Bài giảng Mạng máy tính - Chương 11: Internet thê hê mới - Ngô Hồng Sơn

1Chương 11:
Internet thê  hê  mới
Dự án HEDSPI
Khoa CNTT- ðHBK Hà Nội
Giảng viên: Ngô Hồng Sơn
Bộ môn Truyền thông và Mạng máy tính
2Tổng quan

 Tuần trước : 

 Security

 Multimedia communication

 Tuần này: Next Generation Internet

 IPv6

 Mobile Internet Communication, Ad-hoc network

 Optical network
3IPv6
4Vấn ñê 
 của IPv4

 Cạn kiệt ñịa chỉ IP

 Hạn chê của việc sư dụng NAT?

 Ngày càng nhiều ứng dụng thời gian thực

 Internet live

 Online game

 Image/sound communication
5Sư khác nhau giữa IPv6 va 
IPv4

 Mơ rộng không gian ñịa chỉ

 32 bits -> 128 bits

 32 bits : bao nhiêu ñịa chỉ????

 128bit : ????
340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456

 Cấu trúc ñịa chỉ

 Sư$ phân cấp

 Khái niệm phạm vi (scope)

 Phân lớp ñịa chỉ
6Sư khác nhau giữa IPv6 va 
 IPv4 
(cont.)

 Tăng tốc ñô $

 Khuôn dạng header ñơn giản hơn

 Ít trường hơn

 ðô $ dài cô ñịnh

 Bỏ checksum

 Không phân mảnh gói tin

 Tính năng thời gian thực va2 QoS

 Flow label

 Traffic class

 Vê 2 an toàn an ninh

 Sư dụng IPsec như một chuẩn
71mm 84,000 lần ñường kính của thiên hà
IPv4 – 32 bit IPv6 – 128 bit
Không gian ñịa chỉ
8Tăng tốc xư ly 

 Không phân mảnh gói tin tại router trung gian

 Giảm tải tại router

 Minimum packet size (MTU)

 Path MTU Discovery

 Khuôn dạng header ñơn giản hơn

 Bỏ bớt các trường ít sư dụng

 ðô $ dài cô ñịnh

 Không checksum
9Path MTU Discovery

 Tìm hiểu gia  trị nho  nhất của MTU trước khi truyền

 MTU?

 Ethernet 1500

 IP over ATM 9180

 PPPoE 1492
1500 1492 9180
Packet size based on the smallest MTU through the route
1492 bytes
The intermediate routers transmit data regardless MTU.
Lower processing load
10
IPv6 – Hướng tới một Internet 
hoàn hảo hơn?

 Không thiếu ñịa chỉ

 Sư dụng liên kết End-to-End

 Một sô  tính năng cho các ứng dụng mới

 Multicast

 IPsec

 Mobile IP

 Tư$ ñộng cấu hình

 Chuẩn hóa cơ chê tư$ ñộng cấu hình

 ðánh sô lại sô hiệu các mạng
11
IPv4 header format
Version
(4bit)
Header length
(4bit)
Type of service (TOS)
(8bit)
Total length (byte unit)
(16bit)
Identification
(16bit)
Flags
(3bit)
Fragment offset
(13bit)
Time To Live
(8bit)
Protocol
(8bit)
Header checksum 
(16bit)
Source address
(32bit)
Destination address
(32bit)
(options)
(not specify size) (padding)
Data 
０ ３１
Các trường này không có trong IPv6
12
IPv6 header format: ðơn giản hơn
Version
(3bit)
Traffic Class
(9bit)
Flow Label
(20bit)
Payload Length
(16bit)
Next Header
(8bit)
Hop Limit
(8bit)
Data
０ ３１
Source address
(128bit)
Destination address
(128bit)
Extension Header
(not specify size)
Các trường ñổi tên tư2 IPv4
13
IPv4 header vs. IPv6 header

 Option field with variable length in IPv4 header

 Trong IPv6, option headers ñặt trong phần body
Option 
field 
Extension
Header
IPv4 header
・・・
Fixed length (40byte)
Các thông tin chính
Variable length. (0byte or more)
Optional information.
Information used by all nodes is in front.
Information only used at the destination point 
is back
Extension
Header
Extension
Header
14
Một sô  header mơ rộng
•Hop-by-Hop Option Header 
•Destination option header
•Routing header
•Fragment header
•Authentication header
•Encryption header
•Destination option header (final)
15
Cấu trúc ñịa chỉ IPv6
Cấu trúc ñịa chỉ
Cách biểu diễn
Kiểu ñịa chỉ
Phạm vi
16
Ky’ hiệu IPv6

 128 bit, biểu diễn bởi sô hê$ 16

 Phân cách “：” giữa các nhóm gồm 4 sô  
hexa

 3ffe:501:100c:e320:2e0:18ff:fe98:936d

 Bỏ qua chuỗi liên tiếp các sô 0

 3ffe:501:100c:e320:0:0:0:1 →
3ffe:501:100c:e320::1
17
Cấu trúc ñịa chỉ IPv6

 2 phần: Network prefix va2 Interface ID

 Network prefix (upper n bit) (64)

 Host ID (lower “128-n” bit) (64)

 Chuẩn EUI-64 (extended unique identifier )

 Trong trường hợp mạng Ethernet, Host ID ñược
suy ra tư2 ñịa chỉ MAC
18
Cấu trúc ñịa chỉ IPv6 (RFC3587)
Subnet 1 Subnet 2 Subnet 3
User Network
Entire IPv6 Network
Global routing
prefix
Subnet
ID
Interface
ID
64bit64bit
19
Ki hiệu ñịa chỉ IPv6

 2001 : 0200 : 0000 : 8002 : 0202 : 4755 : 5ea5 : 3085
2001 : 200 : 0000 : 8002 : 202 : 4755 : 5ea5 : 3085
2001 : 200 : : 8002 : 202 : 4755 : 5ea5 : 3085

 ðô  dài phần mạng chỉ ra sau ky  tư “/”

 2001 : 200 : : 8002 : 202 : 4755 : 5ea5 : 3085/64
2001:0200:0000:8002 0202:4755:5ea5:3085
64-bit Network prefix 64-bit Interface ID
20
Các dạng ñịa chỉ

 Unicast Address

 Một ñịa chỉ duy nhất

 Anycast Address

 ðịa chỉ bất ky2 trong một nhóm ñịa chỉ 

 Multicast Address

 Một nhóm các ñịa chỉ
21
Khái niệm phạm vi (scope)

 ðịa chỉ toàn cục (global)

 ðịa chỉ liên kết nội bô$ (link-Local)

 Effective only in the same link

 fe80::1

 ðịa chỉ vùng nội bô$ (site-local)

 Unique Local Address

 fc00::1000:0:0:0:1
22
Các bước chuyển sang IPv6

 Bước 1

 Bước khởi ñầu

 Dùng IPv6 trong 1 sô  mạng

 Bước 2

 Mơ rộng

 Sư dụng ñồng thời IPv4 va2 IPv6 

 Bước 3

 Kết thúc

 IPv4 sẽ không ñược sử dụng nữa
23
Bước 1

 Bước ñầu sử dụng IPv6

 Trong 1 số thiết bị

 Bởi 1 số ISP

 Một số ứng dụng cơ bản (http, mail etc)

 IPv6: Giai ñoạn hiện nay

 Giải pháp

 IPv6 over IPv4 tunneling
IPv4 network
IPv6 network
IPv6 network
IPv6 network
24
Bước 2

 Mở rộng

 Triển khai các dịch vụ chỉ sử dụng IPv6

 Trong tất cả các mạng máy tính

 Cân bằng giữa tình trạng của IPv4 và IPv6

 Cần có công nghệ chuyển ñổi

 Gateway giữa IPv4 và IPv6
IPv6 networkIPv4 network
25
Bước 3

 Kết thúc

 Chỉ 1 số ít mạng sử dụng IPv4

 Cần có “IPv4 over IPv6 tunneling”
IPv6 network
IPv4 network
IPv4 network
IPv4 network
26
Tunneling 

 Công nghệ cho phép ñóng gói và truyền các
gói tin trong các gói tin khuôn dạng khác
Ví dụ:

 IPv6 over IPv4 tunneling

 IPv4 over IPv6 tunneling

 ðóng gói

 Thêm phần ñầu của giao thức ñược sử dụng ñể
truyền tin và ñặt toàn bộ gói tin ñược ñóng gói
vào phần dữ liệu
27
IPv