Tweet
5.3.1 Cơ chế Dual IP layer
Cơ chế Dual-layer theo một số tài liệu còn gọi là cơ chế Dual-stack, cơ chế này
đảm bảo mỗi Host/Router được cài cả hai giao thức IPv4 và IPv6. Với cơ chế đôi
(dual) này, hoạt động của các Router/Host hoàn toàn tương thích với IPv4 và IPv6.
Theo cơ chế này, IPv6 sẽ cùng tồn tại với IPv4 và sẽ dùng hạ tầng mạng IPv4. Việc chọn lựa Stack nào để hoạt động (IPv4 hay IPv6) sẽ dựa vào thông tin cung cấp bởi dịch vụ phân giải tên miền thông qua các DNS Server.
Ví dụ: web Server Học viện Công nghệ BCVT cơ sở TP HCM có hai tên miền:
- www.ptithcm.edu.vn ứng với địa chỉ IPv4 203.162.44.71 .
- www.ptithcm6.edu.vn ứng với địa chỉ IPv6 3ffe::203.162.44.71.
Cả hai dữ liệu này đều được lưu trong DNS Server.
Khi duyệt Web, sinh viên dùng tên miền www.ptithcm.edu.vn, DNS Server sẽ
trả về địa chỉ 203.162.44.71, khi đó Stack IPv4 được dùng phục vụ cho trình
duyệt Web. Trong trường hợp sinh viên dùng địa chỉ “www.ptithcm6.edu.vn”,
DNS Server sẽ trả về địa chỉ 3ffe::203.162.44.71, khi đó Stack IPv6 được dùng
phục vụ cho trình duyệt Web.
Hình 5.3.1 Cơ chế Dual IP Layer.
Đây được xem là cơ chế trực tiếp nhất để đảm bảo một Node IPv6 hoàn toàn
tương thích với những Node IPv4 khác. Những Node này hỗ trợ cả hai giao thức, có thể làm việc được với Node IPv4 thuần túy cũng như Node IPv6 thuần túy. Hạn chế của cơ chế này là phải gán thêm một địa chỉ IPv4 với mỗi Node IPv6 mới.
Đối với Host/Router dùng kỹ thuật Dual IP layer, có thể kết hợp với cơ chế chuyển đổi IPv6-over-IPv4 Tunneling (cơ chế này sẽ được trình bày ở phần sau).
Đối với những Node này, có thể kết hợp với cơ chế Automatic Tunneling hoặc
Configured Tunneling, hoặc cả hai cơ chế này. Do đó, có 3 trường hợp riêng có thể sử dụng:
- Node IPv4/IPv6 không kết hợp sử dụng cơ chế Tunnelining.
- Node IPv4/IPv6 sử dụng kết hợp với Configured Tunneling.
- Node IPv4/IPv6 sử dụng kết hợp với cả Configured Tunneling và Automatic Tunneling.
Để triển khai trong mạng LAN, người ta thường dùng mô hình Dual Stack “hạn
chế” được mô tả như sau: Một Site IPv6 khi thiết kế theo mô hình này chỉ có các Node làm Server là các Node Dual Stack. Những Node làm Client là những Node IPv6 thuần túy. Node Server đóng vai trò là điểm cung cấp dịch vụ như DNS, Web, File sharing…Với các phương thức này, chỉ có một địa chỉ IPv4 được gán cho Server, giảm thiểu được các địa chỉ IPv4 gán cho các Node trong Site.
Đối với Host/Router khi hỗ trợ Dual Stack, cần phải điều khiển hai bộ địa chỉ
khác nhau. Việc nâng cấp Router để hỗ trợ IPv6 phức tạp hơn, phải trang bị mã để có thể chuyển tiếp gói IPv6, trang bị các giao thức định tuyến và giao thức quản lý IPv6 (thông qua việc nâng cấp IOS).
Như đã trình bày ở trên, cơ chế Dual Stack hoạt động dưới sự trợ giúp của dịch
vụ phân giải tên miền. Các máy chủ Dual-stack sẽ có bản ghi địa chỉ khai báo trong các DNS Server, do vậy DNS Server phải hỗ trợ IPv6. Một bản ghi (record table) A lưu trữ 1 địa chỉ IPv4 và một bản ghi AAAA lưu trữ 1 địa chỉ IPv6.
5.3.1.a Phương pháp thực hiện
Qua phân tích trên ta thấy các thông số chính để thực hiện cơ chế Dual Stack
được mô tả trong bảng sau:
Bảng 5.3.1a Các tham số của cơ chế Dual-stack.
5.3.1.b Yêu cầu về gán địa chỉ.
Vì các Host này sử dụng cả hai giao thức ở lớp mạng là IPv4 và IPv6, do vậy
cần gán cả hai loại địa chỉ IPv4 và IPv6 ở mỗi loại Host này. Không nhất thiết phải có sự quan hệ giữa chúng . Do đó, các Host này có thể gán các loại địa chỉ độc lập với nhau.
Đối với các Node dùng cơ chế Dual Stack kết hợp với cơ chế Automatic
Tunneling cần được gán một địa chỉ IPv6 được tạo bởi địa chỉ IPv4 gán cho Host đó. Địa chỉ loại này được gọi là IPv4-compatible IPv6 đã trình bày ở phần trên.
Hình 5.3.1.b Định dạng địa chỉ IPv4-compatible IPv6. Đối với những Node IPv4/IPv6, có thể được gán địa chỉ IPv4 theo bất kỳ một giao thức cấu hình địa chỉ IP nào hợp lệ. Ví dụ có thể dùng các giao thức cấp địa chỉ động như DHCP, WINS hoặc gán trực tiếp các IP tĩnh.
Đối với địa chỉ loopback : Địa chỉ loopback IPv4 có dạng 127.0.0.1, địa chỉ này
chuyển sang địa chỉ IPv4-compatible IPv6 sẽ có dạng ::127.0.0.1, đây được xem như là địa chỉ loopback của IPv6. Những gói IPv6 mang địa chỉ loopback này chỉ tồn tại trong Node đó mà không chuyển ra ngoài.
5.3.1.c Khai báo DNS
Trong hệ thống có cài đặt Node hỗ trợ Dual-Stack thì điều kiện tối thiểu cần
thiết là dịch vụ DNS của hệ thống phải hỗ trợ IPv6.
Đối với các Node IPv4/IPv6 cần phải khai báo cả hai loại bản ghi trong DNS.
Bản ghi AAAA phải khi báo dạng đầy đủ địa chỉ IPv4-compatible IPv6, trong đó bản ghi A sẽ sử dụng 32 Low-order bit của địa chỉ này. Khi DNS Server thực hiện lookup đối với các Host IPv4/IPv6 có thể tìm thấy cả 2 loại bản ghi A và AAAA. Mỗi bản ghi này có thể trỏ đến một địa chỉ IPv4 hoặc IPv6. Trong trường hợp kết quả tìm thấy là một bản ghi AAAA, trỏ đến địa chỉ IPv4- compatible IPv6 và một bản ghi A trỏ đến địa chỉ IPv4 tương ứng thì kết quả trả về có giá trị sau:
- Trả lại duy nhất địa chỉ IPv6.
- Trả lại duy nhất địa chỉ IPv4.
- Trả lại cả hai địa chỉ IPv4 và IPv6.
Lựa chọn loại địa chỉ nào được trả về phụ thuộc vào từng trường hợp. Trong
trường hợp cả hai loại địa chỉ trả về thì trật tự sắp xếp các loại địa chỉ liên quan đến luồng IP của Host đó. Nếu một địa chỉ IPv6 được trả về, Node đó giao tiếp với Node đích và gói tin được đóng theo chuẩn IPv6. Nếu địa chỉ IPv4 được trả về, Node đó giao tiếp với một Host IPv4.
Cơ chế Dual-layer theo một số tài liệu còn gọi là cơ chế Dual-stack, cơ chế này
đảm bảo mỗi Host/Router được cài cả hai giao thức IPv4 và IPv6. Với cơ chế đôi
(dual) này, hoạt động của các Router/Host hoàn toàn tương thích với IPv4 và IPv6.
Theo cơ chế này, IPv6 sẽ cùng tồn tại với IPv4 và sẽ dùng hạ tầng mạng IPv4. Việc chọn lựa Stack nào để hoạt động (IPv4 hay IPv6) sẽ dựa vào thông tin cung cấp bởi dịch vụ phân giải tên miền thông qua các DNS Server.
Ví dụ: web Server Học viện Công nghệ BCVT cơ sở TP HCM có hai tên miền:
- www.ptithcm.edu.vn ứng với địa chỉ IPv4 203.162.44.71 .
- www.ptithcm6.edu.vn ứng với địa chỉ IPv6 3ffe::203.162.44.71.
Cả hai dữ liệu này đều được lưu trong DNS Server.
Khi duyệt Web, sinh viên dùng tên miền www.ptithcm.edu.vn, DNS Server sẽ
trả về địa chỉ 203.162.44.71, khi đó Stack IPv4 được dùng phục vụ cho trình
duyệt Web. Trong trường hợp sinh viên dùng địa chỉ “www.ptithcm6.edu.vn”,
DNS Server sẽ trả về địa chỉ 3ffe::203.162.44.71, khi đó Stack IPv6 được dùng
phục vụ cho trình duyệt Web.
Hình 5.3.1 Cơ chế Dual IP Layer.
Đây được xem là cơ chế trực tiếp nhất để đảm bảo một Node IPv6 hoàn toàn
tương thích với những Node IPv4 khác. Những Node này hỗ trợ cả hai giao thức, có thể làm việc được với Node IPv4 thuần túy cũng như Node IPv6 thuần túy. Hạn chế của cơ chế này là phải gán thêm một địa chỉ IPv4 với mỗi Node IPv6 mới.
Đối với Host/Router dùng kỹ thuật Dual IP layer, có thể kết hợp với cơ chế chuyển đổi IPv6-over-IPv4 Tunneling (cơ chế này sẽ được trình bày ở phần sau).
Đối với những Node này, có thể kết hợp với cơ chế Automatic Tunneling hoặc
Configured Tunneling, hoặc cả hai cơ chế này. Do đó, có 3 trường hợp riêng có thể sử dụng:
- Node IPv4/IPv6 không kết hợp sử dụng cơ chế Tunnelining.
- Node IPv4/IPv6 sử dụng kết hợp với Configured Tunneling.
- Node IPv4/IPv6 sử dụng kết hợp với cả Configured Tunneling và Automatic Tunneling.
Để triển khai trong mạng LAN, người ta thường dùng mô hình Dual Stack “hạn
chế” được mô tả như sau: Một Site IPv6 khi thiết kế theo mô hình này chỉ có các Node làm Server là các Node Dual Stack. Những Node làm Client là những Node IPv6 thuần túy. Node Server đóng vai trò là điểm cung cấp dịch vụ như DNS, Web, File sharing…Với các phương thức này, chỉ có một địa chỉ IPv4 được gán cho Server, giảm thiểu được các địa chỉ IPv4 gán cho các Node trong Site.
Đối với Host/Router khi hỗ trợ Dual Stack, cần phải điều khiển hai bộ địa chỉ
khác nhau. Việc nâng cấp Router để hỗ trợ IPv6 phức tạp hơn, phải trang bị mã để có thể chuyển tiếp gói IPv6, trang bị các giao thức định tuyến và giao thức quản lý IPv6 (thông qua việc nâng cấp IOS).
Như đã trình bày ở trên, cơ chế Dual Stack hoạt động dưới sự trợ giúp của dịch
vụ phân giải tên miền. Các máy chủ Dual-stack sẽ có bản ghi địa chỉ khai báo trong các DNS Server, do vậy DNS Server phải hỗ trợ IPv6. Một bản ghi (record table) A lưu trữ 1 địa chỉ IPv4 và một bản ghi AAAA lưu trữ 1 địa chỉ IPv6.
5.3.1.a Phương pháp thực hiện
Qua phân tích trên ta thấy các thông số chính để thực hiện cơ chế Dual Stack
được mô tả trong bảng sau:
Bảng 5.3.1a Các tham số của cơ chế Dual-stack.
5.3.1.b Yêu cầu về gán địa chỉ.
Vì các Host này sử dụng cả hai giao thức ở lớp mạng là IPv4 và IPv6, do vậy
cần gán cả hai loại địa chỉ IPv4 và IPv6 ở mỗi loại Host này. Không nhất thiết phải có sự quan hệ giữa chúng . Do đó, các Host này có thể gán các loại địa chỉ độc lập với nhau.
Đối với các Node dùng cơ chế Dual Stack kết hợp với cơ chế Automatic
Tunneling cần được gán một địa chỉ IPv6 được tạo bởi địa chỉ IPv4 gán cho Host đó. Địa chỉ loại này được gọi là IPv4-compatible IPv6 đã trình bày ở phần trên.
Hình 5.3.1.b Định dạng địa chỉ IPv4-compatible IPv6. Đối với những Node IPv4/IPv6, có thể được gán địa chỉ IPv4 theo bất kỳ một giao thức cấu hình địa chỉ IP nào hợp lệ. Ví dụ có thể dùng các giao thức cấp địa chỉ động như DHCP, WINS hoặc gán trực tiếp các IP tĩnh.
Đối với địa chỉ loopback : Địa chỉ loopback IPv4 có dạng 127.0.0.1, địa chỉ này
chuyển sang địa chỉ IPv4-compatible IPv6 sẽ có dạng ::127.0.0.1, đây được xem như là địa chỉ loopback của IPv6. Những gói IPv6 mang địa chỉ loopback này chỉ tồn tại trong Node đó mà không chuyển ra ngoài.
5.3.1.c Khai báo DNS
Trong hệ thống có cài đặt Node hỗ trợ Dual-Stack thì điều kiện tối thiểu cần
thiết là dịch vụ DNS của hệ thống phải hỗ trợ IPv6.
Đối với các Node IPv4/IPv6 cần phải khai báo cả hai loại bản ghi trong DNS.
Bản ghi AAAA phải khi báo dạng đầy đủ địa chỉ IPv4-compatible IPv6, trong đó bản ghi A sẽ sử dụng 32 Low-order bit của địa chỉ này. Khi DNS Server thực hiện lookup đối với các Host IPv4/IPv6 có thể tìm thấy cả 2 loại bản ghi A và AAAA. Mỗi bản ghi này có thể trỏ đến một địa chỉ IPv4 hoặc IPv6. Trong trường hợp kết quả tìm thấy là một bản ghi AAAA, trỏ đến địa chỉ IPv4- compatible IPv6 và một bản ghi A trỏ đến địa chỉ IPv4 tương ứng thì kết quả trả về có giá trị sau:
- Trả lại duy nhất địa chỉ IPv6.
- Trả lại duy nhất địa chỉ IPv4.
- Trả lại cả hai địa chỉ IPv4 và IPv6.
Lựa chọn loại địa chỉ nào được trả về phụ thuộc vào từng trường hợp. Trong
trường hợp cả hai loại địa chỉ trả về thì trật tự sắp xếp các loại địa chỉ liên quan đến luồng IP của Host đó. Nếu một địa chỉ IPv6 được trả về, Node đó giao tiếp với Node đích và gói tin được đóng theo chuẩn IPv6. Nếu địa chỉ IPv4 được trả về, Node đó giao tiếp với một Host IPv4.
Comment