Địa chỉ IPv6 phát triển khi Internet IPv4 đã sử dụng rộng rãi và có một mạng lƣới toàn cầu. Trong thời điểm rất dài ban đầu, các mạng IPV6 sẽ chỉ là những ốc đảo, thậm chí là những host riêng biệt trên cả một mạng lƣới IPv4 rộng lớn. Làm thế nào để những mạng IPv6, hay thậm chí những host IPv6 riêng biệt này có thể kết nối với nhau, hoặc kết nối với mạng Internet IPV6 khi chúng chỉ có đƣờng kết nối IPv4. Sử dụng chính cơ sở hạ tầng mạng IPv4 để kết nối IPv6 là mục tiêu của công nghệ đƣờng hầm.
Công nghệ đƣờng hầm là một phƣơng pháp sử dụng cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng IPv4 để thực hiện các kết nối IPv6 bằng cách sử dụng các thiết bị mạng có khả năng hoạt động dual-stack tại hai điểm đầu và cuối nhất định.
IPV4, IPV6 network
router#
interface Ethernet0
ip address 192.168.99.1 255.255.255.0 ipv6 address 2001:410:213:1::/64 eui-64 Dual-Stack
Cisco Router
Telnet, Ping, Traceroute, SSH, DNS client, TFTP…
Hình 32: Dual-stack trong HĐH Window
Các thiết bị này “bọc” gói tin IPv6 trong gói tin có header IPv4 và truyền tải đi trong mạng IPv4 tại điểm đầu và gỡ bỏ IPv4 header, nhận lại gói tin IPv6 ban đầu tại điểm đích cuối đƣờng truyền IPv4.
Giá trị của trƣờng Protocol Field trong IPv4 header luôn đƣợc xác lập có giá trị 41 để xác định đây là gói tin IPv6 đƣợc bọc trong gói tin IPv4. Do vậy để các gói tin có thể truyền đi trên cơ sở hạ tầng mạng IPv4, nếu trên đƣờng kết nối có sử dụng firewall, firewall này cần phải đƣợc thiết lập để cho phép gói tin có giá trị Protocol 41 đi qua. Điểm kết thúc đƣờng hầm có thể đƣợc xác định tại host hoặc router tạo nên kết nối nhƣ sau:
Router-tới-Router
Host-tới-Router hoặc Router-tới-Host Host-tới-Host
Với nhiều công nghệ tạo đƣờng hầm khác nhau, các IPv6 host, hay mạng IPv6 riêng biệt hiện nay trên Internet đều có thể có kết nối IPv6, và kết nối vào mạng Internet IPV6 để thử nghiệm, tìm hiểu, trao đổi thông tin. Tất nhiên các host và mạng này phải có kết nối Internet IPv4 và lựa chọn một công nghệ đƣờng hầm phù hợp.
Một số công nghệ đƣờng hầm sẽ đƣợc mô tả cụ thể trong các mục tiếp theo giúp bạn đọc có thể hình dung và lựa chọn công nghệ phù hợp với mục đích và nhu cầu của mình.
5.1.2.1 Phân loại công nghệ Tunnel
Tùy theo công nghệ tunnel, các điểm bắt đầu và kết thúc đƣờng tunnel có thể đƣợc cấu hình bằng tay bởi ngƣời quản trị, hoặc đƣợc tự động suy ra từ địa chỉ nguồn và địa chỉ đích của gói tin IPv6., đƣờng hầm sẽ có dạng kết nối điểm-điểm hay điểm – đa điểm. Dựa theo cách thức thiết lập điểm đầu và cuối đƣờng hầm, công nghệ tunnel có thể phân thành hai loại: tunnel bằng tay và tunnel tự động
Tunnel bằng tay (Configured)
Tunnel bằng tay là hình thức tạo đƣờng hầm kết nối IPV6 trên cơ sở hạ tầng mạng IPV4, trong đó đòi hỏi phải có cấu hình bằng tay tại các điểm kết thúc đƣờng hầm. Trong tunnel cấu hình bằng tay, các điểm kết cuối đƣờng hầm này sẽ không đƣợc suy ra từ các địa chỉ nằm trong địa chỉ nguồn và địa chỉ đích của gói tin IPv6.
Tunnel tự động (Automatic)
Tunnel tự động là công nghệ tạo đƣờng hầm trong đó không đòi hỏi cấu hình địa chỉ IPv4 của điểm bắt đầu và kết thúc đƣờng hầm bằng tay. Địa chỉ IPv4 của điểm bắt đầu và kết thúc đƣờng hầm đƣợc suy ra từ địa chỉ nguồn và địa chỉ đích của gói tin IPv6.
5.1.2.2 Nguyên tắc hoạt động của việc tạo đƣờng hầm:
Nguyên tắc của việc tạo đƣờng hầm trong công nghệ tunnel nhƣ sau:
Xác định thiết bị kết nối tại các điểm đầu và cuối đƣờng hầm. Hai thiết bị này phải có khả năng hoạt động dual-stack47.
Trên hai thiết bị mạng (có kết nối Internet IPv4) tại đầu và cuối đƣờng hầm, thiết lập một giao diện tunnel (giao diện ảo, không phải giao diện vật lí) dành cho những gói tin IPv6 sẽ đƣợc bọc trong gói tin IPv4 đi qua.
Xác định địa chỉ IPv4 và địa chỉ IPv6 tại nguồn và đích của giao diện tunnel. Gắn địa chỉ IPv6 cho giao diện tunnel.
Tạo tuyến (route) để các gói tin IPv6 đi qua giao diện tunnel. Tại đó, chúng đƣợc bọc trong gói tin IPv4 có giá trị trƣờng Protocol 41 và chuyển đi dựa trên cơ sở hạ tầng mạng IPV4 và nhờ định tuyến IPv4.