Trung tâm phát triển CNTT-ĐHQG TP. Hồ chí minh
Trung tâm đào tạo công nghệ cao Bách Khoa
- Một địa chỉ gồm có 16 bytes, đó là 128 bít độ dài. Kiểu ký hiệu dấu 2 chấm
trong hệ đếm 16 ( Hexadecimal Colon Notation):
- Để làm cho những địa chỉ trở nên có thể đọc đợc nhiều hơn, IPv6 trình bầy
rõ trong kiểu ký hiệu dấu 2 chấm trong hệ đếm 16. Trong kiểu ký hiệu này,
128 bít đợc chia thàng 8 phần, mỗi phần rộng 2 byte. 2 byte trong kiểu ký hiệ
hệ đếm 16 yêu cầu 4 chữ số trong hệ đếm 16 này. Vì thế cho nên địa chỉ gồm
có 32chữ số trong hệ đếm 16 với mỗi 4 chữ số một lại có một dấu : chấm.
Hình1.
128 bít= 16 bytes= 32chữ số trong hệ đếm 16
FDEC : : 7654 3210 ADBF 2922 FFFF
Hình 1: Địa chỉ IP phiên bản 6 ( IPv6 Address)
- Sự rút gọn:
+ Mặc dù là địa chỉ IP ngay cả khi ở trong định dạnh hệ số đếm 16, vẫn rất
dài, nhiều chữ số 0 trong một địa chỉ.
Thí dụ: 1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A
Do đó cơ chế nén địa chỉ đợc dùng để biểu diễn dễ dàng hơn các loại địa chỉ
dạng này. Ta không cần viết các số 0 ở đầu các nhóm, nhng những số 0 bên
trong thì không thể xoá.
Cha rút gọn
1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A
Đã rút gọn
1080: 0: 0: 0: 8: 800:200C:417A
Hình 2 : Sự rút gọn địa chỉ (Abbreviated Address)
- Hơn nữa ta có thể sử dụng ký hiệu :: để chỉ một chuỗi các số 0. Tuy nhiên
ký hiệu trên chỉ đợc sử dụng một lần trong một địa chỉ. Địa chỉ IP có độ dài
Giáo viên hớng dẫn : Th.S Hà Mạnh Đào
5
111111101111101100 111111111111
Trung tâm phát triển CNTT-ĐHQG TP. Hồ chí minh
Trung tâm đào tạo công nghệ cao Bách Khoa
cố định, ta có thể tính đợc số các bit 0 mà ký hiệu đó biểu diễn. Ta có thể áp
dụng ở đầu hay ở cuối địa chỉ. Cách viết này đặc biệt có lợi khi biểu diễn các
địa chỉ multicast, loopback hay các điạ chỉ cha chỉ định.
Cha rút gọn
1080: 0: 0: 0: 8: 800:200C:417A
Đã rút gọn
1080::8:800:200C:417A
Hình 3: Sự rút gọn địa chỉ có số 0 liên tiếp (Abbreviated Address with
consecutive zeros)
- Việc khôi phục lại sự rút gọn địa chỉ là rất đơn giản: thêm số 0 vào cho đến
khi nhận đợc địa chỉ nguyên bản (4 chữ số trong 1 phần , 32 chữ số trong một
địa chỉ)
- IPv6 cho phép giảm lớn địa chỉ và đợc biểu diễn theo ký pháp CIDR.
Ví dụ: Biểu diễn mạng con có độ dài tiền tố 80 bít:
1080:0:0:0:8::/80
Hình 4 : Địa chỉ CIDR ( CIDR Address)
1.3.2 Không gian địa chỉ
- Không gian địa chỉ có độ dài lớn hơn IPv4( 128 bít so với 32 bít) do đó
cung cấp không gian địa chỉ lớn hơn rất nhiều. Trong khi không gian địa chỉ
32 bít của IPv4 cho phép khoảng 4 tỉ địa chỉ, không gian địa chỉ IPv6 có
thể có khoảng 6.5*10
23
địa chỉ trên mỗi mét vuông bề mặt trái đất. Địa chỉ
IPv6 128 bít đợc chia thành các miền phân cấp theo trật tự trên Internet. Nó
tạo ra nhiều mức phân cấp và linh hoạt trong địa chỉ hoá và định tuyến hiện
không có trong IPv4.
- Không gian địa chỉ có nhiều mục đích khác nhau. Ngời ta thiết kế địa chỉ IP
đã chia không gian địa chỉ thành 2 phần, với phần đầu đợc gọi là kiểu tiền tố.
Phần giá trị tiền tố này cho bíêt mục đích của địa chỉ. Những mã số đợc thiết
kế sao cho không có mã số nào giống phần đầu của bất kỳ mã số nào khác.
Giáo viên hớng dẫn : Th.S Hà Mạnh Đào
6
Trung tâm phát triển CNTT-ĐHQG TP. Hồ chí minh
Trung tâm đào tạo công nghệ cao Bách Khoa
Do đó không có sự nhập nhằng khi một địa chỉ đợc trao kiểu tiền tố có thể dẽ
dàng xác định đợc. Hình 5 cho chúng ta thấy dạng của địa chỉ IPv6:
128 bít
Biến Biến
Kiểu tiền tố Phần cón lại của địa chỉ
Hình 5 : Cấu trúc địa chỉ ( Address Structure)
- Không gian IPv6 đợc chia trên cơ sở các bít đầu trong địa chỉ. Trờng có độ
dài thay đổi bao gồm các bít đầu tiên trong địa chỉ gọi là Tiền tố định dạng
( Format Prefix) FP. Cơ chế phân bổ địa chỉ nh sau:
Phân bố Tiền tồ định dạng Tỷ lệ trong không gian
địa chỉ
Dự phòng 0000 0000 1/256
Dự phòng 0000 0001 1/256
Dự phòng cho địa chỉ NSAP 0000 001 1/128
Dự phòng cho địa chỉ IPX 0000 010 1/128
Cha cấp phát 0000 011 1/128
Cha cấp phát 0000 1 1/32
Cha cấp phát 0001 1/16
Địa chỉ dựa trên vị trí địa lý
( Hiện đã loại bỏ)
001 1/8
Cha cấp phát 101 1/8
Cha cấp phát 110 1/8
Cha cấp phát 1110 1/16
Cha cấp phát 1111 0 1/32
Cha cấp phát 1111 10 1/64
Cha cấp phát 1111 110 1/128
Cha cấp phát 1111 1110 0 1/512
Địa chỉ liên kết cục bộ 1111 1110 10 1/1024
Địa chỉ site cục bộ 1111 1110 11 1/1024
Địa chỉ multicast 1111 1111 1/256
Giáo viên hớng dẫn : Th.S Hà Mạnh Đào
7
Trung tâm phát triển CNTT-ĐHQG TP. Hồ chí minh
Trung tâm đào tạo công nghệ cao Bách Khoa
Hình 6 : Cơ chế phân bổ địa chỉ
1.3.3 Cấp phát địa chỉ IPv6:
1.3.3.1 Địa chỉ unicast trên cơ sở ngời cung cấp:
- Địa chỉ trên cơ sở ngời cung cấp đợc sử dụng chung bởi 1 host bình thờng
nh 1 địa chỉ unicast. Định dạng địa chỉ đợc diễn tả nh sau:
128 bits
8 bits
3 bits 5 bits
Hình 7: Địa chỉ trên cơ sở ngời cung cấp (Provider-based Address)
- Những trờng cho địa chỉ ngời dùng trên cơ sở cung cấp nh sau :
+ Chứng thực kiểu (Type indentifier): Trờng 3 bít này định nghĩa những
địa chỉ nh là 1 địa chỉ trên cơ sở ngời cung cấp.
+ Chứng thực đăng ký (Registry indentifier) : Trờng 5 bít này trình bày
chi nhánh đã đăng ký địa chỉ. Hiện thời thì có 3 trung tâm địa chỉ đợc định
nghĩa:
RIPE- NCC (mã 01000): Tại Châu Âu.
INTERNIC (mã 11000): Tại Bắc Mỹ.
APNIC (mã 10100): Tại Châu á - Thái Bình Dơng
+ Chứng thực hà cung cấp (Provider indentifier): Trờng độ dài tuỳ biến
này xác nhận nhà cung cấp (provider) cho truy cập Internet 16 bit độ dài là
khuyến cáo đối với trờng này.
+ Chứng thực thuê bao (Subscriber indentifier): Khi một tổ chức đặt mua
Internet dài hạn thông qua 1 nhà cung cấp, nó đợc cấp phát 1 thẻ nhận dạng
Giáo viên hớng dẫn : Th.S Hà Mạnh Đào
8
0000 Cố định
0001 Tạm thời
Provider
Indentifler
Subscriber
Indentifler
Subnet
Indentifler
Node
Indentifler
010 Registry
Trung tâm phát triển CNTT-ĐHQG TP. Hồ chí minh
Trung tâm đào tạo công nghệ cao Bách Khoa
ngời đặt mua (Subscriber indentification). 24 bít độ dài là khuyến cáo đối với
trờng này.
+ Chứng thực Subnet (Subnet indentifier): Mỗi subscriber có thể có nhiều
subnetwork khác nhau, và mỗi network có thể có nhiều chứng thực. Chứng
thực. Chứng thực subnet định nghĩa một network cụ thể dới khu vực của
subscriber. 32 bít độ dài là khuyến cáo đối với trờng này.
+ Chứng thực None (None indentifier): trờng cuối cùng định nghĩa nhận
dạng giao điểm kết nối tới subnet. Độ dài 8 bít là khuyến cáo với trờng này
để làm nó thích hợp với địa chỉ link 48 bít (Vật lý) đợc sử dụng bởi Ethernet.
Trong tơng lai địa chỉ link này có lẽ sẽ giống địa chỉ vật lý node.
- Chúng ta có thể nghĩ về một điạ chỉ cung cấp trung tâm nh 1 đẳng cấp
chứng thự có một số tiền tố. Nh những gì thấy ở hình 8, mỗi tiền tố định
nghĩa một cấp bậc của hệ thống. Kiểu tiền tố định nghĩa kiểu, tiền tố định
nghiã 1 cách duy nhất về nhà cung cấp bậc đăng ký, tiền tố nhà cung cấp
định nghĩa 1 cách duy nhất về nhà cung cấp, tiền tố subnet định nghĩa 1 cách
duy nhất về subscriber, và tiền tố subnet định nghĩa 1 cách duy nhất về
subnet.
Subnet
Subscriber
Provider
Hình 8 : Hệ thống địa chỉ (Address Hierarchy)
1.3.3.2 Địa chỉ dự trữ (Reserved Address):
- Những địa chỉ mà sử dụng tiền tố dự trữ (0000 0000) sẽ đợc thảo luận một
cách ngắn gọn tại đây.
+ Địa chỉ không xác định (Unspecified Address): Đây là một địa chỉ mà
phần không phải tiền tố chỉ chứa chữ số 0. Nói một cách khác phần còn lại
của địa chỉ gồm toàn zero. Địa chỉ này đợc sử dụng khi host không hiểu đợc
địa chỉ của chính nó và gửi 1 câu hỏi thăm để tìm địa chỉ của nó. Tuy nhiên
trong câu hỏi thăm phải định nghĩa 1 địa chỉ nguồn. Địa chỉ không xác định
Giáo viên hớng dẫn : Th.S Hà Mạnh Đào
9
Provider
Indentifier
Subscriber
indentifier
Subnet
Indentifier
Node
indentifier
Trung tâm phát triển CNTT-ĐHQG TP. Hồ chí minh
Trung tâm đào tạo công nghệ cao Bách Khoa
có thể đợc sử dụng cho mục đích này. Chú ý là địa chỉ không thể đợc sử dụng
làm địa chỉ đích. Địa chỉ này đợc trình bày trong hình sau :
8 bít 120 bit
Hình 9 : Địa chỉ không rõ (Unspecified Address)
+ Địa chỉ vòng ngợc (Loopback Address): Đây là một địa chỉ đợc sử dụng
bởi 1 host để kiểm tr nó mà không cần vào mạng. Trong trờng hợp này 1
thông điệp đợc tạo ra ở tầng ứng dụng nó gửi tới tầng chuyển tải và đi qua
tầng mạng. Tuy nhiên thay vì đi đến mạng vật lý nó trở lại tầng chuyển tải và
đi qua tầng ứng dụng. Địa chỉ này rất hữu dụng cho việc kiểm tra những gói
phần mềm chức năng trong tầng này trớc khi thậm chí cả việc kết nối máy
tính vào mạng. Địa chỉ đợc mô tả trong hình dới đây gồm có tiền tố 0000
0000 và theo sau là 119 bit 0 và 1 bit 1.
8 bít 120 bit
Hình 10 : Địa chỉ vòng ngợc ( Loopback Address)
+ Địa chỉ IPv4: Những gì chúng ta thấy đợc trong suốt quá trình chuyển đổi
từ địa chỉ IPv4 và IPv6, host có thể sử dụng địa chỉ IPv4 của nó đã đợc nhúng
vào địa chỉ IPv6. Có 2 định dạng địa chỉ đợc thiết kế cho mục đích này: thích
ứng ( compatible) và hoạ đồ (mapped)
+ Địa chỉ thức ứng ( Compatile Address): Là một địa chỉ của 96 bit 0 theo
sau 32 bit của địa chỉ IPv4. Địa chỉ này đợc sử dụng khi 1 máy tính sử dụng
IPv6 muốn gửi một thông điệp sang 1 máy tính sử dụng IPv6. Tuy nhiên gói
tin phải đi qua một miền mà ở đó mạng vẫn sử dụng IPv4. Ngời gửi sử dụng
địa chỉ thích ứng IPv4 để làm cho thuận tiện việc chuyển gói tin qua miền sử
dụng IPv4.
Thí dụ: Địa chỉ IPv4 là 2.13.17.14 (định dạng dấu chấm trong hệ đếm 10) đ-
ợc chuyển thành 0::020D:110E (định dạng dấu 2 chấm trong hệ đếm 16). Địa
chỉ IPv4 đợc thêm 96 bít 0 để tạo ra địa chỉ IPv6 128 bít.
Giáo viên hớng dẫn : Th.S Hà Mạnh Đào
10
00000000 Tất cả toàn bít 0
00000000 000000000000 .00000000000001
Trung tâm phát triển CNTT-ĐHQG TP. Hồ chí minh
Trung tâm đào tạo công nghệ cao Bách Khoa
8 bít 88 bít 32 bít
00000000 Tất cả toàn bít 0 Địa chỉ IPv4
a. Địa chỉ thích ứng
Địa chỉ IPv6 Địa chỉ IPv4
b. Chuyển đổi địa chỉ
Hình 11: Địa chỉ thích ứng ( Compatible Address)
+ Địa chỉ hoạ đồ (Mapped Address): Gồm 80 bít o theo sau là 16 bít 1 sau
nữa là 32 bít của địa chỉ IPv4. Địa chỉ này đợc sử dụng khi 1 máy tính vẫn sử
dụng IPv4. Gói tin du lịch phần lớn qua mạng IPv6 nhng sau hết đợc chuyển
tới 1 host sử dụng IPv4. Địa chỉ IPv4 đợc thêm 16 bít 1 và 80 bít 0 để tạo địa
chỉ IPv6 128 bít.
8 bít 72 bít 16 bit 32 bít
00000000 Tất cả bít 0 Tất cả bít 1 Địa chỉ IPv4
a.Địa chỉ hoạ đồ
Địa chỉ IPv6 Địa chỉ IPv4
b. Chuyển đổi địa chỉ
Giáo viên hớng dẫn : Th.S Hà Mạnh Đào
11
0::020D:110E
2.13.17.14
0::020D:110E
2.13.17.14
Trung tâm phát triển CNTT-ĐHQG TP. Hồ chí minh
Trung tâm đào tạo công nghệ cao Bách Khoa
Hình 12: Địa chỉ hoạ đồ (Mapped Address)
- Một điều thú vị về địa chỉ thích ứng và địa chỉ hoạ đồ là chúng đợc thiết kế
bằng một cách mà khi tính toán checksum chúng ta có thể sử dụng hoặc địa
chỉ nhúng hoặc địa chỉ đầy đủ vì những bít 0 hoặc bít 1 thêm vào là bội của
16, không có bất kỳ một tác động nào lên việc tính toán checksum. Địa chỉ
này quan trọng vì nếu địa chỉ của gói tin đợc chuyển t IPv6 sang IPv4 bởi
router, việc tính toán checksum sẽ không đợc tính toán.
1.3.3.3 Địa chỉ cục bộ ( Local Address):
Nhũng địa chỉ mà sử dụng tiền tố dự trữ (1111 1110) sẽ đợc thảo kuận một
cách ngắn gọn tại đây.
+ Địa chỉ link cục bộ ( Link local Address): Những địa chỉ này đợc sử
dụng khi 1 mạng LAN muốn sử dụng giao thức Internet nhng không kết nói
Internet vì lý do an ninh. Kiểu địa chỉ này sử dụng tiền tố 1111 1110 10. Đại
chỉ link cục bộ đựơc sử dụng trong mạng đôc lập và không có ảnh hởng
chung nào. Không ai ở ngoài mạng độc lập này có thể gửi thông điệp đến
những máy tính gia nhập 1 mạng sử dụng những địa chỉ này.
10 bít 70 bít 48 bít
Hình 13 : Địa chỉ link cục bộ ( Link local Address)
+ Địa chỉ site cục bộ (Site Local Address): Những địa chỉ này đợc sử dụng
nếu nh 1 site có một số mạng sử dụng giao thức Internet nhng không kết nối
Internet vì những lý do an ninh. Kiểu địa chỉ này sử dụng tiền tố 1111 1110
11. Địa chỉ site cục bộ đợc sử dụng trong mạng độc lập và không có ảnh h-
ởng chung nào. Không ai ở ngoài mạng độc lập này có thể gửi thông điệp
đến máy tính gia nhập mạng sử dụng những địa chỉ này.
10 bít 38 bít 32 bít 48 bít
Hình 14 : Địa chỉ site cục bộ ( Site Local Address)
1.3.3.4 Địa chỉ Multicast:
Giáo viên hớng dẫn : Th.S Hà Mạnh Đào
12
11111111010 Tất cả bít 0 Địa chỉ Node
11111111010 Tất cả bít 0 Địa chỉ Subnet Địa chỉ Node
Trung tâm phát triển CNTT-ĐHQG TP. Hồ chí minh
Trung tâm đào tạo công nghệ cao Bách Khoa
- Địa chỉ multicast đợc sử dụng để định nghĩa cho một nhóm các host thay vì
chỉ 1. Tất cả đều sử dụng tiền tố 1111 1111 trong trờng đầu tiên. Trờng thứ
hai là cờ (flag) định nghĩa 1 nhóm địa chỉ hoặc cố định hoặc tạm thời. Một
nhóm địa chỉ cố định đợc định nghĩa bởi nhà cầm quyền Internet và có thể
truy cập bất cứ lúc nào. Một nhóm địa chỉ tạm thời, nói một cách khác đợc sử
dụng một cách tạm thời. Hệ thống tham dự vào một hội nghị từ xa có thể sử
dụng một nhóm tạm thời. Trờng thứ 3 định nghĩa phạm vi hoạt động của
nhóm địa chỉ. Nhiều phạm vi đã đợc định nghĩa.
Hình 15 : Địa chỉ Multicast (multicast address)
1.3.4 Định dạng gói tin trong IPv6 :
- Gói tin trong IPv6 đợc thấy nh trong hình dới đây. Mỗi gói tin bao gồm một
vùng header nền tảng bắt buộc theo sau bởi payload. Payload gồm có 2 phần:
những vùng Header mở rộng tuỳ ý chọn và dữ liệu từ tầng cao hơn. Vùng
Header nền tảng chiếm giữ 40 byte, trong khi đó những vùng Header mở
rộng và dữ liệu từ tầng cao hơn chứa đến 65535 byte thông tin.
Giáo viên hớng dẫn : Th.S Hà Mạnh Đào
8 bít 4 bít 4 bít 112 bít
0000 Dành trước
0001 Node cục bộ
0010 Link cục bộ
0101 Site cục bộ
1000 tổ chức cục bộ
1110 Chung
1111 Dành tiêng
13
0000 Cố định
0001 Tạm thời
11111111 Cờ Phạm vi ID nhóm
Trung tâm phát triển CNTT-ĐHQG TP. Hồ chí minh
Trung tâm đào tạo công nghệ cao Bách Khoa
40 byte Có thể lên đến 65535 byte
Hình 16 : Định dạng gói tin IPv6 (IPv6 Data Packet Format)
1.3.4.1 Vùng nền tảng ( Base Header):
- Vùng header nền tảng trong hình 17 cho ta thấy nó có 8 trờng, những trờng
này mô tả nh sau:
VER PRI Flow lable
Độ dài Payload
Vùng Header
kế tiếp
Giới hạn
nhảy
Những địa chỉ nguồn
Những địa chỉ đích
Những đầu mục mở rộng Payload
+
Gói dữ liệu từ tầng cao hơn
Hình 17 : Định dạng của 1 đơn vị dữ liệu IPv6 ( Format of an IPv6
datagram)
+ Phiên bản (VER- version): Trờng 4 bít này định nghĩa số phiên bản của
IP. Với IPv6 giá trị là 6.
+ Quyền u tiên (PRI- prority): Trờng 4 bít này định nghĩa sự u tiên của
những gói tin đối với sự tắc nghẽn giao thông.
Giáo viên hớng dẫn : Th.S Hà Mạnh Đào
14
Đầu mục nền tảng Payload
Đầu mục mở rộng
(tuỳ ý lựa chọn)
Gói dữ liệu từ tầng cao
hơn
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét