3.2.1 Các vấn đề chung :
Giao thức IPv6 có nhiều ưu điểm vượt trội so với IPv4, đáp ứng được nhu cầu phát triển của mạng internet hiện tại và tương lai. Do đó , giao thức IPv6 sẽ thay thế IPv6 sẽ thay thế IPv4.
Thách thức mà IPv6 phải đối mặt đó có khả năng chuyển đổi toàn vẹn gói tin. IPv6 từ định dạng IPv6 chuyển sang định dạng IPv4 và kể từ đó vận chuyển trong hệ thống mạng IPv4, để thực hiện được yêu cầu này quá trình chuyển đổi IPv6 phait linh động hết sức tối đa nhưng đó là điểm mâu thuẩn với quy mô rộng lớn của mạng Internet. Do vậy, đây chính là điểm cần quan tâm trong quá trình chuyển đổi, triển khai IPv6. trước đây đã từng tồn tại một vài giao thức được thiết kế nhằm thay thế TCP/TP nhưng thất bại do không thể chạy song song, cũng như tương thích giữa các họ giao thức cũ và mới. Khi nghiên cứu IPv6, nếu chỉ quan tâm đến những chức năng mới mà IPv6 cung cấp, sẽ không thuyết phục được người dùng chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6
Do đó phải đảm bảo tính tương thích trên cơ sở dữ các chức năng của IPv4 trong quá trình chuyển đổi lên IPv6. Để triển khai IPv6, cần có các phương pháp tiến hành đồng thời, xây dựng mạng IPv6 trên nền hạ tầng IPv4 sẳn có, sau đó sẽ dần thay thế mạng IPv4. Người ta đã đưa ra những cơ chế chuyển đổi trong quá trìn nâng cấp mạng Ipv4 lên IPv6.
Mục đích của các cơ chế chuyển đổi là đảm bảo các nội dung sau : Đảm bảo các đặc tính ưu việt của mạng IPv6 so với mạng IPv4 hiện tại.
Tận dụng hạ tầng sẵn có của mạng IPv4 trong giai đoạn chuyển tiếp sang một mạng thuẩn IPv6.
Tăng cường khả năng cung cấp và triển khai. Việc chuyển đổi đối với Host và Router độc lập với nhau.
Nâng cấp lên mạng Ipv6 ít tốn chi phí vì không cần thiết phải thay thế toàn bộ thiết bị hiện có trên nền IPv4 ở bất kỳ vị trí nào trên mạng (LAN, WAN, INTERNET) cho đến khi IPv4 không còn tồn tại (đây là xu hướng chung của công nghệ).
3.2.2 Cơ chế chuyển đổi :
Hiện nay số lượng mạng Ipv4 là rất lớn, hầu hết các dịch vụ, các giao dịch trên mạng đều dựa vào iIPv4. Do đó, có các cơ chế cho phép chuyển đổi qua lại giữa các Host IPv4 và IPv6.
Việc xây dựng lại giao thức lớp Internet trong chồng giao thức TCP/TP dẫn đến nhiều thay đổi. Trong đó, vấn đề thay đổi lớn nhất là việc thay đổi cấu trúc địa chỉ. Sự thay đổi đó ảnh hưởng đến các vấn đề sau :
Ảnh hưởng đến hoạt động của lớp trên (lóp giao vận và lớp ứng dụng trong mô hình OSI).
Ảnh hưởng đến các giao thức định tuyến. Mặt khác, một yêu cầu quan trọng trong việc triển khai Ipv6 là phải thực hiện được mục tiêu ban đầu đề ra khi thiết kế giao thức IPv6. Đó là Ipv6 làm việc được trong môi trường IPv4. Trong một số tình huống, sẽ có hiện tượng một số host chỉ sử dụng giao thức IPv6 và cũng có những Host chỉ sử dụng giao thức IPv4. Vấn đề ở đây là phải đảm bảo những Host ‘thuần IPv6’ phải giao tiếp được với các Host thuần Ipv4 mà vẫn dảm bảo địa chỉ IPv4 đó thống nhất trên toàn cầu. Do vậy, nhằm tọa khả năng tương thích giữa Ipv4 và IPv6, các nhà nghiên cứu đã phát triển một số cơ chế chuyển đổi khác nhau.
Đặc điểm chung của các cơ chế chuyển đổi này là :
Đảm bảo các Host /Router cài đặt IPv6 có thể làm việc được với nhau trên nền IPv4.
- Hổ trợ các khả năng triển khai các Host và router hoạt động trên nền IPv6 với mục tiêu thay thế dần các Host đang hoạt động Ipv4.
- Với một phương pháp chuyển đổi dẻ dàng, thực hiện ở các cấp độ khác nhau từ phía người dùng cuối tới người quản trị hệ thống, các nhà quản trị mạng và cung cấp dịch vụ.
Các cơ chế này là một tập hợp các giao thức thực hiện đối với Host và các Router, kèm theo là các phương thức như gán địa chỉ và triển khai, thiết kế để làm quá trình chuyển đổi Internet sang IPv6 làm việc với mức đọ rủi ro thấp nhất.
Hiện nay các nhà nghiên cứu Ipv6 đã dưa ra những cơ chế chuyển đổi cho kết nối Ipv6 trên nền Ipv4. sau đây là một số cơ chế tiêu biểu :
• Dual Ip layer : Cơ chế này đảm bảo một Host/router được cài cả hai giao thức (trong trường hợp này gọi là Dual stack) Ipv4 và IPv6 ở trên Internet layer trong mô hình phân lớp TCP/TP.
• IPv6 Tunneling over IPv4 : Có chế này thực hiện đóng gói Ipv6 vào một số gói theo chuẩn giao thức IPv4 để có thể chuyển gói tin qua mạng Ipv4 thuần túy. Trong trường hợp này, mạng xem như đó là một gói tin IPv4 bình thường. Theo như hướng dẫn trong khuyến nghị RFC 1933, IETF đã giới thiệu hai phương pháp để tạo đường hầm cho các site IPv6 kết nối với nhau xuyên qua hệ tầng IPv4 : Automatic Tunneling và Configured Tunneling. • Ngoài ra người ta còn sử dụng NAT-PAT cho phép các Host/Router dùng
IPv4 thuần túy và các Host/Router dùng IPv6 thuần túy có thể kết nối làm việc với nhau qua quá trình chuyển đổi lên IPv6. Dùng NAT-PT, ta có thể ảnh xạ qua lại giữa địa chỉ Ipv6 và Ipv4.
3.3 CÔNG NGHỆ CHUYỂN ĐỔI IPV4 SANG IPV63.3.1 Chồng Giao Thức Kép : 3.3.1 Chồng Giao Thức Kép :
Là hình thức TCP /IP bao gồm cả tầng của IPv4 và tầng IP của IPv6. chiến lược này khuyến nghị mọi trạm trước chuyển đổi hoàn toàn sang IPv6 phải có chồng giao thức kép. Để xác định sử dụng phiên bản nào khi gửi một tới đích, trạm nguồn truy vấn DNS (Domain name system). Nếu DNS trả lại địa chỉ IPv4, trạm nguồn gửi gói IPv4. Nếu DNS trả lại địa chỉ Ipv6, trạm nguồn gửi gói IPv6
Về ứng dụng hiện nay hoạt động dual-stack trong hệ điều hành Windows XP, Windows 2003, hệ điệu hành của thiết bị định tuyến Cisco
3.3.2 Công Nghệ Đường Hầm :
Công nghệ đường hầm là một phương pháp sủ dụng cơ sở hà tầng sẳn có của mạng IPv4 để thực hiện các kết nối IPv6 bằng sử dụng các thiết bị mạng có khả năng hoạt động dual-stack tại hai điểm đầu và cuối nhất định. Các thiết bị này (bọc) gói tin Ipv6 trong gói tin có tiêu đề IPv4 và truyền tải đi trong mạng Ipv4 tại điểm đầu và gở bỏ tiêu đề Ipv4, nhận lại gói tin IPv6 ban đầu tại điểm đích cuối đường truyền IPv4.
• Đường hầm tự động :
Nếu trạm nhận sử dụng địa chỉ tương thích , đường hầm xảy ra tự động mà không cần cấu hình địa chỉ IPv4 sẽ được bộ định tuyến biên đóng gói IPv4. Địa chỉ IPv4 được suy ra từ địa chỉ nguồn và đích của gói tin IPv6. Bộ định tuyến bên nhận sử dụng chồng giao thức kép, nhận gói tin IPv4 với địa chỉ của nó, đọc phần tiêu đề nhận thấy trong gói này đang mang gói Ipv6. Sau đó chuyển tới phần mềm IPv6 để xữ lý .
Công nghệ đường hầm Tunnel 6to4 là một công nghệ tự động , cho phép những miền IPv6 6to4 tách biệt có thể kết nối qua mạng IPv4 tới những miền IPv6 6to4 khác. Đường hầm 6to4 là dạng kết nối điểm-đa điểm
• Đường hầm cấu hình :
Đây là hình thức tạo đường hầm được áp dụng giữa hai mạng IPv6, có kết nối Ipv4 thông qua hai bộ định tuyến biên. Máy gửi gói tin IPv6 với địa chỉ IPv6 không tương thích của máy nhận. Bộ định tuyến biên bên gửi, đóng gói tin IPv4 với địa chỉ nguồn là địa chỉ IPv4 của nó và địa chỉ đích là dịa chỉ IPv4 của bộ định tuyến kia. Hai bộ định tuyến tại biên của khu vực IPv4 được cấu hình bằng tay của người quản trị. Bộ địn tuyến biên bên đích nhận gói, mở gói để lấy gói IPv6 và chuyển gói tới đích.
3.3.3 Công nghệ biên dịch tiêu đề :
Thực chất là một dạng công nghệ NAT(Network Address Translation), thực hiện biên dịch địa chỉ và dạng thức của tiêu đề, cho phép thiết bị chỉ hổ trợ IPv6 giao tiếp với thiết bị chỉ hổ trợ IPv4.
Máy gửi muốn sử dụng IPv6, nhưng trạm nhận không hiểu IPv6. Đường hầm không hoạt động trong trường hợp này vì gói phải định dạng Ipv4 để trạm nhận có thể được. Tiêu để IPv6 được chuyển đổi thành tiêu đề IPv4. Biên dịch tiêu để sử dụng một số luật :
Địa chỉ ánh xạ IPv6 được chuyển thành địa chỉ IPv4 bằng cách trích 32bit phía bên phải.
Giá trị trường độ ưu tiên IPv6 được bỏ đi.
Dặt trường loại dịch vụ trong IPv4 là 0. Tính mã tổng kiểm tra cho gói IPv4 và điền vào trường tương ứng.
Bỏ qua nhãn luồng của Ipv6. Các tiêu mở rộng tương thích được chuyển thành các tùy chọn và được đưa vào phần tiêu đề Ipv4.
Độ dài tiêu đề IPv4 được tính và được đưa vào trường tương ứng. Độ dài tổng của IPv4 được tính và được vào trường tương ứng.
3.3.4 sử dụng IPv6 trong URL
Mặc dù các máy chủ DNS có thể truy cập vào một website bằng cách sử dụng tên miền thay cho sử dụng một địa chỉ IP, nhưng bạn vẫn có thể vào một địa chỉ IP thay cho một phần của một URL. Ví dụ một website cá nhân sử dụng URL là
www.tenmien.com , tương ứng với nó là địa chỉ IP 123.26.85.16. Với địa chỉ IP như
vậy, tôi hoàn toàn có thể truy cập vào website bằng cách nhập vào URL : http://123.26.85.16
Hầu hết những người lướt web thường không sử dụng thói quen nhập vào địa chỉ IP. Tuy vậy, việc truy cập theo kiểu này vẫn tồn tại. Điều này đặt biệt đúng với các ứng dụng web riêng lẽ. Khi không liên quan đến một tên miền, một ứng dụng có khả năng tránh được người dùng trái phép dò dẫm và nhãy vào ứng dụng của bạn mọt cách tình cở.
Khi một địa chỉ IP được sử dụng thay thế cho một tên miền, thì số cống đôi lúc được chỉ định như một phần của địa chỉ. Nếu bạn chỉ đơn giản nhập vào sau HTTP:// sau đó là một địa chỉ thì trình duyệt sẽ thừa nhận rằng bạn muốn sử dụng cổng 80. Mặc dù vậy, bạn có thể chỉ định bất kỳ cổng nào để truy cập đến website ,ví dụ nếu bạn muốn truy cập đến website www.tenmien.com bằng địa chit IP và cụ thể là cổng
80 được sử dụng thì lệnh nên dùng đó là http://123.26.85.16:80 .
Giao thức IPv6 cũng vậy, nó cũng được sử dụng một phần của URL. Nhưng nếu quan tâm đến định dạn IPv6 thì bạn nên lưu ý rằng một địa chỉ IPv6 gồm rất nhiều dấu “ :”. Điều này đã nảy sinh một vấn đề khi trìn duyệt của bạn xữ lý bất cứ những cái gì
đó phía sau dấu “ :” như một số chỉ thị của cổng. Trong trường hợp đó, các địa chỉ IPv6 được phân biệt bên trong dấu ngoặc khi chúng được sử dụng như một phần của URL. Ví dụ : nếu bạn đã sử dụng địa chỉ IPv6 mẫu trong một URL thì nó sẽ giống như thế này HTTP://[2001:0f68:0000:0000:0000:0000:1986:69af]/
Giống như có thế chỉ định số của cổng với địa chỉ IPv4, bạn cũng có thể chỉ định số cổng khi sử dụng địa chỉ IPv6. Số cổng phải đi sau cùng mọt định dạng bắt buộc như khi sử dụng IPv4 và ở bên ngoài dấu ngoặc . ví dụ, nếu bạn muốn truy cập vào website tại địa chỉ IPv6 mẫu trên theo cổng 80 thì URL nhập vào sẽ như sau
HTTP://[2001:0f68:0000:0000:0000:0000:1986:69af]:80/
3.4 CÀI ĐẶT IPV6
Hình 3.5 Mô Hình thực nghiệm
3.4.1 cấu hình các Router
Route 0 :
Router#
%SÝ-5-CONFIG I :Configured from consoe by console Router#configure
Confiruring from termiral, memory, or network [terminal] ? Enter configuration commands, one pẻ line. End with CNTL/Z. Router(config)# interface fastEthernet 0/0
Router(config-if)#ipv6 address 2001 ::1/64 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config)#interface sereal 0/3/0 Router(config-if)#ipv6 address 2002 ::1/64 Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit Router(config)#
• Kiểm tra việc cài đặt IPv6
Router#show ipv6 interfac brief FastEthernet0/0 [up/up]
FE80 ::202 :16FF :FEC9 :6601 2001 ::1
FastEthernet0/1 [administratively down/down] Serial0/1/0 [administratively down/down] Serial0/3/0 [up/up]
FE80 ::2D0 :97FF :FEA1 :538 2002 ::1
Vlanl [administratively down/down] Router#
• Kiểm tra việc cài đặt IPV6
Router#show ipv6 interface brief
FastEthernet0/0 [administratively down/down] FastEthernet0/1 [administratively down/down]
Serial0/1/0 [up/up]
FE80 ::2D0 :BCFF :FE60 :24CD 2003 ::1
Serial0/3/0 [up/up]
FE80 ::240 :BFF :FEE7 :6A4B 2002 ::2
Vlanl [administratively down/down]
Router 1 :
Router#configure
Enter configuration commands, one pẻ line. End with CNTL/Z. Router(config)#int Router(config)#interface se0/3/0 Router(config-if)#ipv6 address 2002 ::2/64 Router(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 Router(config-if)#clock rate 64000 Router(config-if)#exit Router(config-if)#interface serial0/1/0 Router(config-if)#ipv6 address 2003 ::1/64 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#clock rate 64000 Router(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 Router(config-if)#exit Router(config)#
• Kiểm tra cài đặt IPV6
Router#show ipv6 interface brief
FastEthernet0/0 [administratively down/down] FastEthernet0/1 [administratively down/down]
Serial0/1/0 [up/up]
EF80 ::2D0 :BCFF :FE60 :24CD 2003 ::1
Serial0/3/0 [up/up]
EF80 ::240 :BFF :FEE7 :6A4B 2002 ::2
Vlanl [administratively down/down]
Router 2 :
Router#configure
Enter configuration commands, one pẻ line. End with CNTL/Z. Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config)#ipv6 address 2004 ::1/64 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config-if)#interface serial 0/3/0 Router(config-if)#ipv6 address 2003 ::2/64 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#clock rate 64000 Router(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 Router(config-if)#exit Router(config)#
• Kiểm tra cài đặt IPV6
Router#show ipv6 interface brief FastEthernet0/0 [up/up]
FE80 ::260 :3EFF :FEAB :ECC01 2004 ::1
FastEthernet0/1 [administratively down/down]
Serial0/1/0 [administratively down/down]
Serial0/3/0 [up/up]
FE80 ::2D0 :D3FF :FE9E :B9D2 2003 ::2
Vlanl [administratively down/down]
3.4.2 Cấu hình IPv6 cho các PC :
Đối với clients chạy WinXP, để cài đặt IPv6 bạn vào Run lệnh “ipv6 install” hoặc dùng câu lệnh “netsh interface ipv6 install”.
Sau khi hoàn tất bước 1 máy tính của bạn đã hỗ trợ ipv6 rồi và mật định trên mỗi máy tính sẽ có sẳn một địa chỉ ipv6 gọi là Link-Local Address có dạng Fe80 ::X :Y :Z%N (ví dụ fe80 ::215 :ff :fe43 :Idd2%2). %2 ý nói là interface 2
Bước 2 đối với địa chỉ IPv6 không theo mặc định bằng lệnh sau : Thiết lập địa chỉ site trên PC A
Nesh Interface Ipv6 Set Address “local area connection” 2001 ::2
Thiết lập địa chỉ site-local trên PC B:
Nesh Interface Ipv6 Set Address “local area connection” 2004 ::2 3.4.3 Định tuyến :
Router 0 :
Router#configure
Confiruring from termiral, memory, or network [terminal] ? Enter configuration commands, one pẻ line. End with CNTL/Z. Router(config)#ipv6 unicast-routing
Router(config)#ipv6 router ospf 10 Router(config-rtr)#router-id 10.10.10.10 Router(config)#interface fa 0/0
Router(config-if)#ipv6 ospf 10 area 0 Router(config)#interface serial 0/3/0 Router(config-if)#ipv6 ospf 10 area 0 Router(config-if)#exit
Router(config-if)#router ospf 10 area 1 Router(config-rtr)# router-id 1.1.1.1
Router(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.0.3 area 0 Router(config-router)#exit
• Kiểm tra định tuyến
Router#show ip-v6 router IPv6 Routing Table – 7 entries
Codes : C-Connected L – Local, S-Static, R – RIP,B – BGP U- Per-user Static route,M-MIPv6
I1-ISISL1,L2-ISISL2,IA-ISIS interarea, IS-ISIS summary
O-OSPF intra,OI-OSPF inter, OE1-OSPF ext 1,OE2-OSPF ext 2 ON1-OSPF NSSA ext 1, ON2-OSPF NSSA ext 2
D-EIGRP,EX-EIGRP external C 2001 ::/64[0/0] Via ::,FastEthernet0/0 L 2001 ::1/128[0/0] Via ::,FastEthernet0/0 C 2002 ::/64[0/0] Via ::,serial 0/3/0 L 2002 ::1/128[0/0] Via ::,serial 0/3/0 O 2003 ::/64[110/781]
Via FE80 ::240 :BFF :FEE7 :6A4B,Serial0/3/0 O 2004 ::/64[110/1562]
Via FE80 ::240 :BFF :FEE7 :6A4B,Serial0/3/0 L FF00 ::/8[0/0]
Via ::,Null0
Router 1 :
Router#configure
Confiruring from termiral, memory, or network [terminal] ? Enter configuration commands, one pẻ line. End with CNTL/Z. Router(config)#ipv6 unicast-routing
Router(config)#ipv6 router ospf 20 Router(config-rtr)#router-id 20.20.20.20 Router(config)#interface se0/3/0
Router(config-if)#ipv6 ospf 20 area 0 Router(config)#interface serial 0/1/0 Router(config-if)#ipv6 ospf 20 area 0 Router(config-if)#exit
Router(config)#router ospf 2
Router(config-rtr)#router-id 2.2.2.2
Router(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.0.3 area 0 Router(config-router)#exit
• Kiểm tra định tuyến :
Router#show ipv6 route
IPv6 Routing Table – 7 entries
Codes : C-Connected L – Local, S-Static, R – RIP, B – BGP U- Per-user Static route,M-MIPv6
I1-ISISL1,L2-ISISL2,IA-ISIS interarea, IS-ISIS summary