Đ ti tìm hiểu nguyên lý hoạt động giao thức dhcp version 6 (dynamic host configuration protocol)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO TIỂU LUẬN HỌC PHẦN MẠNG MÁY TÍNH Đ TI: TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG GIAO THỨC DHCP VERSION (Dynamic Host Configuration Protocol) Sinh viên thực : VŨ ANH TÙNG Giảng viên hướng dẫn : NGUYỄN THỊ NGỌC TÚ Ngành : CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Lớp : D15CNPM4 Khóa : 2020-2025 Hà Nội, tháng 10 năm 2021 PHIẾU CHẤM ĐIỂM ST Họ tên sinh T viên Vũ Anh Tùng Nội dung thực Điểm Chữ ký - Tổng quan giao thức DHCP, Giới thiệu IPv6, Giao thức DHCP version - Đề mô cấp phát địa IPv6 Packet Tracer Họ tên giảng viên Chữ ký Ghi Giảng viên chấm 1: Nguyễn Thị Ngọc Tú Giảng viên chấm 2: MỤC LỤC Trang I TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol ) .1 Giao thức DHCP ? Các thành phần DHCP Cách thức hoạt động DHCP Những ưu nhược điểm sử dụng DHCP II GIỚI THIỆU VỀ IPV6 IPv6 ? .6 Lịch sử đời IPv6 Một số cải tiến IPv6 so với IPv4 .7 Các thành phần IPv6 .8 Các loại địa IPv6 .8 III GIAO THỨC DHCP VERSION (Dynamic Host Configuration Protocol Version 6) Giới thiệu giao thức DHCPv6 Các thành phần DHCPv6 11 Cấu hình 12 Nguyên lý hoạt động DHCPv6 .13 4.1 Chế độ DHCP có trạng thái 13 4.2 Chế độ DHCPv6 không trạng thái 14 Thông số hoạt động giao thức DHCPv6 .15 IV ĐỀ MÔ CẤP PHÁT ĐỊA CHỈ IPV6 TRÊN PACKET TRACER 16 Chuẩn bị 16 Cấu hình Router 17 Đặt địa IP PC 18 Kiểm tra kết nối 18 Xem thông tin 19 V KẾT LUẬN 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 LIỆT KÊ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Giải thích tiếng Anh DHCP Dynamic Host Configuration Protocol DHCPv6 Dynamic Host Configuration Protocol Version DNS Domain Name System DUID DHCP Unique Identifier HAN Home Area Network IETF Internet Engineering Task Force IoT Internet of Things IP Internet Protocol IPv4 Internet Protocol version IPv6 Internet Protocol version ISP Internet Service Provider LAN Local Area Network Giải thích tiếng Việt Giao thức cấu hình động máy chủ Giao thức cấu hình động máy chủ phiên Hệ thống phân giải tên miền Mã định danh DHCP Mạng nhà Nhóm đặc nhiệm kỹ thuật Internet Mạng lưới vạn vật kết nối Giao thức Internet Giao thức liên mạng hệ Giao thức liên mạng hệ Nhà cung cấp dịch vụ mạng Mạng cục Kiểm soát truy cập MAC Media Access Control phương tiện truyền thông QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ SD-WAN Software - Defined WAN Mạng điều khiển phần mềm SLAAC TCP/IP UDP Stateless Address Autoconfiguration Transmission Control Protocol/ Internet Protocol User Datagram Protocol WAN Tự động cấu hình địa không trạng thái Giao thức điều khiển truyền nhận/ Giao thức liên mạng Giao thức liệu người dùng DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: DHCP Hình 1.2: Cách thức hoạt động DHCP Hình 1.3: Ưu điểm DHCP .5 Hình 1.4: Nhược điểm DHCP .5 Hình 2.1: IPv6 .6 Hình 3.1: Sơ đồ cấu hình DHCPv6 11 Hình 3.2: Quy trình cấp phát địa sử dụng trao đổi bốn tin nhắn 12 Hình 3.3: Cấu hình DHCPv6 Relay Agent 12 Hình 3.4: Hoạt động DHCPv6 có trạng thái 14 Hình 3.5: Hoạt động DHCPv6 không trạng thái .15 YHình 4.1: Chuẩn bị thiết bị .16 Hình 4.2: Cấu hình Router: hostname, banner motd, enable password, cổng console, VTY 17 Hình 4.3: Bật cổng Ipv6 17 YHình 4.4: Cấu hình đại IP cổng G10/0 18 Hình 4.5: Đặt địa IP PC 18 Hình 4.6: Kiểm tra kết nối tới Router 19 Hình 4.7: Kiểm tra kết nối tới PC 19 Hình 4.8: Xem thơng tin cổng .20 DANH MỤC BẢNG BIỂ Bảng 1: Ưu nhược điểm DHCP Bảng 2: Các loại địa IPv6 I TỔNG QUAN V GIAO THỨC DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol ) Giao thức DHCP ? DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol hay Giao thức cấu hình host động) giao thức sử dụng để cung cấp quản lý nhanh chóng, tự động tập trung cho việc phân phối địa IP mạng DHCP sử dụng để cấu hình subnet mask, cổng mặc định thông tin DNS server thiết bị Hình 1.1: DHCP Các thành phần DHCP Khi làm việc với DHCP, bạn cần hiểu tất thành phần Dưới danh sách thành phần DHCP  DHCP server: Một thiết bị mạng chạy dịch vụ DHCP chứa địa IP thơng tin cấu hình liên quan Đây thường máy chủ router thứ hoạt động máy chủ chẳng hạn thiết bị SD-WAN  DHCP client: Thiết bị nhận thông tin cấu hình từ máy chủ DHCP Đây máy tính, thiết bị di động, thiết bị IoT (Internet of Things) thiết bị khác yêu cầu kết nối mạng Hầu hết thiết bị cấu hình để nhận thơng tin DHCP theo mặc định  IP address pool: Dãy địa có sẵn cho client DHCP Những địa thường truyền từ thấp đến cao  Subnet: Mạng IP phân thành phân đoạn gọi subnet (mạng con) Mạng giúp mạng quản lý dễ dàng  Lease: Khoảng thời gian client DHCP giữ thông tin địa IP Khi khoảng thời gian hết hạn, client phải làm  DHCP relay: Router máy chủ nghe tin nhắn phát mạng sau chuyển chúng đến máy chủ cấu hình Máy chủ sau phản hồi lại relay agent để truyền chúng đến client Nó sử dụng để tập trung máy chủ DHCP thay để máy chủ mạng Cách thức hoạt động DHCP  DHCP server sử dụng để phát hành địa IP tự động định cấu hình thơng tin mạng khác Trong hầu hết gia đình doanh nghiệp nhỏ, router hoạt động DHCP server Trong mạng lớn, máy tính hoạt động DHCP server  Quá trình diễn sau: Một thiết bị (client) yêu cầu địa IP từ router (máy chủ), sau host gán địa IP có sẵn phép client giao tiếp với mạng trường mối đe dọa trực tuyến dự đoán từ phát triển IPv4 có nhiều biện pháp bảo mật kết hợp với thiết kế Nhưng điều khơng xảy  Đầu năm 1990, IETF thừa nhận cần phải có phiên IP họ bắt đầu việc soạn thảo yêu cầu mà IP cần phải có IP Next Generation (IPng) tạo ra, sau trở thành IPv6 (RFC 1883) ngày IPv6 giao thức lớp mạng chuẩn thứ sau IPv4, dùng cho truyền thơng máy tính thơng qua Internet mạng máy tính khác IPv6 cung cấp số chức hấp dẫn thực bước trình phát triển IP Những cải tiến bao gồm việc tăng không gian địa chỉ, định dạng header xếp hợp lý, header mở rộng khả trì tính riêng tư, tồn vẹn thơng tin truyền mạng IPv6 sau chuẩn hóa hồn chỉnh vào cuối năm 1998 RFC 2460 IPv6 hồn thiện thiếu sót mà IPv4 để lại tạo cách để truyền thông mà IPv4 hỗ trợ Một số cải tiến IPv6 so với IPv4  Không gian địa lớn hơn: Tăng từ 32bit lên 128bit  Header giao thức cải tiến: Cải thiện hiệu suất chuyển tiếp gói tin  Tự động cấu hình khơng trạng thái: Để nút tự xác định địa riêng  Multicast: Tăng cường sử dụng truyền thơng chiều hiệu  Jumbograms: Hỗ trợ packet payload cực lớn cho hiệu cao  Bảo mật lớp mạng: Mã hóa xác thực truyền thơng  Khả QoS (Quality of service): Đánh dấu QoS cho gói tin dán nhãn để giúp xác định traffic cần ưu tiên  Anycast: Dịch vụ dự phịng sử dụng địa khơng có cấu trúc đặc biệt  Tính di động: Dễ dàng xử lý với thiết bị di động hay chuyển vùng Các thành phần IPv6  Site prefix: giống số mạng IPv4 Nó số gán đến trang bạn ISP Điển hình, tất máy tính vị trí chia sẻ site prefix Site prefix hướng tới dùng chung nhận mạng bạn cho phép mạng có khả truy cập từ Internet  Subnet ID: mang tính riêng bên mạng bạn, subnet ID miêu tả cấu trúc trang mạng Subnet ID làm việc giống với cách mà mạng làm việc giao thức IPv4 Sự khác lớn mạng có dài 16 byte biểu thị định dạng hex nhiều ký hiệu chữ thập phân có nhiều dấu chấm Một IPv6 subnet điển hình tương đương với nhánh mạng đơn (trang) subnet IPv4  Interface ID: làm việc giống ID cấu hình IPv4 Số nhận dạng host riêng mạng Interface ID (thứ mà cho thẻ) cấu hình tự động điển hình dựa vào địa MAC giao diện mạng ID giao diện cấu hình định dạng EUI-64 Các loại địa IPv6 Bảng 2: Các loại địa IPv6 Tên Nội dung Được định nghĩa địa cổng Node gói Unicast tin gửi đến loại địa chuyển đến cổng định nghĩa địa Thì xem nhóm cổng IPv6, có gói tin gửi Multicast đến địa tất thành viên nhóm tập trung xử lý Thường dùng để đăng ký cho nhiều cổng có gói tin Anycast chuyển đến gói tin chuyển đến cổng gần để xử lý III GIAO THỨC DHCP VERSION (Dynamic Host Configuration Protocol Version 6) Giới thiệu giao thức DHCPv6  DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol version – giao thức cấu hình động máy chủ phiên 6) Giao thức truyền thơng để cấu hình host IPv6 với địa IPv6, tiền tố IP liệu cấu hình khác cần thiết để hoạt động mạng IPv6 Đây phiên IPv6 tương đương với Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP – giao thức cấu hình động máy chủ) IPv4  Host IPv6 tự động tạo địa IP nội cách sử dụng cấu hình tự động địa không trạng thái (stateless address autoconfiguration: SLAAC) cấp địa thông số hoạt động với DHCPv6 Đây dạng thức cấu hình tự động địa có trạng thái (stateful autoconfiguration)  Host IPv6 sử dụng cấu hình tự động khơng trạng thái u cầu thơng tin khác với địa IP tuyến đường DHCPv6 sử dụng để thu thập thơng tin này, khơng sử dụng để cấu hình địa IP DHCPv6 khơng cần thiết để cấu hình host với địa máy chủ DNS, chúng cấu hình sử dụng Neighbor Discovery Protocol, chế tự động cấu hình khơng trạng thái  Nhiều định tuyến IPv6, ví dụ routers cho mạng nhà (HAN), phải định cấu hình tự động mà khơng cần can thiệp người vận hành Các định tuyến không yêu cầu địa IPv6 để sử dụng giao tiếp với định tuyến thượng nguồn (upstream router) mà cần tiền tố IPv6 để sử dụng việc cấu hình thiết bị phía hạ lưu (downstream) router DHCPv6 prefix delegation cung cấp chế để cấu hình router Hình 3.1: Sơ đồ cấu hình DHCPv6 10 Các thành phần DHCPv6 Giống DHCP cho IPv4, thành phần DHCPv6 bao gồm:  DHCPv6 Client: Gửi yêu cầu cung cấp thơng tin cấu hình Hỗ trợ DHCPv6 client cho thiết bị Juniper Networks bao gồm tính sau: o Liên kết danh tính cho địa khơng tạm thời (IA_NA) o Liên kết danh tính để ủy quyền tiền tố (IA_PD) o Cam kết nhanh chóng o Truyền TCP / IP o Ủy quyền tiền tố tự động o Chế độ Autoconfig (trạng thái không trạng thái)  DHCPv6 Server: Cung cấp thông tin cấu hình DHCPv6 server cung cấp nhiều tính giống DHCP server, bao gồm: o Cấu hình cho giao diện cụ thể cho nhóm giao diện o Tên người dùng mật dành riêng cho trang web o Các giao diện Ethernet đánh số o Bộ lọc CoS định cấu hình tĩnh o Đăng nhập theo hướng AAA o Sử dụng tùy chọn IA_NA để định địa cụ thể cho máy khách 11 Hình 3.2: Quy trình cấp phát địa sử dụng trao đổi bốn tin nhắn  DHCPv6 Relay Agent: Điểm chuyển tiếp gói tin client server, chúng không thuộc vùng mạng Hình 3.3: Cấu hình DHCPv6 Relay Agent Cấu hình Một DHCPv6 client thực chế độ cấu hình tự động cách sử dụng DHCPv6 dựa cờ (flag) gói tin quảng bá router (RA) DHCPv6 cấu hình theo dạng: 12  DHCPv6 không trạng thái: Trong trường hợp này, cờ O (O = Other Configuration) thiết lập gói tin quảng bá router (Router Advertisement), dẫn nút tự tạo địa IPv6 cho nó, sử dụng DHCPv6 để lấy thông số cấu hình khác có sẵn (ví dụ: địa máy chủ DNS, DNS-Suffix, NTP-Server…)  DHCPv6 có trạng thái: Hoạt động tương đương với hoạt động nút IPv4 sử dụng DHCPv4 để nhận tồn cấu hình IP Trong trường hợp này, M flag (M = Managed Configuration) thiết lập ctrong gói tin quảng bá router, thị cho nút lấy địa IPv6 từ máy chủ DHCPv6 bên cạnh thông số khác Nguyên lý hoạt động DHCPv6 4.1 Chế độ DHCP có trạng thái  Chế độ có hai cờ “M” cờ “O” gói tin quảng bá thiết lập Cách thức trao đổi gói tin DHCPv6 sau: o Client gửi gói tin multicast “Solicit” để tìm kiếm máy chủ DHCPv6 yêu cầu cấp phát o Bất kỳ máy chủ đáp ứng yêu cầu client hồi đáp với gói tin “Advertise” o Client lựa chọn máy chủ gửi gói tin “Request” để yêu cầu cấp phát địa IPv6 thông số khác o Máy chủ đáp ứng với gói tin “Reply”, bao gồm địa thơng số cấu hình để hồn tất trình cấp phát  Trong trường hợp Rapid Commit thực nhanh với hai gói tin Solicit Reply  Trong trường hợp Client Server cịn có thêm điểm chuyển tiếp, thực trao đổi gói tin có thêm bước: o Relay-Forw: Dùng để chuyển tiếp gói tin Solicit Request từ client đến server 13 o Relay-Reply: Dùng để chuyển tiếp gói tin Advertise Reply từ server đến client Hình 3.4: Hoạt động DHCPv6 có trạng thái 4.2 Chế độ DHCPv6 không trạng thái  Chế độ thiết lập cờ “M” thiết lập cờ “O” thiết lập gói tin quảng bá.Trong mạng IPv6, router cấu hình để cung cấp địa prefix cho máy trạm IPv6, DHCPv6 dùng để cấp phát thơng tin cấu hình khác như: máy chủ DNS, tên miền cấu hình khác mà gói tin quảng bá router khơng có  Vì lý này, chế độ Stateless DHCPv6 có hai dạng gói tin: o Information-Request: Gửi client để yêu cầu thơng số cấu hình khác từ máy chủ DHCP (không phải địa IP) 14 o Reply: Gửi server cho client, bao gồm thông tin thông số cấu hình yêu cầu cấp phát Hình 3.5: Hoạt động DHCPv6 không trạng thái Thông số hoạt động giao thức DHCPv6  Các cổng hoạt động: o UDP port 546: Các client thực lắng nghe (listen) gói tin DHCP o UDP port 547: Các máy chủ điểm chuyển tiếp lắng nghe (listen) gói tin DHCP  Các địa IPv6 multicast sử dụng với DHCPv6: o “FF02::1:2”: Dùng cho tất điểm chuyển tiếp máy chủ DHCPv6 o “FF05::1:3”: Dùng cho tất máy chủ DHCPv6  Cách thức nhận biết DHCPv6 Client: o DHCPv6 sử dụng DUID (DHCP Unique Identifier) để xác định tính cho DHCPv6 Client Mỗi DHCPv6 client có DUID, sử dụng để xác định thiết bị trao đổi gói tin DHCPv6 IV Đ MÔ CẤP PHÁT ĐỊA CHỈ IPV6 TRÊN PACKET TRACER 15 Chuẩn bị  Router Cisco 1941  PC  Dây cáp Past Ethernet Hình 4.1: Chuẩn bị thiết bị 16 Cấu hình Router Hình 4.2: Cấu hình Router: hostname, banner motd, enable password, cổng console, VTY 17 Hình 4.3: Bật cổng IPv6 Hình 4.4: Cấu hình đại IP cổng G10/0 Đặt địa IP PC Hình 4.5: Đặt địa IP PC Kiểm tra kết nối 18 Hình 4.6: Kiểm tra kết nối tới Router Hình 4.7: Kiểm tra kết nối tới PC Xem thơng tin 19 Hình 4.8: Xem thơng tin cổng V KẾT LUẬN Qua đề tài tìm hiểu DHCPv6, em biết khái niệm, thành phần, cấu hình, nguyên lý hoạt động thông số hoạt động DHCPv6 Nhờ đề tài mà em biết dịch vụ DHCPv6 dử dụng ngày đời sống Quá thấy hữu ích cảu DHCPv6, nhờ mà người quản trị mạng, người dùng không cần thiết phải thời gian, ghi nhớ để cấu hình để truy cập vào internet, nối máy mạng LAN Nó ứng dụng đời số xung quanh: Nối máy tính trực tiếp với modem, mạng LAN quán Net, trường học, công ty Em cảm ơn cô Nguyễn Thị Ngọc Tú – giảng viên môn Mạng Máy Tính, truyền đạt kiến thức mơn cách trình bày để em hồn thành tiểu luận Em xin trân thành cảm ơn ! 20 TI LIỆU THAM KHẢO https://vi.wikipedia.org https://kcntt.duytan.edu.vn https://www.juniper.net https://www.cisco.com https://www.rfwireless-world.com https://www.networkacademy.io https://techhub.hpe.com 21