Tweet
3.3.1 Địa chỉ không xác định
Địa chỉ không xác định có dạng 0:0:0:0:0:0:0:0 . Địa chỉ này không thực sự được
gán cho Interface nào. Một Host khi mới khởi tạo có thể sử dụng địa chỉ này là địa chỉ nguồn trước khi được cấp địa chỉ thực. Địa chỉ này không bao giờ được làm địa chỉ đích của gói tin.
3.3.2 Địa chỉ Loopback
Địa chỉ Loopback có dạng 0:0:0:0:0:0:0:1 . Node có thể dùng địa chỉ này để gửi
gói tin cho chính nó. Do đó, một gói tin mang địa chỉ Looback không bao giờ ra khỏi Node đó.
3.3.3 Địa chỉ IPv6-embedded-IPv4
Loại địa chỉ này được sử dụng trong cơ chế Automatic Tunneling, một cơ chế sử
dụng trong quá trình chuyển đổi từ IPv4 lên IPv6 . Địa chỉ loại này cấu tạo bởi Prefix 96 bit 0, 32 bit còn lại lấy từ một địa chỉ IPv4 hoàn chỉnh. Khi Node IPv6 truyền thong với nhau qua Automatic Tunneling, địa chỉ IPv4 của Tunneling sẽ được tách ra từ địa chỉ IPv4-embedded-IPv6, (cơ chế này sẽ được trình bày ở phần sau).
Hình 3.3.3 Cấu trúc địa chỉ IPv4-embedded-IPv6 Address.
Ngoài ra còn có một dạng thứ hai của loại địa chỉ IPv6 này gọi là IPv4-mapped
IPv6. Địa chỉ IPv6 này cũng mang thông tin về địa chỉ IPv4.
3.4 Phân bổ địa chỉ IPv6
Với kích thước 128 bit, IPv6 có một không gian địa chỉ khổng lồ. Tuy nhiên,
không phải toàn bộ các địa chỉ này đều được sử dụng. Để làm tăng hiệu quả của việc sử dụng địa chỉ và tăng hiệu quả định tuyến. Các hệ thống mạng thường được thiết kế theo mô hình phân cấp. IPv6 cũng tỏ ra phù hợp với xu hướng này với khả năng cấp của mình. Các cấp phân biệt nhau bởi định dạng Prefix FP (Format Prefix). FP được phân bố như sau:
Bảng 3.4 Phân bổ địa chỉ IPv6.
Theo sự phân bổ này, có một phần địa chỉ dành cho NSAP, một phần dành cho
địa chỉ IPX. Phần còn lại sẽ được dự trữ dành cho tương lai. Những phần này có thể được dùng để mở rộng khoảng địa chỉ đang sử dụng (Ví dụ cấp cho các ISP mới thành lập hoặc cấp cho các tổ chức có nhu cầu).
Chú ý: nhóm địa chỉ Anycast không được chỉ ra trong bảng phân bổ này vì không
gian địa chỉ Anycast là một tập hợp con của không gian địa chỉ Unicast.
Để quản lý và phân bổ không gian địa chỉ một cách có hiệu quả, các nhà thiết
kế giao thức IPv6 đã đưa ra hai cơ chế cấp phát địa chỉ như sau:
3.4.1 Cơ chế cấp phát chung
Rút kinh nghiệm từ việc phân bổ địa chỉ của IPv4, các nhà thiết kế IPv6 đã xây
dựng một cơ chế phân bổ địa chỉ hoàn toàn mở, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sửa đổi một vài điểm như cấu trúc các loại địa chỉ hoặc mở rộng một số loại địa chỉ trong tương lai. Điều này hoàn toàn phù hợp với một giao thức đang trong giai đoạn phát triển và ngày càng được hoàn thiện.
Phân loại địa chỉ IPv6 không chỉ để cung cấp đầy đủ các dạng khuôn mẫu và
dạng Prefix. Điều này không những cho phép các Host nhận dạng ra loại địa chỉ, mà còn cho phép Host có thể ứng xử khác nhau đối với mỗi loại địa chỉ. Ví dụ với địa chỉ có Prefix FE80::/16, Host sẽ nhận ra đây là địa chỉ Link-local, chỉ dùng để kết nối các Host trong cùng mạng. Hoặc đối với địa chỉ có Prefix 3FFE::/16 Host sẽ hiểu đây là địa chỉ của mạng 6BONE cung cấp.
3.4.2 Cấp phát địa chỉ theo nhà cung cấp
Theo cấu trúc bảng phân bổ địa chỉ ở trên, một trong số nhựng loại địa chỉ quan
trong nhất là dạng địa chỉ Global Unicast. Dạng địa chỉ này cho phép xác định một
Interface trên mạng Internet (mạng IPv6) có tính duy nất trên toàn cầu. Ý nghĩa của nó cũng giống địa chỉ Global IPv4 hiện nay. Không gian địa chỉ Global Unicast khá lớn, do đó, các nhà thiết kế IPv6 đã quy hoạch địa chỉ theo các cấp nhà cung cấp dịch vụ. Cơ chế cấp phát này đã được trình bày trong mục “Global Unicast Address”.
3.5 Cách viết địa chỉ IPv6
Địa chỉ IPv6 chiều dài 128 bit nên vấn đề nhớ địa chỉ là hết sức khó khăn. Nếu
viết thông thường như địa chỉ IPv4 thì mỗi địa chỉ IPv6 chia làm 16 nhóm theo cơ số 10. Do đó các nhà thiết kế đã chọn cách viết 128 bit thành 8 nhóm theo cơ số 16, mỗi nhóm ngăn cách nhau bởi dấu hai chấm (“:”).
Ví dụ: FE80:BA96:4367:BFFA:6784:3213:BAAC:ACDE.
Điểm thuận lợi của ký hiệu Hexa là gọn gàng và tường minh. Tuy nhiên, cách
viết này cũng gây không ít khó khăn cho những nhà quản trị mạng.
Một cách làm cho đơn giản hơn là quy tắc cho phép viết tắt. IPv6 trong giai
đoạn đầu phát triển, các địa chỉ IPv6 chưa được sử dụng nhiều, nên phần lớn các bit trong cấu trúc địa chỉ là 0.
Một cải tiến đầu tiên là cho phép bỏ qua những số 0 đứng trước mỗi thành phần
hệ 16, có thể viết 0 thay vì viết 0000. Ví dụ: với block 0008, ta có thể viết 8. với block 0800, ta có thể viết 800. Qua cách viết này, ta có thể có cách viết ngắn gọn hơn.
Ví dụ: 1080:0:0:0:8:800:200c:417A.
Ngoài ra còn có một quy tắc khác cho phép rút gọn, đó là quy ước về cách viết
dấu hai chấm đôi (Double-colon). Trong một địa chỉ, một nhóm liên tiếp các số 0 có thể được thay thế bởi dấu hai chấm đôi. Ví dụ ta có thể thay thế nhóm 0:0:0 trong Ví dụ trước bởi “::”. Ta có 1080::8:800:200c:417A..
Từ địa chỉ viết tắt này, ta có thể viết lại địa chỉ chính xác ban đầu nhờ quy tắc
sau: căn trái các số bên trái của dấu “::” trong địa chỉ, sau đó căn phải tất cả các số
bên trái của dấu “::” và đều lấy tất cả bằng 0.
Ví dụ: FEDC:BA98::7654:3210 =>FEDC:BA98:0:0:0:0:7654:3210.
FEDC:BA98:7654:3210::=>FEDC:BA98:7654:3210:0:0:0:0 .
::FEDC:BA98:7654:3210=>0:0:0:0:FEDC:BA98:7654:3210 .
Quy ước về cách sử dụng dấu “::”chỉ được dùng duy nhất một lần trong mỗi địa
chỉ IPv6.
Ví dụ: 0:0:0:BA98:7654:0:0:0 có thể được viết thành ::BA98:7654:0:0:0 hoặc
0:0:0:BA98:7654:: Trường hợp ::BA98:7654:: là không hợp lệ vì hệ thống sẽ không xác định được địa chỉ IPv6 chính xác.
Có một trường hợp đặc biệt cần lưu ý. Đối với loại địa chỉ IPv4-embedded IPv6
được hình thành bằng cách gán 96 bit 0 vào trước một địa chỉ IPv4. Để hạn chế khả năng nhầm lẫn trong việc chuyển đổi giữa ký hiệu chấm thập phân trong IPv4 với chấm thập lục phân trong IPv6. Các nhà thiết kế IPv6 cũng thiết lập một cơ chế để giải quyết vấn đề này.
Ví dụ: với một địa chỉ IPv4 10.0.0.1. Địa chỉ IPv4-embedded IPv6 có dạng
0:0:0:0:0:0:A00:1, ta vẫn có thể giữ nguyên chấm thập phân của phần cuối. Trong
trường hợp này, viết địa chỉ lại dưới dạng ::10.0.0.1 .
Địa chỉ không xác định có dạng 0:0:0:0:0:0:0:0 . Địa chỉ này không thực sự được
gán cho Interface nào. Một Host khi mới khởi tạo có thể sử dụng địa chỉ này là địa chỉ nguồn trước khi được cấp địa chỉ thực. Địa chỉ này không bao giờ được làm địa chỉ đích của gói tin.
3.3.2 Địa chỉ Loopback
Địa chỉ Loopback có dạng 0:0:0:0:0:0:0:1 . Node có thể dùng địa chỉ này để gửi
gói tin cho chính nó. Do đó, một gói tin mang địa chỉ Looback không bao giờ ra khỏi Node đó.
3.3.3 Địa chỉ IPv6-embedded-IPv4
Loại địa chỉ này được sử dụng trong cơ chế Automatic Tunneling, một cơ chế sử
dụng trong quá trình chuyển đổi từ IPv4 lên IPv6 . Địa chỉ loại này cấu tạo bởi Prefix 96 bit 0, 32 bit còn lại lấy từ một địa chỉ IPv4 hoàn chỉnh. Khi Node IPv6 truyền thong với nhau qua Automatic Tunneling, địa chỉ IPv4 của Tunneling sẽ được tách ra từ địa chỉ IPv4-embedded-IPv6, (cơ chế này sẽ được trình bày ở phần sau).
Hình 3.3.3 Cấu trúc địa chỉ IPv4-embedded-IPv6 Address.
Ngoài ra còn có một dạng thứ hai của loại địa chỉ IPv6 này gọi là IPv4-mapped
IPv6. Địa chỉ IPv6 này cũng mang thông tin về địa chỉ IPv4.
3.4 Phân bổ địa chỉ IPv6
Với kích thước 128 bit, IPv6 có một không gian địa chỉ khổng lồ. Tuy nhiên,
không phải toàn bộ các địa chỉ này đều được sử dụng. Để làm tăng hiệu quả của việc sử dụng địa chỉ và tăng hiệu quả định tuyến. Các hệ thống mạng thường được thiết kế theo mô hình phân cấp. IPv6 cũng tỏ ra phù hợp với xu hướng này với khả năng cấp của mình. Các cấp phân biệt nhau bởi định dạng Prefix FP (Format Prefix). FP được phân bố như sau:
Bảng 3.4 Phân bổ địa chỉ IPv6.
Theo sự phân bổ này, có một phần địa chỉ dành cho NSAP, một phần dành cho
địa chỉ IPX. Phần còn lại sẽ được dự trữ dành cho tương lai. Những phần này có thể được dùng để mở rộng khoảng địa chỉ đang sử dụng (Ví dụ cấp cho các ISP mới thành lập hoặc cấp cho các tổ chức có nhu cầu).
Chú ý: nhóm địa chỉ Anycast không được chỉ ra trong bảng phân bổ này vì không
gian địa chỉ Anycast là một tập hợp con của không gian địa chỉ Unicast.
Để quản lý và phân bổ không gian địa chỉ một cách có hiệu quả, các nhà thiết
kế giao thức IPv6 đã đưa ra hai cơ chế cấp phát địa chỉ như sau:
3.4.1 Cơ chế cấp phát chung
Rút kinh nghiệm từ việc phân bổ địa chỉ của IPv4, các nhà thiết kế IPv6 đã xây
dựng một cơ chế phân bổ địa chỉ hoàn toàn mở, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sửa đổi một vài điểm như cấu trúc các loại địa chỉ hoặc mở rộng một số loại địa chỉ trong tương lai. Điều này hoàn toàn phù hợp với một giao thức đang trong giai đoạn phát triển và ngày càng được hoàn thiện.
Phân loại địa chỉ IPv6 không chỉ để cung cấp đầy đủ các dạng khuôn mẫu và
dạng Prefix. Điều này không những cho phép các Host nhận dạng ra loại địa chỉ, mà còn cho phép Host có thể ứng xử khác nhau đối với mỗi loại địa chỉ. Ví dụ với địa chỉ có Prefix FE80::/16, Host sẽ nhận ra đây là địa chỉ Link-local, chỉ dùng để kết nối các Host trong cùng mạng. Hoặc đối với địa chỉ có Prefix 3FFE::/16 Host sẽ hiểu đây là địa chỉ của mạng 6BONE cung cấp.
3.4.2 Cấp phát địa chỉ theo nhà cung cấp
Theo cấu trúc bảng phân bổ địa chỉ ở trên, một trong số nhựng loại địa chỉ quan
trong nhất là dạng địa chỉ Global Unicast. Dạng địa chỉ này cho phép xác định một
Interface trên mạng Internet (mạng IPv6) có tính duy nất trên toàn cầu. Ý nghĩa của nó cũng giống địa chỉ Global IPv4 hiện nay. Không gian địa chỉ Global Unicast khá lớn, do đó, các nhà thiết kế IPv6 đã quy hoạch địa chỉ theo các cấp nhà cung cấp dịch vụ. Cơ chế cấp phát này đã được trình bày trong mục “Global Unicast Address”.
3.5 Cách viết địa chỉ IPv6
Địa chỉ IPv6 chiều dài 128 bit nên vấn đề nhớ địa chỉ là hết sức khó khăn. Nếu
viết thông thường như địa chỉ IPv4 thì mỗi địa chỉ IPv6 chia làm 16 nhóm theo cơ số 10. Do đó các nhà thiết kế đã chọn cách viết 128 bit thành 8 nhóm theo cơ số 16, mỗi nhóm ngăn cách nhau bởi dấu hai chấm (“:”).
Ví dụ: FE80:BA96:4367:BFFA:6784:3213:BAAC:ACDE.
Điểm thuận lợi của ký hiệu Hexa là gọn gàng và tường minh. Tuy nhiên, cách
viết này cũng gây không ít khó khăn cho những nhà quản trị mạng.
Một cách làm cho đơn giản hơn là quy tắc cho phép viết tắt. IPv6 trong giai
đoạn đầu phát triển, các địa chỉ IPv6 chưa được sử dụng nhiều, nên phần lớn các bit trong cấu trúc địa chỉ là 0.
Một cải tiến đầu tiên là cho phép bỏ qua những số 0 đứng trước mỗi thành phần
hệ 16, có thể viết 0 thay vì viết 0000. Ví dụ: với block 0008, ta có thể viết 8. với block 0800, ta có thể viết 800. Qua cách viết này, ta có thể có cách viết ngắn gọn hơn.
Ví dụ: 1080:0:0:0:8:800:200c:417A.
Ngoài ra còn có một quy tắc khác cho phép rút gọn, đó là quy ước về cách viết
dấu hai chấm đôi (Double-colon). Trong một địa chỉ, một nhóm liên tiếp các số 0 có thể được thay thế bởi dấu hai chấm đôi. Ví dụ ta có thể thay thế nhóm 0:0:0 trong Ví dụ trước bởi “::”. Ta có 1080::8:800:200c:417A..
Từ địa chỉ viết tắt này, ta có thể viết lại địa chỉ chính xác ban đầu nhờ quy tắc
sau: căn trái các số bên trái của dấu “::” trong địa chỉ, sau đó căn phải tất cả các số
bên trái của dấu “::” và đều lấy tất cả bằng 0.
Ví dụ: FEDC:BA98::7654:3210 =>FEDC:BA98:0:0:0:0:7654:3210.
FEDC:BA98:7654:3210::=>FEDC:BA98:7654:3210:0:0:0:0 .
::FEDC:BA98:7654:3210=>0:0:0:0:FEDC:BA98:7654:3210 .
Quy ước về cách sử dụng dấu “::”chỉ được dùng duy nhất một lần trong mỗi địa
chỉ IPv6.
Ví dụ: 0:0:0:BA98:7654:0:0:0 có thể được viết thành ::BA98:7654:0:0:0 hoặc
0:0:0:BA98:7654:: Trường hợp ::BA98:7654:: là không hợp lệ vì hệ thống sẽ không xác định được địa chỉ IPv6 chính xác.
Có một trường hợp đặc biệt cần lưu ý. Đối với loại địa chỉ IPv4-embedded IPv6
được hình thành bằng cách gán 96 bit 0 vào trước một địa chỉ IPv4. Để hạn chế khả năng nhầm lẫn trong việc chuyển đổi giữa ký hiệu chấm thập phân trong IPv4 với chấm thập lục phân trong IPv6. Các nhà thiết kế IPv6 cũng thiết lập một cơ chế để giải quyết vấn đề này.
Ví dụ: với một địa chỉ IPv4 10.0.0.1. Địa chỉ IPv4-embedded IPv6 có dạng
0:0:0:0:0:0:A00:1, ta vẫn có thể giữ nguyên chấm thập phân của phần cuối. Trong
trường hợp này, viết địa chỉ lại dưới dạng ::10.0.0.1 .
Comment