Nghiên cứu đề xuất mô hình triển khai ứng dụng chuyển đổi ipv4 sang ipv6 cho hệ thống mạng của trường cao đẳng sư phạm hà tây

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THƠNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG Dƣơng Thị Hồi NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG CHUYỂN ĐỔI IPV4 SANG IPV6 CHO HỆ THỐNG MẠNG CỦA TRƢỜNG CAO ĐẲNG SƢ PHẠM HÀ TÂY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Ngun - 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG Dƣơng Thị Hồi NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG CHUYỂN ĐỔI IPV4 SANG IPV6 CHO HỆ THỐNG MẠNG CỦA TRƢỜNG CAO ĐẲNG SƢ PHẠM HÀ TÂY Chuyên ngành : Khoa học máy tính Mã số : 60 48 01 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH HƢỚNG DẪN KHOA HỌC Tiến sĩ Phạm Thế Quế Thái Nguyên - 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, nội dung liên quan tới đề tài đƣợc trình bày luận văn thân tự tìm hiểu dƣới hƣớng dẫn khoa học Thầy giáo Tiến sỹ Phạm Thế Quế Các nhận xét, kết luận đƣợc trích dẫn đầy đủ theo gốc Tôi xin chịu trách nhiệm trƣớc pháp luật lời cam đoan 11 năm 2015 Học viên thực Dƣơng Thị Hồi Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên xin trân trọng cảm ơn Thầy giáo, Cô giáo Trƣờng Đại học Công nghệ Thông tin Truyền thông, Đại học Thái Nguyên; Thầy giáo, Cô giáo tham gia giảng dạy lớp Cao học ngành Khoa học máy tính lớp K13H, ngƣời tận tình hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức tạo tiền đề cho tơi hồn thành luận văn Đặc biệt, tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy giáo Tiến sỹ Phạm Thế Quế tận tình hƣớng dẫn, bảo, góp ý giúp đỡ tơi suốt trình thực luận văn tốt nghiệp Sau cùng, tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp bạn bè quan tâm tạo điều kiện giúp đỡ thời gian học tập hoàn thành đƣợc luận văn tốt nghiệp Mặc dù cố gắng hoàn thành đề tài với tất nỗ lực thân nhƣng chắn không tránh khỏi thiếu sót Tơi kính mong nhận đƣợc cảm thơng tận tình bảo Q Thầy Cô bạn 11 năm 2015 Dƣơng Thị Hồi Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ IPV6 1.1 Đánh giá hạn chế công nghệ nhƣợc điểm IPv4 1.2 Những đặc trƣng vƣợt trội công nghệ IPv6 1.2.1 Không gian địa lớn 1.2.2 Tăng phân cấp địa 1.2.3 Khả tự động cấu hình (Plug and Play) 1.2.4 Khuôn dạng Header hợp lý 1.2.5 Tƣơng tác nút liền kề (Neighboring node interaction) 1.2.6 Quản lý định tuyến tốt 1.2.7 Hỗ trợ đa dạng dịch vụ 1.2.8 Có khả mở rộng 1.2.9 Hỗ trợ tính di động 1.2.10 Hỗ trợ tốt bảo mật 1.3 Tổng quan công nghệ IPv6 1.3.1 Giới thiệu chung 1.3.2 Sự khác IPv4 IPv6 10 1.3.3 Cấu trúc khuôn dạng Datagram IPv6 12 1.3.4 IPv6 Header - kiểu định dạng tiêu đề 13 1.3.5 Header mở rộng 15 1.4 Các lớp địa IPv6 18 1.4.1 Phƣơng pháp biểu diễn địa IPv6 18 1.4.2 Phân loại địa IPv6 19 1.4.3 Các loại địa IPv6 20 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iv 1.4.4 Các dạng địa IPv6 khác 21 1.4.5 So sánh địa IPv4 địa IPv6 21 1.5 Một số nhƣợc điểm IPv6 22 1.5.1 Những nguy tồn lỗ hổng bảo mật IPv4 22 1.5.2 Các công IPv4 xảy với IPv6 23 1.5.3 Khó khăn gặp phải triển khai IPv6 23 1.6 Xu hƣớng công nghệ IPv6 tƣơng lai 24 1.6.1 Xu hƣớng tất yếu sử dụng IPv6 24 1.6.2 Tình hình phát triển IPv6 giới Việt Nam 25 CHƢƠNG 29KỸ THUẬT CHUYỂN ĐỔI IPv4 SANG IPv6 29 2.2 Kỹ thuật Dual Stack 32 2.1.1 Phƣơng pháp thực 34 2.1.2 Thuật toán chuyển đổi từ địa IPv4 sang địa IPv6 36 2.2 Kỹ thuật IPv6 Tunneling over IPv4 39 2.2.1 Một số khái niệm 39 2.2.2 Cơ chế Tunneling …………………………………………………… 40 2.2.3 Cơ chế thuật tốn đóng mở gói thực Tunneling IPv6-overIPv4 42 2.3 Kỹ thuật biên dịch giao thức (NAT - PT) 47 2.3.1 Nguyên lý làm việc NAT-PT 48 2.3.2 Đặc điểm chế NAT-PT 50 CHƢƠNG ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG IPV6 TRÊN HỆ THỐNG MẠNG TRƢỜNG CAO ĐẲNG SƢ PHẠM HÀ TÂY 52 3.1 Đặc điểm hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây yêu cầu chuyển đổi IPv6 52 3.1.1 Đặc điểm hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây .52 3.1.2 Yêu cầu cần đạt đƣợc chuyển đổi IPv6 hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây 54 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn v 3.2 Mơ hình triển khai ứng dụng IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng CĐSP Hà Tây 56 3.2.1 Đề xuất mơ hình triển khai IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây 56 3.2.2 Phƣơng án triển khai .59 3.2.3 Kết nối IPv6 internet 60 3.2.4 Những đề xuất cho hệ thống mạng để chuyển đổi sang IPv6 601 3.3 Demo chuyển đổi IPv4 sang IPv6 61 KẾT LUẬN 655 TÀI LIỆU THAM KHẢO 677 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt VNNIC Tiếng Anh Vietnam Internet Network Information Center Tiếng Việt Trung tâm Internet Việt Nam ISP Internet Service Provider Nhà Cung cấp dịch vụ Internet QoS Quality of Service Chất lƣợng dịch vụ VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo IETF Engineering Task Force 6RD IPv6 Rapid Deployment Triển khai nhanh IPv6 PE Provider Edge Lớp biên cung cấp dịch vụ 6PE IPv6 Provider Edge Lớp biên cung cấp dịch vụ IPv6 CĐSP tổ chức Internet Engineering Task Force Cao đẳng Sƣ phạm Domain Name System Hệ thống phân giải tên miền RD Route Distinguisher Giá trị nhận dạng tuyến RFC Request For Comments DNS Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN Chuẩn kỹ thuật khuyến nghị sử dụng IETF http://www.lrc.tnu.edu.vn vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Một vài khác IPv4 IPv6 10 Bảng 1.2 So sánh khuôn dạng IPv4 IPv6 13 Bảng 1.3 So sánh IPv4 Header IPv6 Header 17 Bảng 1.4 So sánh địa IPv4 IPv6 21 Bảng 2.1 Các tham số chế Dual-stack 34 Bảng 2.2 Cấu trúc vùng Header IPv4 thực Tunneling 40 Bảng 3.1 Một số ứng dụng IPv6 đề xuất triển khai cho hệ thống mạng 55 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Kết nối IPv6 Unicast Hình 1.2 Kết nối IPv6 Multicast Hình 1.3 Cấu trúc gói tin IPv6 12 Hình 1.4 Định dạng gói tin IPv6 Header 15 Hình 1.5 Cấu trúc gói tin IPv4 & IP6 Header 16 Hình 1.6 Các lớp địa IPv6 19 Hình 1.7 Cấu trúc địa IPv4 IPv6 21 Hình 1.8 Biểu đồ IPv6 giới 25 Hình 2.1 Cơ chế Dual IP Layer 33 Hình 2.2 Kỹ thuật đƣờng hầm 41 Hình 2.3 Tunnel cấu hình tay (Manual Configured Tunnel) 46 Hình 2.4 Chuyển đổi gói tin IPv4 thành IPv6 48 Hình 3.1 Sơ đồ tổng thể hệ thống mạng trƣờng CĐSP Hà Tây 53 Hình 3.2 Mơ hình triển khai IPv6 - 6PVE cho hệ thống mạng trƣờng 57 Hình 3.3 Giao diện chƣơng trình Demo chuyển đổi IPv4 sang IPv6 58 Hình 3.4 Lấy thơng tin (IPv4) cho đầu vào chƣơng trình Demo 59 Hình 3.5 Demo lấy thơng tin chuyển từ IPv4 sang IPv6 60 Hình 3.6 Demo lƣu kết thơng tin IPv4 IPv6 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 53 nhà trƣờng thiết lập hay sinh viên tự học, tìm kiếm tài liệu có mạng + LAN 2: Các phòng ban khoa nhƣ: Ban giám hiệu, phịng Đào tạo, phịng Hành chính, Phịng QLSV … khoa trƣờng + LAN 3: Các phòng máy thực hành: Nhà trƣờng có 10 phịng máy thực hành với phòng 30 máy phục vụ sinh viên thực hành ứng dụng công nghệ thông tin dạy học mơn mình, ngồi nhà trƣờng tổ chức thi số mơn học theo hình thức trắc nghiệm trực tiếp máy đƣợc kết nối mạng + LAN 4: Bao gồm khu giảng đƣờng với lớp học đƣợc trang bị máy Projector + máy tính đƣợc kết nối mạng Internet phục vụ việc giảng dạy lớp cho giáo viên sinh viên thực hành giảng Internet Core Switch Web Web mail 1mail LAN LAN Switch LAN Server Server Data Data Web Web server server Switch LAN LAN LAN Active Active Director Director y y Hình 3.1 Sơ đồ tổng thể hệ thống mạng trường Cao đẳng Sư phạm Hà Tây 54 b) Đánh giá chung đặc thù hệ thống mạng trƣờng CĐSP Hà Tây sẵn sàng chuyển đổi IPv4 sang IPv6 Với đặc điểm cấu trúc phân lớp mạng, để giải hiệu toàn diện việc chuyển đổi IPv4 sang IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây cần đảm bảo thực đồng thời lớp mạng Hệ thống mạng trƣờng CĐSP Hà Tây đƣợc thiết kế xây dựng đồng giải pháp thiết bị Cisco, thuận lợi để đẩy nhanh trình chuyển đổi IPv4 sang IPv6 cho toàn mạng Đặc điểm thiết bị Cisco cho hệ thống mạng trƣờng với IOS sử dụng tích hợp sẵn tính IPv6 cho việc triển khai nhanh giải pháp chuyển đổi IPv4 sang IPv6 theo giải pháp đƣờng hầm Tunneling (6RD) Tuy nhiên, để triển khai chuyển đổi theo giải pháp dualstack, thiết bị cần đảm bảo đƣợc nâng cấp IOS thích hợp: + Đối với Router 76xx: IOS để chạy dualstack ›› 12.2(33)SRB + Đối với Switch 65xx: IOS để chạy dualstack ›› 12.2(33)SXI Các dịch vụ IPv6 triển khai hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây sau chuyển đổi: + Dịch vụ kết nối IPv6 Internet + Dịch vụ gia tăng IPv6: Web, Mail, DNS + Dịch vụ truyền số liệu IPv6 + Các dịch vụ IPv6 Vietel, dịch vụ IPv6 quốc gia, quốc tế 3.1.2 Yêu cầu cần đạt đƣợc chuyển đổi IPv6 hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây Do đặc điểm mạng thông tin phục vụ cho việc đào tạo giảng dạy trƣờng nên việc chuyển đổi IPv4 sang IPv6 cho mạng cần đảm bảo cao tính an tồn, hiệu suốt q trình thực Cụ thể trình chuyển đổi cần đảm bảo yêu cầu sau: Trong suốt ngƣời sử dụng 55 Không phá vỡ cấu trúc hạ tầng mạng Cung cấp dịch vụ thuận tiện, hiệu a) Yêu cầu suốt ngƣời sử dụng: Một yêu cầu cao cần đảm bảo trình tối ƣu mạng việc chuyển đổi IPv4 sang IPv6 đảm bảo độ an toàn cao cho mạng, hạn chế tối đa gián đoạn dịch vụ, dịch vụ IPv6 đƣợc bổ sung dịch vụ IPv4 phải đƣợc đảm bảo Ngoài ra, việc sử dụng dịch vụ IPv6 hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây không yêu cầu ngƣời sử dụng bổ sung thao tác, cài đặt thêm nhiều phần mềm hỗ trợ cần đảm bảo việc chuyển đổi IPv4 sang IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng trƣớc sau thực khơng có biến động ngƣời sử dụng b) Yêu cầu không phá vỡ cấu trúc hệ thống mạng: Hệ thống mạng trƣờng đƣợc thiết kế dựa yêu cầu cần thiết để phục vụ cho việc dạy – học, quản lý, trao đổi thông tin nhà trƣờng, q trình chuyển đổi khơng đƣợc phá vỡ cấu trúc hệ thống mạng c) Yêu cầu cung cấp dịch vụ thuận tiện, hiệu quả: Quá trình chuyển đổi IPv4 sang IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng CĐSP Hà Tây trình tối ƣu mạng, đảm bảo nâng cao đƣợc tính hiệu sử dụng mạng, phục vụ tốt công tác dạy – học nhƣ quản lý phục vụ đào tạo nhà trƣờng Việc chuyển đổi IPv4 sang IPv6 để theo kịp xu tất yếu công nghệ giới Việt Nam Việc cung cấp dịch vụ IPv6 cần có giải pháp phù hợp, thuận tiện với sở hạ tầng có trƣờng, đảm bảo tính sẵn sàng kết nối dịch vụ, cung cấp thuận tiện, nhanh chóng hiệu 56 3.2 Mơ hình triển khai ứng dụng IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng CĐSP Hà Tây Theo nội dung đƣợc nghiên cứu phân tích phần trƣớc, hệ thống mạng trƣờng CĐSP Hà Tây đƣợc thiết kế xây dựng đồng tảng công nghệ giải pháp Cisco, trình xây dựng phƣơng án kỹ thuật đề xuất mô hình triển khai ứng dụng IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng phần lớn đƣợc hoàn thiện theo hƣớng nghiên cứu giải pháp triển khai đồng bộ, tính hỗ trợ IPv6 dòng sản phẩm Việc đề xuất triển khai chuyển đổi IPv4 sang IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng cần đảm bảo yêu cầu đƣợc phân tích Các giải pháp kỹ thuật chuyển đổi IPv4 sang IPv6 cho mạng đƣợc trình bày chi tiết phần 3.2.1 Đề xuất mơ hình triển khai IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây a) Hiện trạng mơ hình cung cấp dịch vụ hệ thống mạng Hiện trạng kết nối: Tại hệ thống mạng trƣờng có 02 Internet Gateway Router để kết nối Internet đến mạng FTTH Viettel Có 01 Firewall kiểm sốt ngƣời truy cập vào mạng trƣờng từ mạng nội Internet Các Switch chia cổng kết nối tới Sever mạng Lan Đánh giá chung: Để triển khai đƣợc ứng dụng IPv6 hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây, việc triển khai kết nối IPv6 sẵn sàng cho hệ thống mạng để kết nối IPv6 với mạng IPv6 quốc gia quốc tế Trên sở phân tích, đánh giá giải pháp kỹ thuật nghiên cứu phần trƣớc, giải pháp kỹ thuật hiệu khả thi cho việc chuyển đổi IPv4 sang IPv6 nhƣ triển khai ứng dụng cho hệ thống mạng trƣờng sử dụng kỹ thuật Dualstack 57 Giải pháp Dualstack yêu cầu nâng cấp Fireware phù hợp (IOS) tất các thiết bị mạng.Tuy nhiên khẳng định giải pháp Dualstack giải pháp toàn diện hiệu cho hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây [6] b) Mơ hình triển khai IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây sử dụng kỹ thuật Dualstack Sơ đồ mơ hình triển khai nhƣ sau: Internet IRG Core Switc h Các server Core Switc h Core route r Switch LAN Các LAN Các server Ghi chú: Kết nối IPv6 sử dụng đƣờng truyền vật lý có IPv4 Hình 3.2 Mơ hình triển khai IPv6 cho hệ thống mạng trường 58 Theo phƣơng án Dualstack, toàn thiết bị từ PE đến Core router, Core switch IGR router đƣợc kích hoạt chức chạy dualstack Với dịch vụ internet, IPv6 VRF internet đƣợc khai báo Core switch để định tuyến toàn lƣu lƣợng Internet IPv6 từ bên hệ thống mạng internet Ngoài dịch vụ internet, dịch vụ khác đƣợc triển khai hoàn toàn tƣơng tự nhƣ IPv4 Triển khai dịch vụ IPv6 hệ thống mạng: Trên sở mơ hình kết nối IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng theo giải pháp Dualstack, việc triển khai ứng ứng dụng dịch vụ đƣợc thể theo bảng dƣới đây: Bảng 3.1 Một số ứng dụng IPv6 đề xuất triển khai cho hệ thống mạng TT DỊCH VỤ Dịch vụ truyền thông đa phƣơng tiện Đề xuất triển khai Với ƣu điểm bật IPv6 hỗ trợ hiệu triển khai dịch vụ MultiMedia nhƣ: VoIP, IP-TV, Video với tính IP-Multicast, khơng phân mảnh gỏi tin định tuyến phân lớp hỗ trợ hiệu yêu cầu QoS Dịch vụ truyền Việc triển khai ứng dụng truyền số liệu IPv6 số liệu IPv6 làm tăng tính bảo mật chất lƣợng dịch vụ Dịch vụ internet IPv6 IPv4 đƣợc triển khai Dịch vụ truy đồng thời Tại hệ thống mạng core switch, Firewall, nhập Internet IGR router chạy dualstack để đảm bảo thực đồng thời (IPv6 internet) hai chức Nhƣ nói, dịch vụ Internet IPv6 hồn toàn suốt ngƣời sử dụng 59 Các dịch vụ gia tăng triển khai IPv6 bao gồm: IPv6 Email, IP6 Web, IPv6 DNS Với việc triển khai kết nối IPv6 Trung tâm liệu nhƣ Dịch vụ gia tăng phân mạng, việc triển khai ứng dụng IPv6 gia tăng IPv6 Internet dịch vụ IPv6 internet đƣợc thực nhanh chóng hiệu quả, ngƣời sử dụng khơng phân biệt đƣợc sử dụng dịch vụ gia tăng IP Cùng với xu hƣớng phát triển công nghệ mới, cơng nghệ điện tốn đám mây (cloud computing) việc triển Các dịch vụ IPv6 khai dịch vụ IPv6 cloud xu hƣớng tất yếu Cơ Cloud sở để triển khai dịch vụ là: Kết nối IPv6 sẵn computing sàng đến Interface phân hệ mạng, IPv6 internet sẵn sàng, trung tâm liệu sẵn sàng chạy dualstack 3.2.2 Phƣơng án triển khai Mơ hình triển khai dịch vụ Internet IPv6 dịch vụ khác hệ thống mạng sử dụng giải pháp kỹ thuật DualStack Công nghệ Dualstack cho phép truyền tải IPv6 VRF tƣơng tự nhƣ dịch vụ IPv4 mà không cần thay đổi cấu trúc mạng Giao diện đấu xuống mạng thiết bị PE có khả cấu hình Dual Stack chạy đồng thời IPv4 IPv6 Để thực giải pháp triển khai IPv6 mạng sử dụng Dualstack, thiết bị chạy dualstack cần có IOS phù hợp Quá trình triển khai cần thực theo tiến trình sau: Cấu hình DualStack IGR kết nối internet để cung cấp kết nối IPv6 Internet Nâng cấp IOS thích hợp cho thiết bị để hỗ trợ Dualstack OSPFv3 60 Cung cấp dịch vụ việc khai báo thêm VRF độc lập với VRF cung cấp Hoặc nâng cấp chức hỗ trợ IPv6 cho VRF có (IPv4) để cung cấp đồng thời dịch vụ IPv4 IPv6 interface 3.2.3 Kết nối IPv6 internet Có thể cấu hình EBGP IPv6 định tuyến tĩnh IPv6 mạng Internet Vietel (mạng IPv6 Vietel định tuyến toàn dải IPv6 cấp cho hệ thống mạng qua IGR router) Nâng cấp IOS cho Core Switch: Quá trình Upgrade IOS đƣợc thực Core Switch trạng thái STANDBY Do Core Switch đƣợc cấu hình đồng với nhau, sau nâng cấp xong IOS Core Switch STANDBY, chuyển trạng thái Core Switch sang ACTIVE thực Upgrade Core Switch cịn lại Nâng cấp IOS cho PE: Q trình nâng cấp IOS router PE gây gián đoạn dịch vụ khoảng thời gian nâng cấp, để tránh ảnh hƣởng tới truy cập dịch vụ khách hàng nên có thiết bị dự phịng làm vai trị PE Cấu hình DualStack router kết nối internet, cung cấp kết nối IPv6 cho phân vùng mạng Khai báo địa IPv6 giao diện Interface VLAN phân vùng DMZ phân vùng Outside đấu nối Router Internet Core Switch trung tâm liệu & Interface FWSM Khai báo địa IPv6, cài đặt ứng dụng IPv6 cho máy chủ phân vùng DMZ (Datacenter) FTP, DNS, WEB Khai báo thêm VRF độc lập: Thực cấu hình khai báo thêm IPv6 Internet VRF tƣơng tự nhƣ IPv4 Internet VRF để gom kết nối Internet rên Core Switch, cấu hình định tuyến qua Internet cho IPv6 Internet VRF Nâng cấp tính IPv6 cho VRF IPv4 61 Trong trình nâng cấp sử dụng lựa chọn áp tất thuộc tính VPN IPv4 sang sử dụng chung cho VPN IPv6 Sau trình nâng cấp kiểm tra tất thuộc tính RT VPN & so sánh với cấu hình trƣớc nâng cấp Khai báo địa IPv6 cho VRF vừa nâng cấp thực redistribute thơng tin cần thiết Ngồi khai báo thêm tính address family vpnv6 router RR nâng cấp IOS 3.2.4 Những đề xuất cho hệ thống mạng để chuyển đổi sang IPv6 Do đặc thù riêng hệ thống mạng trƣờng CĐSP Hà Tây, sau đề xuất phần mềm nhƣng phần cứng để chuyển đổi hoàn toàn hệ thống mạng trƣờng sang IPv6 nhƣ sau: - Mua Core Router đƣợc kích hoạt chạy Dual Stack để định tuyến giao tiếp với IPv6 mạng - Kích hoạt Router Swicth mạng LAN chạy chế độ Dual Stack - Cài đặt phần mềm Demo chuyển đổi địa IPv4 sang IPv6 cho host toàn mạng trƣờng 3.3 Demo chuyển đổi IPv4 sang IPv6 Phần mềm mô chuyển đổi IPv4 sang IPv6 đƣợc viết ngơn ngữ lập trình C# Visual Studio 2013, chạy Net Framework 4.0 Sau click chạy chƣơng trình, giao diện Demo đƣợc thể nhƣ hình dƣới đây: Hình 3.3 Giao diện chƣơng trình Demo chuyển đổi IPv4 sang IPv6 62 - Lấy thông tin đầu vào (IP4): + Lấy thông tin cấu hình mạng: Click button để lấy thơng tin cấu hình mạng máy tính + Sau lấy đƣợc thơng tin cấu hình mạng máy tính chƣơng trình hiển thị thơng tin địa IPv4 bao gồm: Địa IPv4 máy tính tại: lấy địa IPv4 máy tính (có thể nhập trực tiếp vào Textbook tƣơng ứng) Địa MAC: lấy địa MAC máy tính (hoặc nhập trực tiếp vào Textbook) IPv6 Prefix: lấy chuỗi Hexa tƣơng ứng với 64bit Prefix địa IPv6 Hình 3.4 Lấy thơng tin (IPv4) cho đầu vào chƣơng trình Demo - Chuyển đổi địa IPv4 sang địa IPv6 Sau lấy thông tin đầu vào (IPv4), thực chuyển đổi, bƣớc nhận thông tin IPv6 đầu Click button nhận đƣợc thông tin IPv6 + Nhận Interface ID (đƣợc thiết lập từ địa MAC): Đƣợc tính tốn theo quy định EUI-64 + Nhận địa IPv6-6to4: thông tin địa IPv6 đƣợc tạo hoàn chỉnh từ địa IPv4 Interface ID; 63 + Nhận địa IPv4 Map-Address (IP4MA): Địa IPv4 Map-Address đƣợc tạo hoàn chỉnh từ IPv4 IPv6 Prefix Hình 3.5 Demo lấy thơng tin chuyển từ IPv4 sang IPv6 - Lƣu kết thông tin IPv4 IPv6 Click button chƣơng trình lƣu thơng tin IPv4 IPv6 dƣới dạng txt Hình 3.6 Demo lƣu kết thông tin IPv4 IPv6 Kết luận chương Hệ thống mạng máy tính trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây đƣợc kết nối từ mạng LAN phòng, ban quản lý, khoa giảng dạy, thƣ viện phòng máy thí nghiệm, thực hành…của trƣờng 64 , phục vụ cho công tác quản lý, giảng dạy, nghiên cứu học tập cho cán bộ, giáo viên sinh viên trƣờng 65 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, tìm hiểu cộng với kiến thức sẵn có thân, dạy nhiệt tình thầy giáo hƣớng dẫn; em hoàn thiện luận văn “Nghiên cứu đề xuất mơ hình triển khai ứng dụng chuyển đổi IPv4 sang IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây” Bản luận văn có nội dung sau đây: - Nghiên cứu tổng quan IPv6, đặc điểm vƣợt trội khẳng định xu hƣớng tất yếu công nghệ IPv6 - Các giải pháp kỹ thuật chuyển đổi IPv4 sang IPv6 đƣợc sử dụng phổ biến giới, sở đề xuất giải pháp phù hợp, hiệu cho hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây - Phân tích trạng, đặc thù hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây, yêu cầu cần đạt đƣợc thực chuyển đổi IPv4 sang IPv6, đề xuất mô hình triển khai ứng dụng cho hệ thống mạng trƣờng sở giải pháp kỹ thuật đƣợc đề xuất Luận văn trọng tâm nghiên cứu giải pháp kỹ thuật chuyển đổi IPv4 sang IPv6 phù hợp hiểu với đặc thù hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây, sở đề xuất mơ hình triển khai mơ hình cung cấp dịch vụ IPv6 cho mạng Tuy nhiên, việc xây dựng giải pháp đồng chuyển đổi IPv4 sang IPv6 cho tồn mạng cịn gặp nhiều khó khăn nhƣ cần cấu hình tích hợp thiết bị phần cứng, nhiều thời gian, phạm vi luận văn tập trung chủ yếu vào nghiên cứu giải pháp kỹ thuật khả thi hiệu nhất, từ đề xuất mơ hình triển khai ứng dụng phạm vi kết nối thử nghiệm Phòng Đào tạo trƣờng Mặc dù có nhiều cố gắng nghiên cứu thực luận văn, đƣợc bảo nhiệt tình thầy giáo hƣớng dẫn, Tiến sỹ Phạm Thế Quế, động viên giúp đỡ bạn bè, đồng nghiệp nhƣng luận văn tránh khỏi thiếu sót thời gian kiến thức ngƣời thực hạn chế 66 Rất mong nhận đƣợc góp ý bổ sung thầy giáo, cô giáo ngƣời để luận văn đƣợc hoàn thiện Em hy vọng sau có điều kiện tiếp tục phát triển luận văn để tập trung phân tích, xây dựng phƣơng án chi tiết trình thực chuyển đổi IPv4 sang IPv6 cho toàn hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây Trong trình làm luận văn, em nhận đƣợc giúp đỡ thầy cô trƣờng Đại học Công nghệ thông tin Truyền thơng nói chung nhƣ thầy Phịng đào tạo sau đại học nói riêng Em xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy giáo Bộ phận quản lý Đào tạo sau đại học Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TS Phạm Thế Quế - Giáo viên trực tiếp hƣớng dẫn em hoàn thành luận văn này! Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên: Dƣơng Thị Hoài 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Chiến lƣợc phát triển công nghệ thông tin truyền thông Việt Nam đến năm 2010 định hƣớng đến năm 2020 (Quyết định số 246/2005/QĐ-TTG ngày 06 tháng 10 năm 2005 Thủ tƣớng Chính phủ) Hồ Đắc Phƣơng (2010), Mạng máy tính, NXB Giáo dục Việt Nam 443/QĐ-BTTT ngày 29/03/2011 Bộ trƣởng Bộ Thông tin Truyền thông) Phạm Thế Quế, Mạng máy tính, NXB Thơng tin Truyền thông Trung tâm Internet Việt Nam - VNNIC (2006), Giới thiệu hệ địa Inernet IPv6 ATHANASSIOS LIAKOPOULOS, IPv6 over IPv4/MPLS Networks: The 6PE approach, GRNET, 2004 Carpenter, B and C Jung, "Transmission of IPv6 over IPv4 Domains without Explicit Tunnels", RFC 2529, March 1999 Cisco System (2006), Implementing IPv6 for cisco IOS Software NG SEOBOON, Deploying MPLS Traffic Engineering, Cisco, Apricot 2014 10 RFC 2460 - Internet Protocol, Version (IPv6) Specification 11 RFC 791 - Internet Protocol, September 1981 12 Cisco (2008), NAT-PT for IPv6, http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/ios-xml, ngày 17/8/2008 13 RFC 1884 - Internet Protocol, IP Version Addressing Architecture 14 RFC 1933 - Internet Protocol, April 1996 ... http://www.lrc.tnu.edu.vn v 3.2 Mô hình triển khai ứng dụng IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng CĐSP Hà Tây 56 3.2.1 Đề xuất mơ hình triển khai IPv6 cho hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây ... 50 CHƢƠNG ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG IPV6 TRÊN HỆ THỐNG MẠNG TRƢỜNG CAO ĐẲNG SƢ PHẠM HÀ TÂY 52 3.1 Đặc điểm hệ thống mạng trƣờng Cao đẳng Sƣ phạm Hà Tây yêu cầu chuyển đổi IPv6 ... với tình hình thực tế trường Chương 3-Mơ hình triển khai ứng dụng chuyển đổi IPv4 sang IPv6 cho hệ thống mạng trường Cao đẳng Sư phạm Hà Tây: Phân tích trạng, đặc thù hệ thống mạng trường, yêu