục Internet phiên thực nhóm làm việc IETF IPv6 Working Group Sau nhiều năm nghiên cứu, hoạt động hệ địa định nghĩa công bố năm 1998 chuỗi tài liệu tiêu chuẩn từ RFC2460 tới RFC2467 Trong bật tiêu chuẩn hóa địa IPv6 RFC 2460 Internet Protocol, Version (IPv6) Specification, hai thủ tục thiết yếu hoạt động IPv6, hỗ trợ cho IPv6: RFC 2461- mô tả thủ tục IPv6 Neighbor Discovery Protocol, thủ tục IPv6 RFC 2463 mô tả ICMPv6. Cũng năm 1998, IETF công bố hai tài liệu chi tiết địa IPv6, RFC2373 – IP Version Addressing Architecture (cấu trúc địa IP phiên 6) RFC2374 – An IPv6 Aggregatable Global Unicast Address Format (mô tả định dạng địa unicast định tuyến toàn cầu) Trải qua thời gian dài điều chỉnh, hai tài liệu thay cập nhật hai RFC Đó RFC3513 - Internet Protocol Version (IPv6) Addressing Architecture (Cấu trúc đánh địa IP phiên 6) RFC3587-IPv6 Global Unicast Address Format (dạng thức địa IPv6 unicast toàn cầu) Đồng thời, nhiều RFC khác cơng bố, định nghĩa tiêu chuẩn hóa cho chức IPv6, mô tả phiên hỗ trợ IPv6 cho dịch vụ DNS, DHCP…Quản lý địa Ipv6: Cũng không gian địa IPv4, địa IPv6 quản lý hệ thống phân cấp tổ chức quản lý địa toàn cầu Trong cấp quản lý cao IANA (Internet Assigned Numbers Authority), tiếp tổ chức quản lý địa khu vực (RIR – Regional Internet Registry) 1.3.2 Tìm hiểu thơng tin thử nghiệm,phát triển IPv6 Thử nghiệm, nghiên cứu IPv6 mối quan tâm nỗ lực nhiều tổ chức, mạng nghiên cứu toàn cầu Trong nhiều năm qua, có nhiều dự án nghiên cứu thử nghiệm IPv6, xây dựng phát triển nhiều mạng IPv6 lớn kết nối nhiều quốc gia, kết nối châu lục Hiện nay, mạng lưới kết nối IPv6 ngày phát triển Người sử dụng đâu có kết nối IPv6, Sinh viªn: SANBEAN 46A Líp: TIN HỌC KINH T- Đề án chuyên ngành th nghim nhng ng dng hỗ trợ IPv6 dự án nghiên cứu cung cấp 1.3.3 Cập nhật thơng tin IPv6,tìm kiếm ứng dụng thử nghiệm kết nối IPv6 Người ta kết nối vào mạng IPv6 mà có máy tính hay xây dựng mạng thử nghiệm IPv6, ISP cung cấp đường kết nối Internet cho bạn có hỗ trợ IPv6 hay khơng, người ta kết nối tới mạng Internet IPv6 Nếu ISP ta cung cấp kết nối IPv6 (IPv6 native) khơng có phải nói Tuy nhiên, ta có đường kết nối Internet IPv4 khơng sao, ta tìm kiểm tổ chức làm cầu nối, cung cấp cho đường kết nối tới Internet IPv6 thiết lập “đường hầm”, sử dụng sở hạ tầng mạng IPv4 tạo kết nối IPv6 tới mạng tổ chức Hiện nay, có nhiều tổ chức Hãy tìm hiểu thêm phần nội dung công nghệ đường hầm sách Sinh viªn: SANBEAN 46A Líp: TIN HỌC KINH TẾ- Đề án chuyên ngành Chng 2- Lí THUYT V A CHỈ Tổng quát Internet phiên (IPv6) phiên nâng cấp giao thức IPv4, có nhiều thay đổi, bổ sung Tuy nhiên thay đổi, bổ sung không biến đổi chất hoạt động IP Cấu trúc đánh địa nơi quan sát rõ khác biệt IPv4 IPv6 Địa IPv6 thiết kế có chiều dài 128 bít, gấp lần chiều dài địa IPv4 Cấu trúc mơ hình địa có thay đổi lớn so với phiên IPv4 2.1 Biểu diễn địa IPv6 2.1.1 Các hệ số thập phân, nhị phân,hexa decimal Một số hexa tương ứng nhóm số nhị phân Chúng ta quy đổi qua lại hệ số nhị phân, thập phân, hexa decimal : Hexa decimal (cơ số 16) 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F F= 15 (thập phân) = 1111 (nhị phân) CA82 = 2x160 + 8x161 + 10x162 + 12x163 = 51842 2.1.2 Cách viết địa IPv4 Địa ipv4 gồm 32 bít nhị phân, chia thành nhóm bít phân cách dấu chấm chuyển đổi thành giá trị thập phân cho dễ nhớ Sinh viªn: SANBEAN 46A Líp: TIN HỌC KINH T- Đề án chuyên ngành 2.1.3 Cỏch vit a ch IPv6 Địa IPv6 viết dạng hexa decimal Địa IPV6 có độ dài 128 bít nhị phân 128 bít nhị phân chia thành nhóm bít, chuyển đổi viết theo dạng số hexa decimal nhóm số hexa thành nhóm phân cách dấu “:” Kết quả, địa ipv6 biểu diễn thành dãy số gồm nhóm số hexa cách dấu “:”, nhóm gồm chữ số hexa : 2.2 Cấu trúc đánh địa , dạng địa IPv6 2.2.1 Ba Loại địa IPv6 1) Địa unicast Địa unicast xác định giao diện phạm vi tương ứng Trong mơ hình định tuyến, gói tin có địa đích địa unicast gửi tới giao diện (Hình 1). Địa unicast sử dụng giao tiếp – Hình 2) Địa multicast Địa multicast định danh nhiều giao diện Gói tin có địa đích địa Sinh viªn: SANBEAN 46A 10 Líp: TIN HỌC KINH TẾ- ... địa IPv6 .54 Chương 4- THIỆT LẬP MẠNG THỬ NGHIỆM THUẦN IPv6, CUNG CẤP 57 MỘT SỐ DỊCH VỤ DNS WEB FTP 57 4.1 Giới thiệu số phần mềm hỗ trợ IPv6 57 4.1.1 IPv6 với dịch vụ DNS ... trợ IPv6 dự án nghiên cứu cung cấp 1.3.3 Cập nhật thông tin IPv6, tìm kiếm ứng dụng thử nghiệm kết nối IPv6 Người ta kết nối vào mạng IPv6 mà có máy tính hay xây dựng mạng thử nghiệm IPv6, ISP cung. .. thơng tin thử nghiệm, phát triển IPv6 Thử nghiệm, nghiên cứu IPv6 mối quan tâm nỗ lực nhiều tổ chức, mạng nghiên cứu tồn cầu Trong nhiều năm qua, có nhiều dự án nghiên cứu thử nghiệm IPv6, xây