CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU VỀ IPv6
2.2 Địa chỉ IPv6
2.2.3.1 Địa chỉ Unicast
Unicast được dùng để định dạng cho các giao diện trên mạng. Nó giống như kiểu địa chỉ point-to-point trong IPv4. Một gói có địa chỉ đích là địa chỉ unicast sẽ được
chuyển tới giao diện được định dạng bởi địa chỉ đó. Địa chỉ unicast có thể được phân loại như sau:
• Địa chỉ Aggregatable global
• Địa chỉ link-local
• Địa chỉ site-local
• Địa chỉ đặc biệt
• Địa chỉ tương thích
• Địa chỉ NSAP
- Địa chỉ Aggregatable global unicast (phạm vi toàn cầu): Dạng địa chỉ này được sử dụng để hỗ trợ các nhà cung cấp dịch vụ (ISP) có nhu cầu kết nối Internet tồn cầu. Loại địa chỉ này được xây dựng theo kiến trúc phân cấp rõ ràng, cụ thể như sau:
3 bit 13 bits 8 bits 24 bits 16 bits 64 bits
FP TLA ID RES NLA ID SLA ID Interface ID
Hình 2.2 Cấu trúc địa chỉ aggreatable global unicast
• FP = 001 (Format Prefix): tiền tố định dạng đối với địa chỉ lọai này
• TLA ID (Top Level Aggregation Identification): Trường này có kích thước là 13 bit. TLA ID định danh mức cao nhất trong phân cấp địa chỉ, tức là nó định danh các nhà cung cấp dịch vụ cao nhất trong hệ thống các nhà cung cấp dịch vụ. Các TLA ID được quản lý bởi Internet Assigned Numbers Authority (IANA) và được cấp phát tới cơ quan đăng ký Internet. TLA ID có thể phân biết 213 = 8192 các TLA ID khác nhau.
• RES: Trường này gồm 8 bit, các bit này chưa được sử dụng, dự trữ cho tương lai để mở rộng kích thước của trường TLA ID hoặc NLA ID.
• NLA ID (Next Level Aggregation Identifier): Trường này gồm 24 bit, định danh nhà cung cấp bậc 2 (sau TLA) trong hệ thống các nhà cung cấp địa chỉ.
• SLA ID (Site Level Aggregation Identifier): được sử dụng bởi 1 tổ chức cá nhân để định danh các subnet trong site đó. Kích thước của trường này là 16 bit. Một tổ chức có thể sử dụng 16 bit trong site để tạo ra 65,536 subnet hay tạo ra nhiều cấp của phân cấp địa chỉ.
• Interface ID: Xác định giao diện của một subnet riêng biệt. Trường này gồm 64 bit. Interface ID trong IPv6 tương đương với node ID hay host ID trong IPv4.
Như vậy, loại địa chỉ này được thiết kế phân cấp, cấu trúc của nó được chia thành 3 phần:
• 48 bit public topology.
• 16 bit Site topology.
• 64 bit định danh giao diện.
Trong mỗi phần có thể chia làm nhiều cấp con như hình sau:
Hình 2.3 Sự phân cấp địa chỉ global unicast
Như vậy, giá trị TLA ID có ý nghĩa định danh nhà cung cấp địa chỉ cao nhất. Để có được một TLA ID, phải yêu cầu xin cấp qua một số tổ chức quốc tế. Đối với một ISP, trong mơ hình này đóng vai trị là một NLA cần phải xin cấp giá trị NLA ID của mình thơng qua các tổ chức TLA. Đối với mỗi tổi chức TLA, sau khi có TLA ID, có thể cấp phát đến các tổ chức cấp dưới. Với mỗi TLA cho phép định danh tới 224 các tổ chức khác nhau. Đối với cấu trúc của NLA ID cũng được phân ra thành các phần nhỏ, sử dụng n bit trong số 24 bit NLA để định danh cho tổ chức đó, 24- n bit cịn lại cũng có thể phân cấp tiếp hoặc để cấp cho các host trong mạng. Trong mỗi NLA, SLA ID cũng có thể phân cấp theo quy tắc tương tự như NLA ID để cung cấp cho nhiều site khách hàng.
Một site thuộc phạm vi một NLA khi có yêu cầu cấp địa chỉ sẽ nhận được thông tin về TLA ID, NLA ID, SLA ID để định danh site trong tổ chức đó và xác định subnet trong các mạng con.
48 bits public topology 16 bits site
topology 64 bits interface identifier
001 13 bits TLA ID 8 bits
RES 24 bits NLA ID 16 bits subnet
SLA2 (m bits) Subnet (16 – n –m bits) Site ID (24 – n – m bits) NLA2 (m bits) NLA1 ( n bits) Site ID (24 – n bits) SLA1 ( n bits) Subnet (16 – n bits)
- Địa chỉ local-unicast: Đối với IPv6 có hai loại địa chỉ Unicast hỗ trợ các liên kết cục bộ trong cùng một mạng, đó là địa chỉ link-local và địa chỉ site-local. Các địa chỉ link-local được sử dụng trên một liên kết đơn, còn các địa chỉ site-local được sử dụng cho mục đích trong phạm vi một site.
• Địa chỉ link-local: Các địa chỉ link-local được định dạng bởi tiền tố nhận dạng 1111 1110 10, được sử dụng để liên kết các node với các node hàng xóm trên cùng 1 liên kết. Cấu trúc địa chỉ link-local như sau:
10 bits 54 bits 64 bits
1111 1110 10 0 Interface ID
Hình 2.4 Cấu trúc địa chỉ link-local
Một địa chỉ link-local là yêu cầu bắt buộc cho q trình khám phá neighbor và ln ln tự động cấu hình ngay cả khi khơng có các địa chỉ unicast khác. Địa chỉ link-local được cấu hình ngay lập tức khi giao diện được gắn vào mạng. Link-local luôn bắt đầu với FE80, với 64 bit định dạng giao diện, tiền tố của địa chỉ link-local luôn là FE80::/64. Một router IPv6 không bao giờ chuyển lưu lượng link-local ra ngồi liên kết.
• Địa chỉ site-local: Địa chỉ site-local được xác định cấu hình trong một mạng cấu tạo bởi một số mạng con.Các địa chỉ site-local được định dạng bởi tiền tố 1111 11110 11. Các địa chỉ site-local không liên lạc với các site khác, và các router khơng chuyển lưu lượng site-local ra ngồi site. Các địa chỉ site-local có thể được dùng để thêm vào địa chỉ global. Phạm vi của một địa chỉ site- local là trong site đó.
10 bits 38 bits 16 bits 64 bits
1111 1110 11 0 Subnet ID Interface ID
Hình 2.5 Cấu trúc địa chỉ site-local unicast
Không giống như địa chỉ link-local, các địa chỉ site-local khơng tự động cấu hình mà phải được gán thơng qua cấu hình địa chỉ stateless hay stateful.
48 bit đầu tiên luôn được cố định cho địa chỉ site-local, bắt đầu với FEC0::/48. Sau 48 bit cố định là 16 bit định dạng subnet (trường Subnet ID). Với 16 bit, chúng ta có thể có 65,536 subnets trong một cấu trúc subnet lớn, và chúng ta có thể chia các bit bậc cao trong trường Subnet ID để tạo ra một cấu trúc định tuyến phân cấp. Sau trường
Subnet ID là trường Interface ID gồm 64 bit dùng để định dạng một giao diện riêng biệt trên một subnet.
Các địa chỉ global và site-local có cùng cấu trúc địa chỉ ngoại trừ 48 bit đầu. Trong địa chỉ global, trường SLA ID định dạng subnet bên trong một cơ quan. Trong địa chỉ site-local, trường Subnet ID thực hiện chức năng tương tự. Vì vậy, chúng ta có thể tạo ra một cấu trúc định tuyến subnet mà sử dụng cả địa chỉ site-local và địa chỉ global.
- Địa chỉ IPv6 đặc biệt: gồm có địa chỉ khơng xác định và địa chỉ loopback.
• Địa chỉ không xác định (0:0:0:0:0:0:0:0 hay ::) chỉ sử dụng để biểu thị khi khơng có địa chỉ. Nó tương đương với địa chỉ 0.0.0.0 trong IPv4. Địa chỉ khơng xác định được sử dụng điển hình như là một địa chỉ nguồn khi địa chỉ duy nhất không được xác định. Địa chỉ không xác định không bao giờ được gán tới một giao diện và không bao giờ được sử dụng như một địa chỉ đích.
• Địa chỉ loopback (0:0:0:0:0:0:0:1 hay ::1) được sử dụng để định dạng giao diện loopback, cho phép một node gửi các gói tới chính nó. Các gói có địa chỉ loopback khơng bao giờ được gửi trên một link hay được truyền tải bởi một router IPv6.
- Địa chỉ tương thích: Để hỗ trợ cho quá trình chuyển từ IPv4 sang IPv6 và sự tồn tại của cả hai loại host, các địa chỉ sau được định nghĩa:
• Địa chỉ tương thích với IPv4 (0:0:0:0:0:0:w.x.y.z hay ::w.x.y.z), được sử dụng bởi các node IPv6/IPv4 mà kết nối với IPv6 trên kiến trúc hạ tầng IPv4 sử dụng địa chỉ IPv4 như Internet.
• Địa chỉ ánh xạ IPv4, 0:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.z hay ::FFFF:w.x.y.z, được dùng để biểu thị chỉ một node IPv4 tới một node IPv6.
• Địa chỉ 6over4: Một địa chỉ loại [64 bit prefix]:0:0:WWXX:YYZZ, trong đó WWXX:YYZZ là sự biểu diễn hexa hai chấm của w.x.y.z, được sử dụng để miêu tả một host trong kỹ thuật đường hầm.
• Địa chỉ 6to4: một địa chỉ loại 2002:WWXX:YYZZ:[SLA ID]:[Interface ID], trong đó WWXX: YYZZ là sự biểu diễn hexa hai chấm của w.x.y.z, được sử dụng để miêu tả một host trong kỹ thuật đường hầm
• Địa chỉ ISA TAP: một địa chỉ loại [64 bit prefix]:0:5EFE:w.x.y.z trong đó w.x.y.z là địa chỉ IPv4 cơng cộng hay riêng biệt, được sử dụng để biểu diễn một node trong kỹ thuật gán địa chỉ.
- Địa chỉ NSAP: Cung cấp phương pháp ánh xạ địa chỉ NSAP tới địa chỉ IPv6, các địa chỉ NSAP sử dụng tiền tố 0000001 và ánh xạ 121 bit sau của địa chỉ NSAP tới một địa chỉ IPv6, nó có cấu trúc như hình dưới:
7 bits 121 bits
0000001 NSAP-mapped address
Hình 2.6 Cấu trúc địa chỉ NSAP