Tweet
A. Yêu Cầu:
Hiện nay số lượng mạng IPv4 là rất lớn, hầu hết các dịch vụ, các giao dịch trên mạng đều dựa vào IPv4. 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/IP 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 các lớp trên (lớp 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 tương 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 đảm bảo địa chỉ IPv4 đó thống nhất trên toàn cầu. Do vậy, nhằm tạo 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.
- Hỗ 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.
- Có một phương thức chuyển đổi dễ 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 độ rủi ro thấp nhất.
Hiện nay các nhà nghiên cứu IPv6 đã đưa ra những cơ chế chuyển đổi cho phép
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 Internet layer trong mô hình phân lớp TCP/IP. : Cho phép IPv4 và IPv6 cùng tồn tại trong cùng một thiết bị mạng.
- Công nghệ đường hầm (Tunnel): sử dụng cơ sở hạ tầng mạng IPv4 để truyền tải gói tin IPv6, phục vụ cho kết nối IPv6.
Cơ chế này thực hiện đóng gói tin IPv6 vào một 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.
-Công nghệ biên dịch: Thực chất là một dạng thức công nghệ NAT ,sử dụng NAT-PT 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 trong quá trình chuyển đổi lên IPv6. Dùng NAT-PT, ta có thể ánh xạ qua lại giữa địa chỉ IPv6 và IPv4.
B. Các Cơ Chế Chuyển Đổi:
+Dual-stack:
Dual-stack là cách thức thực thi đồng thời cả hai giao thức IPv4 và IPv6. Thiết bị hỗ trợ cả 2 giao thức IPv4 và IPv6, cho phép hệ điều hành hay ứng dụng lựa chọn một trong hai giao thức cho từng phiên liên lạc (Theo tiêu chuẩn mặc định là ưu tiên cho IPv6 ở nơi có thể sử dụng IPv6).
+ Công nghệ đường hầm:
- Địa chỉ IPv6 phát triển khi Internet IPv4 đã sử dụng rộng rãi và
có một mạng lưới 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 lưới 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 đường kết nối IPv4. Sử dụng chính cơ sở hạ tầng mạng IPv4 để kết nối IPv6 là mục tiêu của công nghệ đường hầm.
- Công nghệ đường hầm là một phương 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. Các thiết bị này “bọc” gói tin IPv6 trong gói tin IPv4 và truyền tải đi trong mạng IPv4 tại điểm đầu và gỡ bỏ gói tin IPv4, nhận lại gói tin IPv6 ban đầu tại điểm đích cuối đường truyền IPv4.
- Nói chung, công nghệ đường hầm đã “gói” gói tin IPv6 trong
gói tin IPv4 để truyền đi được trên cơ sở hạ tầng mạng IPv4. Tức thiết lập một đường kết nối ảo (một đường hầm) của IPv6 trên cơ sở hạ tầng mạng IPv4.
Có nhiều công nghệ tạo đường hầm:
Đường hầm bằng tay (manual tunnel): Đường hầm được cấu hình bằng tay tại các thiết bị điểm đầu và điểm cuối đường hầm. Phương thức này có thể được áp dụng với các mạng có ít phân mạng hoặc cho một số lượng hạn chế các kết nối từ xa. Tương tự như trường hợp định tuyến tĩnh trong công nghệ định tuyến, độ linh động và yêu cầu cấu hình nhân công là những hạn chế cơ bản của công nghệ đường hầm cấu hình bằng tay. yêu cầu cấu hình có 1 đường backnbone là ipv4 nối 2 mạng ipv6
Đường hầm tự động (automatic tunnel):
Trong công nghệ đường hầm tự động, không đòi hỏi cấu hình địa chỉ IPv4 của điểm bắt đầu và kết thúc đường hầm bằng tay. Điểm bắt đầu và điểm kết thúc đường hầm được quyết định bởi cấu trúc định tuyến. Công nghệ đường hầm tự động điển hình là 6to4, sử dụng thủ tục 41 (protocol 41). Địa chỉ IPv4 của điểm bắt đầu và kết thúc đường hầm được suy ra từ địa chỉ nguồn và địa chỉ đích của gói tin Ipv6. Công nghệ 6to4 hiện nay được sử dụng khá rộng rãi.
Đường hầm cấu hình (configured tunnel):
Đường hầm cấu hình là công nghệ đường hầm trong đó các điểm kết thúc đường hầm được thực hiện bằng một thiết bị gọi là Tunnel Broker. Đường hầm cấu hình có độ tin cậy, tính ổn định tốt hơn đường hầm tự động, do vậy được khuyến nghị sử dụng cho những mạng lớn, quản trị tốt. Đặc biệt cho các ISP để cấp địa chỉ IPv6 và kết nối các khách hàng chỉ có đường kết nối IPv4 tới mạng Internet IPv6.
+Công nghệ biên dịch:
- Công nghệ biên dịch dùng để một thiết bị chỉ hỗ trợ IPv6 có thể giao tiếp với một thiết bị chỉ hỗ trợ IPv4
- Công nghệ biên dịch thực chất là một dạng công nghệ NAT,
thực hiện biên dịch địa chỉ và dạng thức của mào đầu gói tin, cho phép thiết bị chỉ hỗ trợ IPv6 có thể nói chuyện với thiết bị chỉ hỗ trợ IPv4. Công nghệ phổ biến được sử dụng là NAT-PT. Thiết bị cung cấp dịch vụ NAT-PT sẽ biên dịch lại mào đầu và địa chỉ cho phép mạng IPv6 nói chuyện với mạng IPv4.
- Dùng NAT-PT, ta có thể ánh xạ qua lại giữa địa chỉ IPv6
và IPv4.
Hiện nay số lượng mạng IPv4 là rất lớn, hầu hết các dịch vụ, các giao dịch trên mạng đều dựa vào IPv4. 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/IP 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 các lớp trên (lớp 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 tương 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 đảm bảo địa chỉ IPv4 đó thống nhất trên toàn cầu. Do vậy, nhằm tạo 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.
- Hỗ 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.
- Có một phương thức chuyển đổi dễ 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 độ rủi ro thấp nhất.
Hiện nay các nhà nghiên cứu IPv6 đã đưa ra những cơ chế chuyển đổi cho phép
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 Internet layer trong mô hình phân lớp TCP/IP. : Cho phép IPv4 và IPv6 cùng tồn tại trong cùng một thiết bị mạng.
- Công nghệ đường hầm (Tunnel): sử dụng cơ sở hạ tầng mạng IPv4 để truyền tải gói tin IPv6, phục vụ cho kết nối IPv6.
Cơ chế này thực hiện đóng gói tin IPv6 vào một 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.
-Công nghệ biên dịch: Thực chất là một dạng thức công nghệ NAT ,sử dụng NAT-PT 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 trong quá trình chuyển đổi lên IPv6. Dùng NAT-PT, ta có thể ánh xạ qua lại giữa địa chỉ IPv6 và IPv4.
B. Các Cơ Chế Chuyển Đổi:
+Dual-stack:
Dual-stack là cách thức thực thi đồng thời cả hai giao thức IPv4 và IPv6. Thiết bị hỗ trợ cả 2 giao thức IPv4 và IPv6, cho phép hệ điều hành hay ứng dụng lựa chọn một trong hai giao thức cho từng phiên liên lạc (Theo tiêu chuẩn mặc định là ưu tiên cho IPv6 ở nơi có thể sử dụng IPv6).
- Địa chỉ IPv6 phát triển khi Internet IPv4 đã sử dụng rộng rãi và
có một mạng lưới 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 lưới 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 đường kết nối IPv4. Sử dụng chính cơ sở hạ tầng mạng IPv4 để kết nối IPv6 là mục tiêu của công nghệ đường hầm.
- Công nghệ đường hầm là một phương 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. Các thiết bị này “bọc” gói tin IPv6 trong gói tin IPv4 và truyền tải đi trong mạng IPv4 tại điểm đầu và gỡ bỏ gói tin IPv4, nhận lại gói tin IPv6 ban đầu tại điểm đích cuối đường truyền IPv4.
- Nói chung, công nghệ đường hầm đã “gói” gói tin IPv6 trong
gói tin IPv4 để truyền đi được trên cơ sở hạ tầng mạng IPv4. Tức thiết lập một đường kết nối ảo (một đường hầm) của IPv6 trên cơ sở hạ tầng mạng IPv4.
Công nghệ đường hầm
Đường hầm bằng tay (manual tunnel): Đường hầm được cấu hình bằng tay tại các thiết bị điểm đầu và điểm cuối đường hầm. Phương thức này có thể được áp dụng với các mạng có ít phân mạng hoặc cho một số lượng hạn chế các kết nối từ xa. Tương tự như trường hợp định tuyến tĩnh trong công nghệ định tuyến, độ linh động và yêu cầu cấu hình nhân công là những hạn chế cơ bản của công nghệ đường hầm cấu hình bằng tay. yêu cầu cấu hình có 1 đường backnbone là ipv4 nối 2 mạng ipv6
Trong công nghệ đường hầm tự động, không đòi hỏi cấu hình địa chỉ IPv4 của điểm bắt đầu và kết thúc đường hầm bằng tay. Điểm bắt đầu và điểm kết thúc đường hầm được quyết định bởi cấu trúc định tuyến. Công nghệ đường hầm tự động điển hình là 6to4, sử dụng thủ tục 41 (protocol 41). Địa chỉ IPv4 của điểm bắt đầu và kết thúc đường hầm được suy ra từ địa chỉ nguồn và địa chỉ đích của gói tin Ipv6. Công nghệ 6to4 hiện nay được sử dụng khá rộng rãi.
Đường hầm cấu hình là công nghệ đường hầm trong đó các điểm kết thúc đường hầm được thực hiện bằng một thiết bị gọi là Tunnel Broker. Đường hầm cấu hình có độ tin cậy, tính ổn định tốt hơn đường hầm tự động, do vậy được khuyến nghị sử dụng cho những mạng lớn, quản trị tốt. Đặc biệt cho các ISP để cấp địa chỉ IPv6 và kết nối các khách hàng chỉ có đường kết nối IPv4 tới mạng Internet IPv6.
Kết nối IPv6 với Tunnel Broker
- Công nghệ biên dịch dùng để một thiết bị chỉ hỗ trợ IPv6 có thể giao tiếp với một thiết bị chỉ hỗ trợ IPv4
- Công nghệ biên dịch thực chất là một dạng công nghệ NAT,
thực hiện biên dịch địa chỉ và dạng thức của mào đầu gói tin, cho phép thiết bị chỉ hỗ trợ IPv6 có thể nói chuyện với thiết bị chỉ hỗ trợ IPv4. Công nghệ phổ biến được sử dụng là NAT-PT. Thiết bị cung cấp dịch vụ NAT-PT sẽ biên dịch lại mào đầu và địa chỉ cho phép mạng IPv6 nói chuyện với mạng IPv4.
- Dùng NAT-PT, ta có thể ánh xạ qua lại giữa địa chỉ IPv6
và IPv4.
