IPv4 & IPv6_old

Slide 1: 

Thành viên thực hiện: Trần Huân Phan Tiến Đạt Trần Mạnh Phi Trần Tuấn Anh Nguyễn Văn Trường Trần Ngọc Phú Tìm Hiểu IPv4 & IPv6

Nội Dung : 

Nội Dung Sơ Qua Lịch Sử Giao Thức Internet 1 Địa Chỉ IPv4 2 Địa Chỉ IPv6 3 Giới Thiệu 4 Chuyển đổi giữa IPv4 & IPv6

Giới Thiệu : 

Giới Thiệu Địa Chỉ IP Địa chỉ IP (IP: International Protocol - giao thức toàn cầu) là 1 địa chỉ đơn giản nhất mà những thiết bị điện tử hiện nay đang sử dụng để nhận diện và liên lạc với nhau trên mạng máy tính. Mỗi địa chỉ IP là duy nhất trong cùng 1 cấp mạng Địa chỉ IP do Tổ chức cấp phát số hiệu Internet (IANA) quản lý và tạo ra

Lịch Sử Giao Thức Internet : 

Lịch Sử Giao Thức Internet Giao thức Internet phiên bản 4 (IPv4, hay còn gọi là“IP”) Đầu tiên được phát triển cho mạng Internet đầu tiên (ARPANET) vào mùa xuân năm 1978 Đã được triển khai trên toàn cầu do sự phát triển nhanh chóng của Internet Số địa chỉ có thể sử dụng vào khoảng 4 tỉ Được sử dụng bởi hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ mạng (ISP-Internet Service Provider) và hosting để kết nối khách hàng với Internet IPv4 là giao thức hướng dữ liệu

Lịch Sử Giao Thức Internet : 

Lịch Sử Giao Thức Internet Giao thức Internet phiên bản 6 (IPv6) Được bắt đầu thiết kế năm 1993 khi IETF dự đoán sự thiếu hụt của IPv4 vào giữa 2010 và 2017 Hoàn tất thử nghiệm và đưa vào sử dụng năm 1999 Số địa chỉ có thể sử dụng vào khoảng hơn 340x1036 địa chỉ Được sử dụng và quản lý tương tự IPv4

Địa Chỉ IPv4 : 

Địa Chỉ IPv4 I. Thành phẩn của IPv4 Đang được sử dụng phổ biến hiện nay, có 32 bít chia làm 4 Octet (mỗi Octet là 8 bít - 1 byte). Mỗi Octet cách nhau bằng dấu “.” Số địa chỉ có thể sử dụng là 232 địa chỉ VD: Địa chỉ IP Ở dạng nhị phân 00010101.01011101.01000100.00000110 Ở dạng thập phân 021.093.068.006 Rút gọn: 21.93.68.6

Địa Chỉ IPv4 : 

Địa Chỉ IPv4 Được chia làm 3 thành phần chính: Dựa vào 3 thành phần này người ta phân địa chỉ IP thành 5 lớp: A,B,C,D và E. Hiện tại đã dùng hết lớp A,B và gần hết lớp C, còn lớp D và E để dùng cho mục đích khác không phân

Địa Chỉ IPv4 : 

Địa Chỉ IPv4 II. Các lớp địa chỉ IP: octet 1 octet 2 octet 3 octet 4 Class A: Số địa chỉ mạng: 27 0000000 không phân => địa chỉ mạng thực tế 27-2 =126 1111111 dùng nội bộ Số địa chỉ máy chủ trên từng mạng: 224 xxx.000.000.000 không phân => địa chỉ máy chủ thực tế 224-2 xxx.255.255.255 dùng nội bộ Vùng địa chỉ thực tế 1.0.0.1 ÷ 126.255.255.254

Địa Chỉ IPv4 : 

Địa Chỉ IPv4 Class B Số địa chỉ mạng: 214 0000000000000 không phân => địa chỉ mạng thực tế 214-2 11111111111111 dùng nội bộ Số địa chỉ máy chủ trên từng mạng: 216 000.000 không phân => địa chỉ máy chủ thực tế 2^16-2 111.111 dùng nội bộ Vùng địa chỉ thực tế 128.1.0.1 ÷ 191.254.255.254

Địa Chỉ IPv4 : 

Địa Chỉ IPv4 Class C Số địa chỉ mạng: 221 Tất cả các bít bằng 0 hay bằng 1 đều không phân => địa chỉ mạng thực tế 221-2 Số địa chỉ máy chủ trên từng mạng: 28 000 không phân => địa chỉ máy chủ thực tế 2^8-2 111 dùng nội bộ Vùng địa chỉ thực tế 192.0.1.1 ÷ 223.255.254.254

Địa Chỉ IPv4 : 

Địa Chỉ IPv4 II. Các lớp địa chỉ IP: Class D: Địa chỉ multicasts Class E: dành cho nghiên cứu Tổng Quát:

Địa Chỉ IPv4 : 

Địa Chỉ IPv4 III. Phương pháp phân chia địa chỉ mạng con Để tận dụng tối đa địa chỉ mà NIC phân cho, tránh lãng phí, đầu 1985 người ta nghĩ đến địa chỉ mạng con. Người ta sẽ mở rộng địa chỉ mạng của 1 lớp bằng cách lấy thêm các bít ở địa chỉ máy chủ không được sử dụng để chia thêm các mạng con Có 2 khái niệm cần quan tâm: Default Mask( Giá trị trần địa chỉ mạng): Được định nghĩa riêng cho từng lớp Subnet Mask( giá trị trần của từng mạng con) Là sự kết hợp giữa Default Mask & giá trị thập phân cao nhất của các bít lấy từ địa chỉ máy chủ để chia mạng con

Địa Chỉ IPv4 : 

Địa Chỉ IPv4 Ví Dụ: các khả năng chia mạng con của lớp C Ở lớp C ta có thể lấy từ 2 đến 6 bít từ địa chỉ máy chủ để chia mạng con Default Mask: 255.255.255.0 Các Subnet Mask có thể:

Địa Chỉ IPv4 : 

Địa Chỉ IPv4 Trường hợp 1: lấy 2 bit để chia địa chỉ mạng con Subnet Mask là 255.255.255.192 Số mạng con là 22-2=2 ( do 2 bít để chia mạng con không được đồng thời bằng 0 hoặc 1) vậy địa chỉ của 2 mạng con là: xxx.xxx.xxx.01000000 -> xxx.xxx.xxx.64 xxx.xxx.xxx.10000000 -> xxx.xxx.xxx.128 Số máy chủ của mỗi mạng con là: 26-2=62 (6 bít còn lại nếu đồng thời bằng 1 hoặc bằng 0 sẽ không được lấy) Tổng quát : xxx.xxx.xxx.Octet 4

Địa Chỉ IPv4 : 

Địa Chỉ IPv4 Có thể tính được số lượng cũng như vùng địa chỉ của các trường hợp còn lại tương tự Các khả năng chia mạng con của lớp C

Địa Chỉ IPv6 : 

Địa Chỉ IPv6 Sự ra đời IPv6 Trước nguy cạn kiệt của địa chỉ IPv4 thì IPv6 đã ra đời nhằm từng bước thay thế IPv4 & không tạo sự biến đổi quá lớn với các tầng trên và dưới trong mô hình OSI. Hiện tại thì nhu cầu chúng ta cần 15% IPv6, còn 85% còn lại dùng để dự phòng trong tương lai. Cấu trúc IPv6 có 128 bit chia làm 2 phần: 64 bit đầu là Network: dùng để xác định loại địa chỉ (Site Prefix) & chứa Subnet ID 64 bit còn lại là Host: là 1 địa chỉ ngẫu nhiên xác định Interface ID

Địa Chỉ IPv6 : 

Địa Chỉ IPv6 IPv6 gồm 128 bit chia thành 8 nhóm, mỗi nhóm 2 byte, gồm 4 chữ số dạng Hexa(16), mỗi nhóm được ngăn cách bằng dấu hai chấm “ : ” và có thể viết rút gọn như sau: Viết một số 0 thay cho 0000 Bỏ các số 0 đứng đầu các chữ số Nhóm các số 0 ở các nhóm liên tiếp bằng 2 dấu :: (chỉ được dùng 1 lần trong 1 địa chỉ) VD: 1088:0000:0000:0000:0008:0800:200C:463A 1088:0:0:0:8:800:200C:463A 1088::8:800:200C:463A

IPv6 : 

IPv6 Phương thức gán địa chỉ IPv6: Gán cho các Interface, không gán cho các Node(khác IPv4) Bất kỳ địa chỉ IPv6 đều có địa chỉ Link-Local Một Interface có thể được gán nhiều loại địa chỉ IPv6 Một host có thể được định danh bởi các địa chỉ sau: Một địa chỉ link-local Một địa chỉ Unicast được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ Một địa chỉ loop-back Một địa chỉ Multicast, host đó sẽ là thành viên trong 1 nhóm có địa chỉ Multicast đó.

Unicast Address : 

Unicast Address Global Unicast Address Dùng cho các ISP (Internet Service Provider) được định tuyến trên toàn cầu VD: 3EC0:0:1:2::3 3 bit đầu cố định = 001 Top Level Aggregation: xđ nhà cung cấp cao nhất trong hệ thống nhà cung cấp dịch vụ. Res: chưa sử dụng, dành cho sau này Next Level Aggregation: xđ nhà cung cấp tiếp theo trong hệ thống nhà cung cấp dịch vụ. Site Level Aggregation: có thể tạo 2^16 subnets trong phạm vi của 1 site riêng biệt. Interface ID: địa chỉ máy

Unicast Address : 

Unicast Address Link-local Addresses Dùng cho các máy giao tiếp với nhau trong cùng 1 mạng subnet. Tất cả Interface ID của IPv6 đều có địa chỉ Link-Local. 64 bit đầu cố định (FE80::) 64 bit cuối: địa chỉ máy VD: FE80:0:0:3::3

Unicast Address : 

Unicast Address Site-Local Addresses Các máy kết nối với nhau trong cùng 1 Site Dùng trong hệ thống mạng nội bộ (Intranet) 48 bit đầu cố định (FEC0::) 16 bit kế: địa chỉ Subnet (có thể tạo 2^16) 64 bit cuối: địa chỉ của 1 node trong 1 subnet. VD: FEC0:0:0:3::3

Unicast Address : 

Unicast Address Địa chỉ IPv6 gắn kèm IPv4 (IPv6 Address with embedded IPv4): Đây là cấu trúc được sử dụng để làm bước chuyển tiếp trong quá trình thay thế địa chỉ IPv4 => IPv6. Có 2 kiểu sau: Kiểu IPv4 tương thích với IPv6: Những node sử dụng IPv6 dùng địa chỉ này để kết nối với các node dùng IPv4 VD: 0::C0A8:1E01  192.168.30.1 Kiểu IPv4 giả làm IPv6: Những node sử dụng IPv4 dùng địa chỉ này để tương thích với IPv6 và thực hiện kết nối VD: 192.168.1.1  0::FFFF:192.168.1.1

Multicast Address : 

Multicast Address 1 máy nguồn kết nối đồng thời đến nhiều máy đích Có chứa chức năng của địa chỉ Broadcast trong IPv4, nhưng khác ở chỗ: Broadcast gửi trực tiếp tới mọi host trong 1 subnet (các Host không có quyền lựa chọn tham gia vào nhóm Broadcast) Multicast chỉ gửi trực tiếp cho 1 nhóm xác định các host (có thể thuộc các subnet khác nhau - Các Host có thể lựa chọn tham gia vào nhóm Multicast) VD: FF0F::3

Anycast Address : 

Anycast Address Có cấu trúc giống Unicast Address Anycast là trung gian giữa Unicast & Multicast: Khi 1 địa chỉ Unicast gán cho một Interface => Unicast Khi 1 địa chỉ Unicast gán cho nhiều Interface => Anycast Gói tin được chuyển đến máy có cùng địa chỉ Anycast "gần nhất“ (thông qua giao thức định tuyến đang dùng) VD: Nhà cung cấp dịch vụ đặt địa chỉ Anycast cho các Interface (các Router nối đến Server trung tâm). Các khách hàng chỉ việc ghi nhớ & truy cập vào 1 địa chỉ Anycast do nhà cung cấp đặt, tự động máy khánh sẽ kết nối với Server qua Router gần nhất.

Ưu điểm IPv6 : 

Ưu điểm IPv6 Không gian địa chỉ lớn (2^128 địa chỉ) Tự động cấu hình địa chỉ Bảo mật tốt: bản thân của IPv6 được hỗ trợ 1 tiêu chuẩn an ninh mạng IPSec Khả năng mở rộng tốt: cho phép thêm vào các chức năng mạng mới ở header mở rộng Header giảm xuống tới mức tối thiểu Chất lượng dịch vụ (QoS) tốt hơn: Phần header của IPv6 được đưa thêm một số trường mới VD: Trường nhãn luồng (Flow Label) đánh nhãn để Router xử lý với các gói tin thuộc các luồng dữ liệu khác nhau

Chuyển đổi IPv6 & IPv4 : 

Chuyển đổi IPv6 & IPv4 Tận dụng hạ tầng sẵn có của mạng IPv4 trong giai đoạn chuyển tiếp sang mạng thuần IPv6 (Không gian địa chỉ IPv4 là 1 tập hợp con của không gian địa chỉ IPv6) Tối thiểu hóa sự phụ thuộc . Ít tốn chi phí vì không cần thiết phải thay thế toàn bộ thiết bị hiện có trên mạng.

Chuyển đổi IPv6 & IPv4 : 

Chuyển đổi IPv6 & IPv4 Hiện tại có 3 công nghệ cơ bản chuyển đổi đảm bảo không phá vỡ cấu trúc Internet cũng như làm gián đoạn hoạt động của mạng Internet: Công nghệ Dual-stack: Cho phép IPv4 và IPv6 cùng tồn tại trong cùng 1 thiết bị mạng Công nghệ biên dịch: Cho phép thiết bị chỉ hỗ trợ IPv6 có thể giao tiếp với thiết bị chỉ hỗ trợ IPv4. Công nghệ đường hầm (Tunnel) “bọc” gói tin IPv6 trong gói tin IPv4 và truyền đi trong mạng IPv4 tại điểm đầu, ở điểm đích nhận lại gói tin IPv6 bằng cách bỏ gói tin vỏ bọc IPv4 Đường hầm bằng tay (manual tunnel) Đường hầm tự động (automatic tunnel) Đường hầm cấu hình (configured tunnel)

Slide 28: 

Cảm ơn đã lắng nghe