Tài liệu Cơ chế chuyển đổi từ ipv4 sang ipv6

  • Số trang: 63 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 161 |
  • Lượt tải: 0

Mô tả:

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG -----o0o----- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: CƠ CHẾ CHUYỂN ĐỔI TỪ IPv4 SANG IPv6 Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục MỤC LỤC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT 1 DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU..............................................................4 LỜI NÓI ĐẦU 6 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ IPv4 8 1.1. Cấu trúc địa chỉ IPv4..........................................................................................8 1.1.1. Thành phần và khuôn dạng của địa chỉ IPv4.......................................8 1.1.2. Đánh địa chỉ IPv4..............................................................................9 1.1.3. Địa chỉ mạng con và mặt nạ mạng con..............................................13 1.1.3.1. Phương pháp phân chia địa chỉ mạng con...............................13 1.1.3.2. Một số địa chỉ đặc biệt...............................................................13 1.2. Khuôn dạng của gói tin IP................................................................................14 1.3. Giải pháp định tuyến theo địa chỉ IP.................................................................17 1.3.1. Các phần tử cơ bản của một hệ thống định tuyến............................17 1.3.3. Xử lý gói tin khi tới đích................................................................19 1.3.4. Định tuyến trên mạng Internet (IP Routing).......................................20 1.3.3.1. Bảng tìm đường.........................................................................20 1.3.3.2. Giao thức tìm đường (IP Protocol)............................................20 1.3.3.3. Số đo được sử dụng trong Internet..........................................21 1.4. Vấn đề cạn kiệt nguồn tài nguyên IPv4 và cơ chế triển khai mạng IPv6......21 1.4.1. Sự bùng nổ nhu cầu về địa chỉ IPv4 khiến thời gian dự báo IPv4 cạn kiệt bị thu ngắn lại.............................................................................................22 1.4.2. Động thái của các quốc gia và các tổ chức quản lý địa chỉ quốc tế trong tình hình hiện tại......................................................................................................24 1.4.3. Chính sách thúc đẩy phát triển IPv6...............................................26 1.4.4. Tình hình tài nguyên địa chỉ tại Việt Nam......................................28 1.4.5. Khuyến nghị của VNNIC trước vấn đề tài nguyên hiện tại.............30 1.5. Kết luận......................................................................................................30 2.1. Đặc điểm của IPv6........................................................................................31 2.1.1. Kiểu định dạng tiêu đề mới............................................................31 HoàngNgọcToàn H07VT-TD i Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 2.1.2. Không gian địa chỉ mở rộng...........................................................31 2.1.3. Cơ sở hạ tầng định tuyến và đánh địa chỉ phân cấp và hiệu quả.....32 2.1.4. Cấu hình địa chỉ Stateful và Stateless............................................32 2.1.5. Bảo mật.........................................................................................32 2.1.6. Hỗ trợ tốt hơn cho QoS.................................................................32 2.1.7. Giao thức mới cho sự tương tác Node láng giềng..........................33 2.1.8. Có khả năng mở rộng....................................................................33 2.2. Sự khác biệt giữa IPv4 và IPv6....................................................................33 2.3. Đánh địa chỉ IPv6.......................................................................................35 2.3.1. Không gian địa chỉ IPv6...................................................................35 2.3.3. Prefix của IPv6..............................................................................36 2.3.4. Các dạng địa chỉ IPv6.....................................................................36 2.3.4.1. Địa chỉ unicast IPv6...............................................................37 2.3.4.2. Địa chỉ Multicast IPv6..................................................................40 2.3.4.3 Địa chỉ Node Solicited...........................................................41 2.3.4.4. Địa chỉ Anycast IPv6....................................................................42 2.3.5. Sự tương thích địa chỉ....................................................................42 2.3.6. Địa chỉ IPv4 và sự tương đương IPv6.................................................44 2.4.2. So sánh khuôn dạng IPv4 và IPv6.......................................................46 2.4.3. Các tiêu đề mở rộng của IPv6........................................................................47 2.5. Kết Luận ...................................................................................................48 Chương 3: CƠ CHẾ CHUYỂN ĐỔI TỪ IPv4 SANG IPv6...................................49 3.1. Triển khai mạng IPv6 trên nền IPv4..............................................................49 3.1.1. Các vấn đề chung...............................................................................49 3.1.2. Mục đích.............................................................................................49 3.2. Các cơ chế chuyển đổi....................................................................................50 3.2.1. Lớp IP song song (Dual IP layer)........................................................52 3.2.2. Đường hầm IPv6 qua IPv4..................................................................52 3.2.2.1. Đường hầm tự động(Automatic Tunneling).................................54 HoàngNgọcToàn H07VT-TD i Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 3.2.2.2. Đường hầm cài đặt sẵn(Configured Tunneling)...........................54 3.2.3. 6to4.....................................................................................................55 3.3. Kết Luận...........................................................................................................56 KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 HoàngNgọcToàn H07VT-TD i Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Chú giải tiếng Anh Chú giải tiếng Việt A ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ. AH Authentication Header Tiêu đề xác thực B BGP BoS Border Gateway Protocol Bottom of Stack Giao thức cổng đường biên Đáy ngăn xếp C CoS Class of Service Lớp dịch vụ C Customer Khách hàng D DNS DS DHCP Domain Name System Dual Stack Hệ thống tên miền. Hai lớp stack song song Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình địa chỉ động. E. EIGP External Gateway Protocol Giao thức cổng ngoài G GRE Generic Routinh Encapsulation Gói định tuyến chung I IPv4 IPv6 IGMP IPSec ICMP Internet Protocol Version 4 Internet Protocol Version 6 Internet Group Management Protocol IP Security Internet Control Message Protocol Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD Phiên bản 4 của giao thức Internet. Phiên bản 6 của giao thức Internet Giao thức Internet để các host kết nối, hủy kết nối từ các nhóm multicast. Một công nghệ cung cấp bảo mật. Giao thức thông điệp điều khiển 1 Đồ án tốt nghiệp đại học ISP Thuật ngữ viết tắt Internet Service Provider Cung cấp dịch vụ Internet L LAN Local Area Network Mạng nội hạt M MAC Media Access Control Điều khiển phương tiện truyền dẫn MTU Maximum Transmission Unit Đơn vị truyền tối đa. N NAT Network Address Translation Công nghệ thay thế địa chỉ O OSPF Open Shortest Path First Giao thức đường đi ngắn nhất đầu tiên P P Provider Nhà cung cấp PAT Port Address Translation Giao thức dịch địa chỉ cổng PDA Porable Device Assistant Thiết bị số hỗ trợ cá nhân PPP Point-to-Point Protocol Giao thức điểm-điểm Q QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ. R RIP Routing IP Protocol Giao thức định tuyến IP RFC Request For Commenst Khuyến nghị T TCP TCP/IP TTL Transission Control Protocol Transmission Control Protocol/IP Time To Live Giao thức điều khiển truyền dẫn Giao thức dùng cho quá trình truyền và sửa lỗi đối với các dữ liệu. Thời gian sống V Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 2 Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt VLSM Variable-Length Subnet Maskinh VPN Virtual Private Network VRF Virtual Routing Forwardinh Gán mặt nạ cho các mạng con theo chiều dài thay đổi tùy biến Mạng riêng ảo Định tuyến chuyển tiếp ảo U UDP User Datagram Protocol Giao thức dữ liệu người dùng W WAN WLAN Wide Area Network Wireless Local Area Network Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD Mạng diện rộng Mạng vô tuyến nội hạt 3 Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục hình vẽ và bảng biểu DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU Hình 1.1: Khuôn dạng tiêu đề địa chỉ IPv4.........................................................................4 Hình 1.2: Mô hình phân cấp địa chỉ....................................................................................5 Hình 1.3: Cấu trúc các lớp địa chỉ IPv4..............................................................................6 Hình 1.4. Địa chỉ lớp A.......................................................................................................7 Hình 1.5. Địa chỉ lớp B.......................................................................................................8 Hình 1.6. Địa chỉ lớpC........................................................................................................8 Hình 1.7: Khuôn dạng của gói tin IPv4.............................................................................10 Hình 1.8. Cấu trúc của bộ định tuyến thông thường..........................................................14 Hình 1.9: số lượng địa chỉIPv4 tiêu thụ toàn cầu năm 2000 trở lại đây............................19 Hình 1.10: Số lượng địa chỉ IPv4 tiêu thụ trong khu vực APNIC từ năm 2000 trở lại đây.....................................................................................................................................19 Hình 1.11 : Số lượng địa chỉ IPv4 (theo đơn vị /8) được cấp từ APNIC của một số quốc gia và vùng lãnh thổ qua các năm.....................................................................................21 Hình1.12. Số lượng địa chỉ IPv4 và tỉ lệ địa chỉ IP/Người sử dụng Internet của Việt Nam..................................................................................................................................27 Hình1.13:Số lượng dụng Internet của Việt Nam.địa chỉ IPv4 và tỉ lệ địa chỉ IP/ người sử .......................................................................................................................................... 27 Hình 2.1: Địa chỉ Unicast toàn cầu..................................................................................36 Hình 2.2: Mô tả cấu trúc của địa chỉ link-local................................................................37 Hình 2.3: Mô tả cấu trúc của địa chỉ Site-Local..............................................................38 Hình 2.4: Mô tả cấu trúc của địa chỉ Multicast................................................................39 Hình 2.5: Mô tả cấu trúc của địa chỉ Node Solicited.......................................................40 Hình 2.6 : Khuôn dạng của gói tin IPv6..........................................................................44 Hình 2.7: Khuôn dạng gói tin IPv4/ IPv6........................................................................45 Hình 3.1: Minh họa cơ chế Dual IP layer 6....................................................................51 Hình3.2: Minh họa cơ chế đường hầm............................................................................51 Hình3.3: Cơ chế đóng gói thực hiện đường hầm............................................................52 Hình3.4: Cơ chế mở gói khi thực hiện đường hầm.........................................................53.. Hình 3.5: Cơ chế 6 to4....................................................................................................54 Bảng.2.1: Sự khác biệt giữa IPv4 và IPv6.......................................................................33 Bảng 2.2: Địa chỉ IPv4 và sự tương đương.....................................................................43 Bảng 2.3: So Sánh khuôn dạng gói tin IPv4/ IPv............................................................46 Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 4 Đồ án tốt nghiệp đại học Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD Danh mục hình vẽ và bảng biểu 5 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 LỜI NÓI ĐẦU Như chúng ta đã biết địa chỉ IPv6 đã được triển khai và phổ biến rộng rãi tại các nước phát triển trên thế giới: Mỹ, Nhật, Hàn Quốc, Đài Loan....Tại Việt Nam tham gia lĩnh vực IPv6 vào năm 2004 và dự kiến sẽ trở thành địa chỉ được sử dụng trong tương lai. Địa chỉ IPv6 mở rộng không gian địa chỉ IP, mang lại một số tính năng vượt trội và có tính đột phá, như việc hoàn chỉnh giao thức Mobile IP so với trong IPv4, hay việc phát triển dựa trên nền tảng có sẵn của IPv4 để khắc phục nhược điểm của IPv4 và phát triển nó cao hơn. Dải địa chỉ IPv4 đã được sử dụng từ rất lâu và hiện nay đã đi vào thời kỳ khan hiếm do sự phát triển ồ ạt của các ứng dụng và công nghệ, đó là nguyên nhân lớn nhất mà hệ thống mạng trên thế giới sẽ chuyển đổi sang dải địa chỉ mới với không gian địa chỉ rộng lớn hơn, một phiên bản mới của giao thức IP đã được ra đời, đó là địa chỉ IPv6. Địa chỉ IPv6 ra đời mang lại nhiều dịch vụ mới, có tính khả thi cao, đầy hứa hẹn trong tương lai. Tại Việt Nam ngày 14/08/2009, phiên họp thành viên Ban công tác thúc đẩy phát triển IPv6 Quốc gia đã tổ chức tại trụ sở trung tâm Internet Việt Nam ở Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh thông qua hệ thống truyền hình hội nghị. Tại phiên họp, các thành viên đã trao đổi, đóng góp ý kiến cho các nội dung của bản dự thảo Kế hoạch hành động quốc gia về IPv6. Đặc biệt, tại phiên họp, các thành viên đã được nghe phần trình bày của đại diện tập đoàn NTT Nhật Bản về các ứng dụng hiện nay trên nền IPv6 và kinh nghiệm triển khai IPv6 tại Nhật. Qua đó các thành viên có thể tham khao để áp dụng tại Việt Nam. Tại phiên họp lần 1 của ban công tác thúc đẩy phát triển IPv6 Quốc gia ngày 16/04/2009 Thứ trưởng thường trực Lê Nam Thắng đã kết luận: “Việt Nam cần thiết phải thực hiện việc chuyển đổi sang nguồn địa chỉ thế hệ mới IPv6. Việc chuyển đổi phù hợp với xu thế chung của thế giới không chỉ do nguồn địa chỉ IPv4 đang cạn kiệt nhanh chóng mà còn do IPv6 mang lại nhiều lợi ích hơn về tính bảo mật, chất lượng dịch vụ...” Như vậy để tiếp cận và tìm hiểu sâu sắc hơn về sự chuyển đổi của địa chỉ IPv4 sang IPv6 có ý nghĩa to lớn đối với lĩnh vực công nghệ thông tin và viễn thông em đã mạnh dạn chọn đề tài “Cơ chế chuyển đổi IPv4 sang IPv6”. Trong đồ án tốt nghiệp đề cập đến một số vấn đề cần nghiên cứu: Địa chỉ IPv4/IPv6, cấu trúc, phương pháp đánh địa chỉ, cách thức sử dụng trên Internet, cách thức và các vấn đề triển khai IPv6 - IPv4 như thế nào. Bố cục đồ án tốt nghiệp được chia ra làm 3 chương: - Chương I: Tổng quan về IPv4: Tập trung đi sâu vào các khía cạnh như cấu trúc địa chỉ IPv4, khuôn dạng của gói tin IPv4, giải pháp định tuyến theo địa chỉ IPv4, Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 6 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 vấn đề cạn kiệt nguồn tài nguyên IPv4 và cơ chế triển khai mạng IPv6. - Chương II: Tổng quan về IPv6: Tập trung giới thiệu đặc điểm của IPv6 từ đó làm rõ sự khác biệt giữa IPv4 và IPv6. Phân tích để làm nổi bật ưu điểm của IPv6 về không gian địa chỉ, định dạng tiêu đề. - Chương III: Tìm hiểu về cơ chế chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6: Giới thiệu triển khai mạng IPv6 trên nền mạng IPv4, các cơ chế chuyển đổi như là (lớp IP song song, đường hầm IPv6 qua IPv4, 6to4). Việc nghiên cứu, tìm hiểu về cơ chế chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 đòi hỏi phải có kiến thức sâu rộng. Do thời gian thực hiện đồ án và trình độ còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo và bạn đọc. Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Ths. Nguyễn Thị Thu Hằng đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong Khoa Viễn thông 1, gia đình và bạn bè – những người đã dạy dỗ, giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình học tập vừa qua. Hà Nội, tháng 01 năm 2010 Sinh viên Hoàng Ngọc Toàn Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 7 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ IPv4 Chương này giới thiệu về cấu trúc địa chỉ IPv4, khuôn dạng của goi tin IP, giải pháp định tuyến theo địa chỉ IP, vấn đề cạn kiệt nguồn tài nguyên IPv4 và cơ chế triển khai mạng IPv6. 1.1. Cấu trúc địa chỉ IPv4 1.1.1. Thành phần và khuôn dạng của địa chỉ IPv4 Địa chỉ IP đang được sử dụng hiện tại (IPv4) có 32 bit chia thành 4 Octet ( mỗi Octet có 8 bit tương đương 1 byte), cách đếm đều từ trái qua phải từ bit 1 cho đến bit 32. Các Octet cách biệt nhau bằng một dấu chấm (Hình 1.1). Có hai cách biểu diễn địa chỉ IPv4: Địa chỉ biểu hiện ở dạng bít nhị phân và địa chỉ biểu hiện ở dạng thập phân. Hình 1.1: Khuôn dạng tiêu đề địa chỉ IPv4 * Địa chỉ biểu hiện ở dạng bit nhị phân: xyxyxyxy. xyxyxyxy. xyxyxyxy. xyxyxyxy x, y = 0 hoặc 1. * Địa chỉ biểu hiện ở dạng thập phân: xxx.yyy.zzz.uuu Ví dụ: 146.123.110.224 Dạng viết đầy đủ của địa chỉ IP là 3 con số trong từng Octet. Địa chỉ IP thường thấy trên thực tế có thể là 53.143.10.2 nhưng dạng đầy đủ là: 053.143.010.002 Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 8 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 * Bao gồm có 3 thành phần chính. Bit 1…………………………………………..32 - Bit nhận dạng lớp (Class bit), để phân biệt địa chỉ ở lớp nào. - Địa chỉ của mạng (Net ID). - Địa chỉ của máy chủ (Host ID). Ghi chú: Tên là Địa chỉ máy chủ nhưng thực tế không chỉ có máy chủ mà tất cả các trạm làm việc, các cổng truy nhập,.... đều cần có địa chỉ để nhận dạng. 1.1.2. Đánh địa chỉ IPv4 Một bộ định tuyến sử dụng địa chỉ IP để chuyển tiếp gói tin từ mạng nguồn tới mạng đích. Gói tin phải chỉ ra cả địa chỉ mạng nguồn và mạng đích. Khi một gói được nhận tại bộ định tuyến, nó sẽ xác định địa chỉ mạng đích và xác định đường đi của gói tin và chuyển tiếp gói tin qua cổng tương ứng. Mỗi địa chỉ Ip cũng gồm có 2 phần: nhận dạng địa chỉ mạng- chỉ ra mạng, và nhận dạng địa chỉ host - chỉ ra host. Mỗi octet đều có thể chia thành những nhóm địa chỉ mạng khác nhau, quá trình chia địa chỉ có thể được thực hiện theo mô hình phân cấp. Hình 1.2: Mô hình phân cấp địa chỉ Các địa chỉ được thực hiện theo mô hình phân cấp bởi nó chứa nhiều mức khác nhau. Một địa chỉ IP thực hiện 2 chỉ số về địa chỉ mạng và địa chỉ host trong cùng một địa chỉ. Địa chỉ này phải là duy nhất, bởi khi thực hiện một địa chỉ trùng lặp sẽ dẫn đến những vấn đề về định tuyến. Phần đầu là địa chỉ mạng (hay địa chỉ của hệ thống), phần thứ 2 là địa chỉ host trong mạng. Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 9 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 Địa chỉ IP được chia thành các lớp, A, B, C, D, E. Hiện tại đã dùng hết lớp A, B và gần hết lớp C, còn lớp D và E Tổ chức Internet đang để dành cho mục đích khác không phân, nên chúng ta chỉ nghiên cứu 3 lớp đầu. Hình 1.3: Cấu trúc các lớp địa chỉ IPv4 Qua cấu trúc các lớp địa chỉ IPv4 chúng ta có nhận xét sau: - Bit nhận dạng là những bit đầu tiên: của lớp A là 0, của lớp B là 10, của lớp C là 110. - Lớp D có 4 bit đầu tiên để nhận dạng là 1110, còn lớp E có 5 bit đầu tiên để nhận dạng là 11110. - Địa chỉ lớp A: Địa chỉ mạng ít và địa chỉ máy chủ trên từng mạng nhiều. - Địa chỉ lớp B: Địa chỉ mạng vừa phải và địa chỉ máy chủ trên từng mạng vừa phải. Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 10 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 - Địa chỉ lớp C: Địa chỉ mạng nhiều và địa chỉ máy chủ trên từng mạng ít. Để thực hiện những mạng với quy mô khác nhau, trước hết ta phải hiểu được cơ chế phân lớp trong mạng, địa chỉ IP được chia thành những nhóm được gọi là những lớp. Các nhóm ban đầu được gọi là địa chỉ phân lớp đầy đủ. Mỗi địa chỉ IP bao gồm 32 bit được chia thành 4 phần, mỗi phần 8 bit và số thứ tự của các bit sử dụng cho việc xác định địa chỉ mạng và địa chỉ host tùy theo lớp mà nó thuộc về. Lớp A thực hiện trong những mạng lớn có khả năng hỗ trợ trên 16 triệu máy. Chỉ bao gồm octet đầu tiên được sử dụng để chỉ ra địa chỉ mạng, 3 octet còn lại sử dụng để xác định địa chỉ của host trong mạng. Hình 1.4. Địa chỉ lớp A Bit đầu tiên của lớp A luôn bằng 0. số thấp nhất của octet đầu tiên có thể thể hiện là 0, và giá trị lớn nhất là 127. Tuy nhiên giá trị 0 và 127 của octet đầu tiên không được sử dụng trong việc định địa chỉ mạng, do đó tất cả các địa chỉ mạng của lớp A sẽ thực hiện giá trị từ 1 tới 126 của octet đầu tiên. Địa chỉ lớp B được thiết kế để hỗ trợ những nhu cầu cho những mạng lớn. Địa chỉ lớp B sử dụng 2 trong số 4 octet đầu tiên làm địa chỉ mạng, 2 octet còn lại được sử dụng để chỉ ra địa chỉ host. Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 11 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 Hình 1.5. Địa chỉ lớp B Hai bit đầu tiên của octet đầu tiên của một địa chỉ thuộc về lớp B luôn là 10, 6 bit còn lại của octet đầu tiên có thể thay đổi là 0 hoặc 1. Do đó giá trị nhỏ nhất của octet đầu tiên của một địa chỉ lớp B sẽ là 10000000 = 128, giá trị lớn nhất sẽ là 10111111 = 191. Bất cứ địa chỉ nào có giá trị của octet đầu tiên nằm trong khoảng từ 128 – 191 đều là những địa chỉ mạng của lớp B. Địa chỉ lớp C cũng có quy luật tương tự được thực hiện, giá trị 3 bit đầu tiên của một địa chỉ lớp C luôn là 110. Do đó giá trị nhỏ nhất của octet đầu tiên của một địa chỉ lớp C có thể là 11000000 = 192, giá trị lớn nhất là 11011111 = 223. Nếu một địa chỉ mạng có giá trị của octet đầu tiên rơi vào trong khoảng 191 – 223 thì đó là một địa chỉ IP thuôc lớp C. Lớp C thực hiện 3 octet là địa chỉ mạng còn 1 octet còn lại được sử dụng làm địa chỉ host. Nó có khả năng hỗ trợ 254 địa chỉ host cho mỗi mạng thuộc về lớp C. Hình 1.6. Địa chỉ lớpC Địa chỉ lớp D được tạo ra để tạo khả năng về địa chỉ multicast. Một địa chỉ IP multicast là một địa chỉ có khả năng thực hiện việc truyền thông tin tới một nhóm các máy trạm với địa chỉ IP unicast. Do đó, một máy trạm khi sử dụng địa chỉ multicast có khả năng truyền đồng thời một gói tin tới nhiều người nhận. Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 12 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 Bốn bit đầu tiên của một địa chỉ IP của lớp D luôn là 1110. Do đó octet đầu tiên của một địa chỉ mạng thuộc về lớp C có giá trị nhỏ nhất là: 11100000 = 224 và giá trị lớn nhất sẽ là 11101111 = 239. Địa chỉ lớp E thực hiện trong phòng thí nghiệm phục vụ mục đích nghiên cứu. Bốn bit đầu tiên của một địa chỉ của lớp E là 1111. Do đó khoảng giá trị của octet đầu tiên của một địa chỉ lớp E sẽ là: 240 – 255. 1.1.3. Địa chỉ mạng con và mặt nạ mạng con 1.1.3.1. Phương pháp phân chia địa chỉ mạng con Trước khi nghiên cứu vấn đề này chúng ta cần phải hiểu qua một số khái niệm liên quan tới việc phân địa chỉ các mạng con. 1/ Mặt nạ mặc định: (Default Mask) được định nghĩa trước cho từng lớp địa chỉ A,B,C. Thực chất là giá trị thập phân cao nhất (khi tất cả 8 bit đều bằng 1) trong các Octet dành cho địa chỉ mạng – Net ID. Mặt nạ mặc định: Lớp A: 255.0.0.0 Lớp B: 255.255.0.0 Lớp C: 255.255.255.0 2/ Mặt nạ mạng con: (Subnet Mask) Mặt nạ mạng con là kết hợp của Mặt nạ mặc định với giá trị thập phân cao nhất của các bit lấy từ các Octet của địa chỉ máy chủ sang phần địa chỉ mạng để tạo địa chỉ mạng con. Mặt nạ mạng con bao giờ cũng đi kèm với địa chỉ mạng tiêu chuẩn để cho người đọc biết địa chỉ mạng tiêu chuẩn này dùng cả cho 254 máy chủ hay chia ra thành các mạng con. Mặt khác nó còn giúp bộ định tuyến trong việc định tuyến cuộc gọi. Nguyên tắc chung - Lấy bớt một số bit của phần địa chỉ máy chủ để tạo địa chỉ mạng con. - Lấy đi bao nhiêu bit phụ thuộc vào số mạng con cần thiết mà nhà khai thác mạng quyết định sẽ tao ra. 1.1.3.2. Một số địa chỉ đặc biệt - Địa chỉ mạng IP là địa chỉ IP mà tất cả các bit thuộc phần định danh máy (host ID) = 0. - Địa chỉ quảng bá tới tất cả các máy trong mạng LAN. Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 13 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 Ví dụ: 255.255.255.255 - Địa chỉ tất cả các máy của mạng X.Y.Z ở xa. Ví dụ: X.Y.Z.255 - Địa chỉ Loopback có số 127 ở đầu 127.X.Y.Z Mục đích để thử tại chỗ các phần mềm IP. - Địa chỉ 0.0.0.0 dùng để chỉ mạng này. Địa chỉ 0.0.0.5 dùng để chỉ máy số 5 ở mạng này (mạng đang cài đặt). -Địa chỉ mạng sử dụng cho mạng riêng (mạng nội bộ, không sử dụng làm địa chỉ internet) + Lớp A: 10.0.0.0 + Lớp B: 172.16.0.0 to 172.31.255.255 + Lớp C: 192.168.0.0 to 192.168.255.255 1.2. Khuôn dạng của gói tin IP Khuôn dạng của gói tin IP được thể hiện cụ thể và chi tiết ở hình 1.7 Hình 1.7: Khuôn dạng của gói tin IPv4 • Version IP-V4: Khi gói tin tới bộ định tuyến, bộ định tuyến sẽ phân tích nếu thấy phiên bản cũ hơn thì bộ định tuyến sẽ hủy bỏ gói tin và thông báo cho trạm nguồn biết. • Header length: độ dài của gói tin tính theo đơn vị 32 bit. • Type of service: Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 14 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 Kiểu dịch vụ được sử dụng trong tiêu đề gói tin IP để chỉ ra quan hệ ưu tiên cho việc chuyển các gói tin, thông thường các gói tin IP được xử lý theo nguyên tắc FIFO, các bit 0,1,1 trong trường kiểu dịch vụ chỉ ra các thông tin về trễ, thông lượng và độ tin cậy. Thông thường 2 trong số 3 thông tin đó sẽ được đặt, nhưng trường chức năng này không buộc tất cả các bộ định tuyến phải xử lý - D (Delay): độ trễ D=0: yêu cầu truyền trễ bình thường. D=1: yêu cầu trễ thấp. - T (Throughput): thông lượng T=0: thông lượng bình thường. T=1: thông lượng cao. - R (Reliability): độ tin cậy R=0: độ tin cậy bình thường. R=1: độ tin cậy cao. • Total length: độ dài toàn bộ của gói tin Max 216=64 KB, thông thường ngắn hơn. • ID: số định danh của gói tin. Nếu 1 gói tin phải phân thành nhiều mảnh để truyền đi thì tất cả các mảnh phải có cùng định danh. • Flag: 1 bit dữ trữ DF (don’t Fragment) DF=1: không được phép phân gói tin thành mảnh tin. DF=0: cho phép phân mảnh để truyền. Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 15 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về Ipv4 MF (More Fragment) MF=1: cho biết còn có các mảnh tin tiếp theo thuộc cùng một gói tin. MF=0: đây là mảnh tin cuối cùng của gói tin hoặc gói tin không phân mảnh. • Offset: Cho biết vị trí của mảnh tin trong gói tin, đơn vị tính là 8 byte. Tại tram thu, 3 trường (5), (6), (7) cho phép ghép các mảnh tin thành gói tin. Ví dụ: Gói tin 3000 byte mà Bộ định tuyến chỉ chuyển gói tin 1000 byte một lần thì phải phân mảnh tin. ID DF MF offset 400 0 1 0 400 0 1 125 400 0 0 250 Ghi chú : Trong trường hợp truyền không phân mảnh thì không cần các thông tin nhưng gói tin vẫn phải chứa thêm 32 bit này. Giao thức Internet phiên bản 6 (IPv6) sẽ khắc phục điều này. • Time to live (TTL): Thời gian sống của gói tin. Trường này có 8bit ban đầu tính đơn vị là giây, vậy thời gian gói tin được phép tồn tại trên mạng là: 28=256 giây > 4 phút Trong thực tế trường này chứa số bước nhảy chính là số bộ định tuyến mà gói tin được phép đi qua. Cứ mỗi lần gói tin qua một bộ định tuyến thì TTL sẽ trừ đi 1 và khi bằng 0 thì gói tin sẽ bị hủy và thông báo cho trạm nguồn. Đây là giải pháp để điều khiển tắc nghẽn. • Protocol: Cho biết giao thức được sử dụng ở tầng trên. - Nếu tầng giao vận là TCP thì có mã là 6. - Nếu tầng giao vận là UDP thì có mã là 17. - Nếu là ICMP thì có mã là 1. • Heder checksum: Kiểm tra lỗi cho đầu gói tin. • Soure Address: Địa chỉ nguồn. • Destination Address: Địa chỉ đích. Hoàng Ngọc Toàn – H07VT-TD 16
- Xem thêm -