IPv6
III.1. Q u y trìn h p h ân g iải đ ịa ch ỉ lớ p 2 từ đ ịa ch ỉ IPv6 lớ p 3
T ro n g ho ạ t đ ộ ng củ a th ủ tụ c IP p hiê n b ản 4 , q u y trìn h n à y đ ƣ ợ c đ ả m n h iệ m b ở i th ủ tụ c A R P . N o d e cầ n p h â n giải đ ịa chỉ sẽ g ử i g ói tin tru y vấ n tớ i địa chỉ đ ích là địa chỉ q uả n g b á (địa ch ỉ broadcast) củ a m ạ n g , d o vậ y sẽ tá c độ n g đ ến m ọ i n o d e kh á c trê n đ ƣ ờ n g kế t n ối, là m g iả m h iệ u su ấ t m ạ n g .
T ro n g h o ạ t độ n g củ a địa chỉ IPv6, đ â y là m ộ t tro n g số n h ữ n g q u y trìn h d o th ủ tụ c ND (Neighbor Discovery) đ ả m n h iệ m . Đ ể p h ụ c vụ ch o việ c p h â n giải tƣ ơ ng ứ n g địa ch ỉ lớ p m ạ n g và địa ch ỉ vậ t lý, cá c n o d e IPv6 d u y trì m ộ t b ả n g lƣ u trữ th ô n g tin về cá c n o de lâ n cận , g ọi là "neighbor cache". Trong h ệ điề u h à n h Windows, ch ú ng ta có th ể xe m th ô n g tin tro n g bả n g n à y vớ i lệ n h netsh>interface ipv6>show neighbors.
K h i m ộ t node IPv6 cầ n tìm đ ịa ch ỉ lớ p 2 (ví d ụ địa chỉ M A C trê n m ộ t E th e rn e t) tƣ ơ n g ứ n g vớ i m ộ t đ ịa chỉ IPv6 nà o đ ó , th a y vì g ử i gó i tin tru y vấ n tớ i đ ịa ch ỉ m u ltica st m ọ i n o d e p h ạm vi lin k (F F 0 2 ::1) đ ể tá c đ ộ n g tớ i m ọ i n o d e trê n đ ƣ ờ ng kế t n ối (tƣ ơ n g đ ƣ ơ n g n h ƣ địa chỉ broadcast trong IPv4), n o d e g ử i tớ i địa ch ỉ đ ích là địa chỉ M ultica st Solicited Node tƣ ơ n g ứ n g địa chỉ u nica st cầ n p h â n giải.
N h ƣ đ ã đ ề cậ p tro n g ch ƣ ơ n g 2 , n o d e IPv6, kh i đ ƣ ợ c g ắ n m ộ t đ ịa ch ỉ unicast, n g oài việ c lắ n g n g h e lƣ u lƣ ợ n g tại địa chỉ u nica st nà y, sẽ lậ p tứ c n g h e và n hậ n lƣ u lƣ ợ n g củ a m ộ t d ạ n g địa chỉ m u ltica st tƣ ơ n g ứ n g đ ịa ch ỉ u nica st là M u ltica st S olicite d N o d e .
N h ƣ vậ y, tro n g q u á trìn h p h â n giả i đ ịa chỉ củ a IPv6, ch ỉ n h ữ n g no d e đ a n g n g h e lƣ u lƣ ợ n g tại địa chỉ M u ltica st S o licite d N o d e p hù h ợ p m ớ i n h ậ n và xử lý gó i tin . Đ iề u nà y giả m th iể u việc tá c độ n g đ ế n m ọ i no d e trê n đ ƣ ờ n g kế t n ối, tă n g h iệ u q uả h o ạ t đ ộ n g. Đ â y là m ộ t tro n g n h ữ n g cả i tiến củ a IPv6 so vớ i p hiên b ả n IPv4.
Đ ể th ự c h iệ n q u y trìn h p hâ n giải địa chỉ, h ai n o d e IPv6 tra o đổ i th ô n g đ iệ p D ò tìm n o d e lâ n cậ n (N eig h bo r S olicita tio n - NS) và Q u ả n g b á củ a n o d e lâ n cận (N eighbor Advertisement - NA).
K h i m ộ t n o d e cầ n p h â n giải đ ịa chỉ, n ó g ử i đi trê n đ ƣ ờ n g kế t n ối th ô ng đ iệ p N S , vớ i:
Đ ịa chỉ đ ích : đ ịa ch ỉ IPv6 M u ltica st S olicite d N o d e tƣ ơ n g ứ n g đ ịa ch ỉ un ica st cầ n p h â n g iải địa chỉ
T hôn g tin ch ứ a tro ng p hầ n d ữ liệu có ch ứ a địa chỉ lớ p 2 củ a n ơ i g ử i (nằ m tron g T ùy chọn “Đ ịa chỉ lớ p 2 củ a n gu ồn” trong gói tin ND). Trên đ ƣ ờ ng kế t n ối, n o d e đ a n g ng h e lƣ u lƣ ợ n g tạ i địa chỉ M u ltica st S o licite d N o de trùn g vớ i đ ịa chỉ đ ích củ a gói tin sẽ n h ận đ ƣ ợ c th ôn g tin . N ó th ự c hiệ n nh ữ n g h à n h đ ộ n g sa u :
C ậ p n h ậ t địa chỉ lớ p 2 củ a n ơ i g ử i vào b ả n g ne ig hb o r ca ch e .
G ử i th ô ng điệ p N A đ á p trả tớ i địa chỉ đ ích là đ ịa chỉ ng u ồ n đ ã g ử i g ó i tin , th ôn g tin tro ng p h ầ n d ữ liệ u có địa ch ỉ lớ p 2 củ a n ó (ch ứ a trong T ù y ch ọn “Đ ịa chỉ lớ p 2 củ a đ ích ” trong gói tin ND).
K h i n hậ n đ ƣ ợ c thô n g điệ p N A , n o de cầ n p h ân g iải địa ch ỉ sẽ cậ p n h ậ t th ô n g tin và o b ả n g n eig hb o r ca ch e củ a m ìn h và sử d ụ n g th ô n g tin tro n g đó đ ể th ự c hiện liê n lạ c.
H ình 29: Q uy trình phân giải địa ch ỉ
III.2. K iểm tra trù n g lặp đ ịa ch ỉ trên m ộ t đ ƣ ờ n g kết n ố i
M ọ i n od e IPv6 th ự c hiệ n th uậ t to á n kiể m tra sự trùn g lặp về địa chỉ (Duplicate Address Detection - DAD) trê n m ộ t đ ƣ ờ n g kế t n ối trƣ ớ c khi
`
ICMPv6 D ạ n g = 135 N g u ồ n = A
Đ ích = Đ ịa ch ỉ M u ltica st S o licite d -n o d e củ a B D ữ liệ u = Đ ịa ch ỉ lớ p 2 củ a A T ru y vấ n = Đ ịa ch ỉ củ a b ạ n là g ì? ` A B ICMPv6 D ạ n g = 136 N g u ồ n = B Đ ích = A D ữ liệ u = Đ ịa ch ỉ lớ p 2 củ a B
ch ín h th ứ c g á n đ ịa chỉ u nica st ch o m ộ t g ia o d iệ n , nh ằ m n g ă n n g ừ a việ c xu n g đ ộ t về đ ịa chỉ. Q u y trìn h nà y đ ƣ ợ c á p d ụ n g dù địa chỉ đ ƣ ợ c g ắ n b ằ n g ta y ho ặ c b ằ n g hìn h th ứ c cấ u h ìn h tự đ ộ n g . C h ừ n g n à o thiế t b ị vẫ n cò n đ a ng th ự c h iệ n D A D và ch ƣ a q u yế t đ ịnh đ ƣ ợ c là địa chỉ kh ô n g có sự trù n g lặ p , th ì địa chỉ đ ƣ ợ c coi là đ ịa ch ỉ “th ă m d ò ”.
D A D sử d ụ n g h a i th ô n g điệ p D ò tìm n o d e lân cậ n (N S ) và Q u ả n g bá củ a n o d e lâ n cận (N A ). T u y n hiê n m ộ t số th ôn g tin của g ói tin n à y kh á c vớ i gói tin sử d ụ n g tro ng q u á trìn h p h â n g iả i địa ch ỉ.
K h i m ộ t n o d e cần kiể m tra trùn g lặ p địa ch ỉ, n ó g ử i g ói tin N S vớ i cá c thông tin:
Đ ịa chỉ IPv6 n g u ồ n : L à địa chỉ đ ặ c biệt "::".
Đ ịa chỉ đ ích : là địa chỉ M u ltica st S o licite d N od e tƣ ơ n g ứ n g đ ịa ch ỉ đ a n g kiể m tra trù n g lặp .
Gói tin NS sẽ ch ứ a địa chỉ IPv6 đ a n g đ ƣ ợ c kiể m tra trù n g lặ p . S a u kh i g ử i N S , n o d e sẽ đ ợ i. N ếu kh ô n g có p h ả n h ồi, có n g h ĩa đ ịa chỉ n à y ch ƣ a đ ƣ ợ c sử d ụ n g . N ế u đ ịa chỉ n à y đ ã đ ƣ ợ c m ộ t n o d e n à o đ ó sử d ụ n g rồi, n o d e nà y sẽ n h ận đ ƣ ợ c th ô n g điệ p N S và g ử i th ô n g đ iệ p NA đ á p trả :
Nế u n o d e đ an g kiể m tra đ ịa chỉ trùn g lặ p nh ậ n đ ƣ ợ c th ô n g điệp NA p h ả n h ồi lại NS m ìn h đ ã g ử i, n ó sẽ hủ y b ỏ việc sử d ụ n g địa chỉ nà y.
III.3. K iểm tra kh ả n ăn g có th ể kết n ố i đ ƣ ợ c tớ i n o d e lân cận .
T h ô n g điệp D ò tìm n o d e lâ n cậ n (N S ) và Q uả n g b á củ a n od e lâ n cậ n (NA) đ ƣ ợ c sử d ụ n g tro n g q u á trìn h p h â n giải đ ịa chỉ, kiể m tra trù n g lặ p đ ịa chỉ, cũ n g đ ƣ ợ c sử d ụ n g ch o n h ữ n g m ụ c đ ích kh á c, n h ƣ q u á trìn h kiể m tra kh ả n ă n g có th ể kế t n ố i đ ƣ ợ c tớ i n o d e lâ n cậ n (Neighbor Unreachability Detection – NUD) Các node IPv6 d u y trì b ả n g th ô n g tin về cá c n o d e lâ n cận củ a m ìn h tro n g b ả n g lƣ u trữ (neighbor cache). C h ú n g cậ p n h ậ t b ản g n à y khi có sự th a y đ ổ i tìn h trạ n g m ạ n g . B ả n g neighbor cache lƣ u thô n g tin đ ối vớ i cả bộ địn h tu yế n (router) và máy tính (host).
B iế t đ ƣ ợ c n o d e lân cậ n có th ể kế t n ố i tớ i đƣ ợ c h a y kh ô n g rấ t q u a n trọ n g đ ối vớ i m ộ t n o d e vì n ó sẽ điề u chỉn h cá ch th ứ c cƣ xử củ a m ìn h . V í d ụ kh i b iế t m ộ t n o d e lân cậ n kh ôn g kế t nối tớ i đ ƣ ợ c, node sẽ n g ừ n g g ử i g ói tin , biế t m ộ t ro u te r đ a n g khô n g th ể kế t n ố i tớ i đ ƣ ợ c, máy tính có th ể th ự c hiệ n qu y trình tìm kiế m m ộ t ro u te r kh á c.
N ế u m ộ t node m u ố n kiể m tra tìn h trạn g có th ể n h ậ n gói tin củ a n o d e lâ n cậ n , n ó g ử i th ô n g điệ p N S , N ế u n h ậ n đ ƣ ợ c N A p h ú c đ á p , n ó b iế t tìn h trạ ng củ a n od e lâ n cận là có th ể kế t n ối đƣ ợ c và sẽ cậ p n h ậ t th ô n g tin n à y và o b ả n g lƣ u trữ củ a m ìn h . T ìn h trạng n à y chỉ đ ƣ ợ c coi là tạ m th ờ i, tro n g m ộ t kh o ả n g thờ i gia n n hấ t định , trƣ ớ c khi no d e cầ n th ự c h iệ n lại quy trình NUD. K h o ản g thờ i gia n qu y đ ịnh n à y, cũ n g n h ƣ m ộ t số cá c th a m số h o ạ t đ ộ n g kh á c, máy tính sẽ n h ậ n đ ƣ ợ c từ th ô n g tin Q u ả n g b á củ a ro ute r (R o u te r A d ve rtise m e n t - RA) củ a b ộ đ ịn h tu yế n trê n đ ƣ ờ n g kế t n ối.
III.4. T ìm kiếm b ộ đ ịn h tu yến trên đ ƣ ờ n g kết n ố i (Router Discovery)
Đ ố i vớ i ho ạ t đ ộn g củ a địa chỉ IPv6, sự tra o đ ổ i g iữ a cá c máy tính vớ i n h a u , giữ a máy tính vớ i b ộ địn h tu yế n trê n cù n g m ộ t đ ƣ ờ n g kế t n ố i là rấ t q u a n trọ n g . T ro ng m ạ n g , b ộ đ ịn h tu yế n là th iết bị đ ả m n h iệ m việ c ch u yể n tiế p lƣ u lƣ ợ n g củ a cá c máy tính từ m ạ n g n à y san g m ạ n g kh á c. M ộ t máy tính p h ả i n h ờ và o b ộ địn h tu yế n để có th ể g ử i th ô ng tin tớ i n h ữ n g n o d e nằ m n g o à i đ ƣ ờ n g kế t n ối củ a m ìn h . D o vậ y, trƣ ớ c khi m ộ t máy tính có th ể th ự c h iệ n cá c h oạ t đ ộ n g giao tiế p vớ i m ạ n g b ê n n g o ài, n ó cầ n tìm m ộ t b ộ địn h tu yế n và h ọ c đ ƣ ợ c nh ữ n g th ô n g tin q u an trọ n g về b ộ đ ịn h tu yến , cũ n g n h ƣ về m ạ n g . T ro n g th ế h ệ đ ịa chỉ IPv6, đ ể có th ể cấ u h ìn h đ ịa chỉ, cũ n g nh ƣ có n h ữ n g th ôn g số ch o h o ạ t đ ộ n g, máy tính IPv6 cầ n tìm th ấ y b ộ đ ịn h tu yế n và n h ậ n đ ƣ ợ c n h ữ n g th ô n g tin từ b ộ địn h tu yến trê n đ ƣ ờ n g kết n ối. B ộ địn h tuyế n IPv6 ngoài việ c đ ả m trá ch ch u yể n tiế p gói tin ch o máy tính cò n đả m n h iệ m m ộ t h o ạ t đ ộ n g kh ô n g thể thiế u là q uả n g b á sự hiệ n diệ n củ a m ìn h và cu n g cấp cá c th a m số trợ g iú p máy tính trê n đ ƣ ờ n g kế t n ố i cấ u h ìn h địa chỉ và cá c th a m số h o ạ t đ ộ n g . T h ự c h iệ n n h ữ n g h o ạ t đ ộn g tra o đ ổi th ô n g tin g iữ a m á y tín h trê n đ ƣ ờ n g kế t n ối và b ộ định tu yến (ro ute r) là m ộ t n h iệ m vụ rấ t q u an trọn g củ a th ủ tụ c N D .
Q u á trìn h tìm kiế m , tra o đ ổi giữ a máy tính và b ộ định tu yến th ự c hiệ n d ự a trê n h ai d ạ n g th ô n g đ iệ p sa u :
Dò tìm router (Router Solicitation - RS) đ ƣ ợ c g ử i bở i máy tính tớ i các bộ địn h tu yế n (router) trên đ ƣ ờ n g kế t nối. D o vậ y, g ói tin đ ƣ ợ c g ử i tớ i địa chỉ đ ích m ulticast m ọi router ph ạ m vi lin k (F F 02 ::2). Máy tính g ử i thôn g điệ p nà y đ ể yêu cầu bộ định tuyế n q uản g bá ng ay cá c thông tin nó cần ch o ho ạt đ ộn g ví dụ khi máy tính ch ƣ a đ ƣ ợ c gắ n địa chỉ, ch ƣ a có các tha m số m ặ c địn h cầ n thiết đ ể xử lý g ói tin…
Q u ả n g b á củ a ro u ter (R o u ter A d ve rtise m e n t - RA) ch ỉ đ ƣ ợ c g ử i b ở i các b ộ địn h tu yế n đ ể qu ả n g b á sự h iệ n diệ n củ a bộ định tu yến và các tham số cầ n th iế t kh á c ch o h o ạ t đ ộn g củ a cá c máy tính. B ộ đ ịn h tu yế n g ử i định kỳ th ôn g điệ p n à y trê n đ ƣ ờ n g kế t n ối và g ử i th ô n g đ iệ p nà y bấ t cứ khi n à o n h ận đ ƣ ợ c th ô n g điệ p R S từ cá c máy tính tro n g đ ƣ ờ n g kế t n ối.
T ìm kiế m b ộ đ ịn h tu yế n (Router Discovery) là quá trìn h tra o đ ổi giữ a b ộ đ ịn h tu yế n và máy tính trê n m ộ t đ ƣ ờ n g kế t n ối, tro n g đó :
Router:
Q u ả n g b á gó i tin R A : N h iệ m vụ cơ b ả n m ộ t bộ đ ịnh tu yế n IP v6 th ự c h iệ n tron g N D là g ử i định kỳ g ói tin RA q u ả ng b á sự hiệ n diệ n của n ó trê n đ ƣ ờ n g kế t n ối và cá c th ô ng số kh á c. K h o ả n g thờ i gia n cá ch g iữ a h ai th ô ng điệ p đ ƣ ợ c cấ u h ìn h trê n b ộ đ ịn h tu yế n . R A cũ n g đ ƣ ợ c g ử i kh i có bấ t cứ tìn h h u ố n g đặ c biệ t n à o xả y ra , ví d ụ kh i th ô n g tin q ua n trọ n g n ào đ ó củ a b ộ địn h tu yến th a y đ ổi n h ƣ địa chỉ củ a n ó .
D u y trì n h ữ n g th ô ng số cơ b ả n ch o m ạ n g : B ộ đ ịn h tu yế n (ro u te r) cũ n g đ ả m n h iệ m việ c d u y trì n h ữ n g th ô n g số cơ b ả n p h ụ c vụ ch o h o ạ t đ ộ n g m ạ n g . N h ữ n g th ô n g số n à y sẽ đ ƣ ợ c th ô n g b á o n hờ cá c trƣ ờ n g tron g R A .
N h ậ n và xử lý th ô n g điệ p R S . R o u te r sẽ lắ ng n g h e th ô ng điệ p n à y củ a cá c máy tính và nế u nh ậ n đ ƣ ợ c g ói tin n à y, n ó sẽ lậ p tứ c g ử i R A p h ú c đ á p .
Máy tính:
N h ậ n và xử lý g ói tin Q uả n g bá củ a rou te r: Máy tính sẽ lắ n g n g h e n h ậ n cá c th ô n g điệ p R A , khi n h ận đ ƣ ợ c th ô ng đ iệp n à y, n ó sẽ : X á c lậ p n h ữ n g giá trị th ô ng số h oạ t đ ộ ng th e o n h ữ n g giá trị
đ ƣ ợ c g ử i tro n g cá c trƣ ờ n g củ a R A . B a o g ồ m cả việ c d u y trì và cậ p n h ậ t m ộ t số d ữ liệu n h ƣ d a n h sá ch tiề n tố đ ịa chỉ, b ộ địn h tu yế n m ặ c đ ịn h .
N ế u máy tính m ớ i kh ở i đ ộn g và ch ƣ a đ ƣ ợ c g ắ n địa chỉ, n ó sẽ th e o n h ữ n g th ô n g tin h ƣ ớ ng d ẫ n tro ng R A đ ể tự đ ộ n g cấu h ình th ô n g tin ch o ch ính n ó : địa chỉ IP , cá c tha m số kh á c.
T ạ o g ói tin Dò tìm router (RS): T ro ng n h ữ n g trƣ ờ n g h ợ p n h ất đ ịn h, máy tính sẽ tạ o g ó i tin R S và g ử i đ i trê n đ ƣ ờ n g kế t n ố i đ ể có th ể n hậ n n g a y R A p h ú c đ á p m à kh ô n g đ ợ i th e o địn h kỳ.
N h ờ q u á trìn h tra o đ ổi n h ƣ trê n , n h ữ n g th ôn g tin sa u liê n q u a n đ ế n đ ƣ ờ n g kế t n ối đ ƣ ợ c thiế t lậ p :
B ộ đ ịn h tu yế n m ặ c đ ịn h ch o cá c máy tính trê n đ ƣ ờ n g kế t n ối. T ro n g th ô n g điệ p R A có trƣ ờ n g T hờ i gia n số ng (Router Lifetime), giá trị củ a n ó xá c đ ịn h thờ i gia n bộ địn h tu yế n g ử i R A có th ể đ ƣ ợ c coi là b ộ đ ịn h tu yến m ặ c đ ịn h . T u y n hiê n , n ế u máy tính n h ậ n th ấ y b ộ đ ịn h tu yế n kh ô n g liên lạ c đ ƣ ợ c (q u a qu y trìn h kiểm tra kh ả n ă n g có thể kế t n ố i đ ƣ ợ c tớ i n o d e lâ n cận ), n ó sẽ kh ô ng sử d ụ n g b ộ đ ịn h tu yế n làm b ộ đ ịnh tu yế n m ặ c đ ịnh n ữ a , ch o d ù vẫ n cò n th ờ i gian h ợ p lệ. Máy tính có th ô n g tin đ ể q u yế t địn h m ìn h cầ n sử d ụ n g cá ch th ứ c
cấ u h ìn h IP n h ờ m á y ch ủ D H C P v6 h a y tự cấ u h ìn h địa chỉ. T ro n g Qu ả n g b á củ a ro u ter có th ô n g tin ch ỉ d ẫn ch o máy tính p h ƣ ơ n g th ứ c n h ậ n th ôn g tin cấu h ìn h địa chỉ.
M ộ t số th a m số m ặ c đ ịn h trên đ ƣ ờ n g kế t nố i, p hụ c vụ ch o h o ạ t đ ộ n g củ a máy tính:
G iá trị m ặ c đ ịn h củ a G iớ i h ạn b ƣ ớ c (Hop Limit) cho các gói tin IPv6.
T h ờ i gia n máy tính th ự c h iệ n lại q u á trìn h kiểm tra kh ả n ă n g có th ể kế t n ối đ ƣ ợ c tớ i n o de lâ n cận (N UD).
G iá trị M T U m ặ c đ ịn h củ a đ ƣ ờ n g kế t nối.
D a n h sá ch cá c tiề n tố m ạ n g (p re fix) củ a đ ƣ ờ ng kế t n ố i. M ỗ i tiề n tố m ạ n g sẽ g ồ m có cả th ô n g tin về th ờ i gia n số n g . N ế u trê n đ ƣ ờ n g kế t nố i đ a n g sử d ụ n g p h ƣ ơ n g th ứ c tự đ ộ n g cấ u h ình kh ô n g cầ n m á y ch ủ D H C P v6 (g ọ i là cá ch th ứ c tự đ ộ n g cấ u h ìn h kh ôn g trạ n g th ái), máy tính sẽ sử d ụn g tiề n tố m ạ n g n h ận đ ƣ ợ c từ th ô n g tin q u ản g b á củ a ro u ter, gắ n vớ i đ ịn h da n h giao d iệ n đ ã tự đ ộ n g tạ o ra đ ể tạ o n ê n đ ịa chỉ to à n cầ u củ a máy tính.
III.5. T ự đ ộ n g cấu h ìn h đ ịa ch ỉ kh ô n g trạn g thái củ a th iết b ị IPv6
T hiế t bị IPv4 kh i kế t n ối và o m ạ n g p h ả i đ ƣ ợ c cấ u h ìn h b ằ n g ta y cá c th ô n g số địa chỉ, m ặ t n ạ m ạ n g , b ộ định tu yến m ặ c đ ịn h , m á y ch ủ tê n m iề n . Đ ể giả m cấ u h ìn h th ủ cô n g , m á y ch ủ D H C P đ ƣ ợ c sử d ụ n g để có th ể cấ p p h á t đ ịa ch ỉ IP và th ô n g số ch o th iế t b ị IPv4 kh i n ó kế t n ối và o