LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
1
K§91
Môc lôc
Trang phô b×a
Lêi cam ®oan
Môc lôc
Danh môc c¸c ký hiÖu, c¸c ch÷ viÕt t¾t
Danh môc c¸c b¶ng
Danh môc c¸c h×nh vÏ, ®å thÞ
më ®Çu
CH¦¥NG 1: TæNG QUAN VÒ C¤NG NGHÖ IP Vµ C¸C C¤NG NGHÖ
1
3
7
7
9
11
MíI X¢Y DùNG TR£N NÒN IP
1.1. TæNG QUAN VÒ C¤NG NGHÖ IP...............................................
1.1.1. LÞch sö ph¸t triÓn..................................................................
1.1.2. IP phiªn b¶n 4.......................................................................
1.1.3. IP phiªn b¶n 6.......................................................................
1.1.3.1. LÞch sö ph¸t triÓn Ipv6............................................
1.1.3.2. Sù kh¸c nhau gi÷a Ipv4 vµ Ipv6..............................
1.1.3.3. Lîi Ých khi sö dông Ipv6.........................................
1.1.3.4. Thêi kú chuyÓn tiÕp cña Ipv6; Ai sÏ sö dông vµ sö dông
ë ®©u ?.........................................................................
1.1.3.5. Ipv6.........................................................................
1.2. C¸c c«ng nghÖ míi x©y dùng trªn nÒn IP..................
1.2.1. VoIP......................................................................................
1.2.1.1. Sù ra ®êi cña VoIP...................................................
1.2.1.2. C¸c h×nh thøc truyÒn tho¹i trªn Internet..................
1.2.1.3. C¸c øng dông vµ −u ®iÓm cña VoIP........................
1.2.1.4. M« h×nh m¹ng VoIP................................................
1.2.2. M¹ng riªng ¶o VPN...............................................................
1.2.2.1. Kh¸i niÖm................................................................
1.2.2.2. C¸c giao thøc VPN..................................................
1.2.3. MPLS.....................................................................................
1.2.3.1. Giíi thiÖu.................................................................
1.2.3.2. MPLS vµ c¸c thiÕt bÞ trªn m¹ng MPLS...................
1.2.3.3. Ho¹t ®éng cña MPLS..............................................
1.2.3.4. §−êng hÇm trong MPLS.........................................
11
11
13
18
18
19
20
20
25
30
30
30
32
33
35
42
43
44
46
46
46
53
53
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
2
1.2.3.5. C¸c øng dông cña MPLS.........................................
CH¦¥NG 2: NGHI£N CøU X¢Y DùNG M¹NG WAN-ISDN...............
2.1. C«ng nghÖ m¹ng diÖn réng.............................................
2.1.1. X©y dùng m¹ng diÖn réng dïng c¸c ®−êng leased line.........
2.1.2. KÕt nèi m¹ng diÖn réng dïng ®−êng ISDN..................................
2.1.3. KÕt nèi m¹ng diÖn réng dïng m¹ng chuyÓn m¹ch gãi – Frame
Relay....................................................................................
2.2. X©y Dùng M¹ng WAN-ISDN t¹i phßng thÝ nghiÖm HÖ
thèng ViÔn th«ng.................................................................
2.2.1. Môc ®Ých x©y dùng hÖ thèng viÔn th«ng trong phßng thÝ
nghiÖm.............................................................................................
2.2.2. ThiÕt kÕ hÖ thèng...................................................................
2.2.2.1. HÖ thèng b¸o hiÖu QSIG.........................................
2.2.2.2. øng dông thùc tÕ cña b¸o hiÖu QSIG......................
2.2.3. KiÕn tróc hÖ thèng ................................................................
2.2.3.1. HÖ thèng tæng ®µi Hicom 150E cña h·ng Siemmen
2.2.3.2. DIVA LAN ISDN MODEM...................................
2.2.3.3. Router Cisco805..............................................
2.2.3.4. Router Cisco2650...................................................
2.2.3.5. DSL modem AM64..............................................
2.2.3.6. SonicWALL TELE3 SP...........................................
2.2.4. X©y dùng hÖ thèng trong phßng thÝ nghiÖm..........................
CH¦¥NG 3. KIÕN TRóC M¹NG IP Vµ C¸C C¤NG NGHÖ MíI......
3.1. KiÕn tróc m¹ng IP ..................................................................
3.1.1. Mét sè bµi thÝ nghiÖm...........................................................
3.1.2. TriÓn khai m¹ng VPN...........................................................
3.2. §o kiÓm trªn c¸c giao diÖn...............................................
3.2.1. Giíi thiÖu vÒ thiÕt bÞ ®o kiÓm DominoWAN........................
3.2.2. §o kiÓm trªn giao diÖn 30B+D dïng DoninoWAN..............
K§91
55
56
56
56
61
65
71
71
73
73
79
80
81
83
86
88
90
91
93
97
97
99
103
104
CH¦¥NG 4: X¢Y DùNG M¹NG HéI Tô MPLS....................................
105
106
112
KÕt luËn..........................................................................................
118
Tài liệu tham khảo...............................................................................
119
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
3
K§91
Danh môc c¸c ký hiÖu, c¸c ch÷ viÕt t¾t
DES
AIM
AMI
ANF
AR
ARP
ARPAnet
ASCII
B8ZS
BECN
BGP
BGP
BRI
CBMOD
CHAP
CIR
CLI
CorNet
CoS
CR
CRC-4
CSU/DSU
DCE
DLCI
DSL
DTE
DTMF
EBCDIC
ESF
ETSI
FCS
FDDI
FE
FEC
FECN
FR
GE
GK
HDB3
HDLC
IETF
IGP
Data Encryption Standard
Advanced Integration Module
Alternate Mark Inversion
Additonal Network Feature
Access Rate
Address Resolution Protocol
Advanced Research Projects Agency
American Standard Code for Information Interchange
Binary 8 with Zero Substitution
backward explicit congestion notification
Border Gateway Protocol
Border Gateway Protocol
Basic Rate Interface
Clock Generator Module Combined
Challenge Handshake Authentication Protocol
Committed Information Rate
Command-Line Interface
Corporation Network
Class of Service
Constraint-base Routing
Cyclic Redundancy Check
Channel Service Unit/Data Service Unit
Data Communication Equipment
Data Link Connection Identifier
Digital Subscriber Line
Data Terminal Equipment
Dual Tone Multi Frequence
Extended Binary-Coded Decimal Interchange Code
Extended Super Frame
European Telecommunications Standards Institute
Frame Check Sequence
Fiber Distributed Data Interface
Fast Ethernet
Forward Equivalence Class
forward explicit congestion notification
Frame Relay
Gigabit Ethernet
GateKeeper
High-Density Bipolar 3
High-Level Data Link
Internet Engineering Task Force
Interior Gateway Protocol
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
IPCP
IPSec
IPX
ISDN
ISO
ISP
ITU
IVN
L2TP
LAN
LAPD
LAPF
LDP
LER
LIB
LMI
LQM
LSP
LSP
LSR
MAC
MD5
MGW
MGWC
MP
MPLS
NBMA
NIC
NT1
NT2
OAM&P
OSPE
PAP
PBX
PCM
PDU
PIM
PINX
PISN
PNNI
PNNI
PPP
PPTP
PRI
PSTN
4
K§91
IP Control Protocol
IP Security
Internetwork Packet Exchange
Intergrated Sevices Digital Network
International Organization for Standardization
Internet Service Provider
International Telecommunication Union
Intervening Network
Layer 2 Tunnel Protocol
Local Aria Network
Link Access Protocol - Channel D
Link Access Procedure Frame Bearer Services
label distribution protocol
label edge router
Label Information Base
Local management Interface
Link Quality Monitoring
Label-Switched Path
label-switched path
label switching router
Media Access Control
Message-Digest Algorithm
Media Gateway
Media Gateway Controller
MaPing
Multi Protocol Label Switch
Nonbroadcast multiaccess
Network interface controler
Network Terminal 1
Network Terminal 2
Operation, Administration, Maintenance and Provisioning
Open Shortest Path First
Password Authentication Protocol
Private Branch eXchange
Pulse Code Modulation
Protocol Data Unit
Protocol-Independent Multicast
Private Intergrated Services Network Exchanges
Private Integrated Services Network
Private Network-Network Interface
Private network-to-network interface
Point to Point Protocol
Point-to-Point Tunneling Protocol
Primary Rate Interface
Public Switched Telephone Network
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
PVC
QoS
QSIG
RARP
RAS
RD
RIP
RSVP
RTP/RTCP
SCTP
SDH
SDLC
SF
SGW
SHA-1
Sigtran
SIP
SLA
SLIP
SLMO8
SMDS
SONET
SPID
SPX
SS7
SVC
TA
TCP
TE1
TE2
TMS2
UDP
UNI
VCI
VoIP
VPI
VPN
WAN
5
K§91
Permanent Virtual Circuit
Quality of Service
Q reference point SIGnaling System
Reverse Address Resolution Protocol
Remote Access Server
Routing Distinguishers
Routing Information Protocol
Resource Reservation Protocol
Real Time Transport Protocol/ Real Time Control Protocol
Stream Control Transmission Protocol
Synchoronous Digital Hierarchy
Synchronous Data Link Control
Super Frame
Signalling Gateway
Secure Hash Algorithm
Signaling Transport group
Session Initial Protocol
Service Level Agreement
Serial Line Internet Protocol
subscriber line module cost optimized UP0/E
Switched Multi-megabit Data Service
Synchronous Optical Network
service profile identifier
Sequenced Packet Exchange
Signaling System 7
Switch Virtual Channel
Terminal Adapter
Transmission Control Protocol
Terminal Equipment 1
Terminal Equipment 2
Trunk module S2M
User Datagram Protocol
User-Network Interface
Virtual Channel Identifier
Voice over IP
Virtual path identifier
Virtual Private Network
Wide Area Network
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
6
K§91
Danh môc c¸c b¶ng:
B¶ng 1.1: C¸c líp ®Þa chØ IPv4
B¶ng 2.1: C¸c ®iÓm tham chiÕu chuÈn
B¶ng 2.2: C¸c thuËt ng÷ dïng trong m¹ng Frame Relay
B¶ng 2.3: C¸c mode lÖnh cña Router 805
Danh môc c¸c h×nh vÏ, ®å thÞ:
H×nh 1.1: So s¸nh hai m« h×nh ph©n líp OSI vµ IP
H×nh 1.2: §Þnh d¹ng gãi IP
H×nh 1.3: §Þa chØ IPv4
H×nh 1.4: C¸c ph©n líp ®Þa chØ IP
H×nh 1.5: VÝ dô vÒ subnet mask
H×nh 1.6: Thùc hiÖn phÐp to¸n AND
H×nh 1.7. PhÇn tiªu ®Ò cña IPv6 vµ so s¸nh gi÷a tiªu ®Ò cña IPv4 víi IPv6
H×nh 1.8: §Þa chØ global Unicast
H×nh 1.9: M« h×nh m¹ng VoIP
H×nh 1.10: CÊu tróc ph©n líp cña hÖ thèng VoIP
H×nh 1.11: M« h×nh PC to PC
H×nh 1.12: M« h×nh PC to Phone
H×nh 1.13: M« h×nh Phone to Phone
H×nh 1.14: CÊu h×nh vµ c¸c giao diÖn chuÈn cña m¹ng VoIP
H×nh 1.15: M« h×nh m¹ng VPN
H×nh 1.16: §Þnh d¹ng nh·n trong MPLS
H×nh 1.17: §Þnh d¹ng nh·n ®èi víi m¹ng ATM
H×nh 1.18: §Þnh d¹ng nh·n trong m¹ng Frame Relay
H×nh 1.19: §Þnh d¹ng nh·n ®èi víi kiÓu kÕt nèi PPP/Ethernet
H×nh 1.20. C¸c c¬ cÊu b¸o hiÖu
H×nh 1.21. T¹o LSP vµ chuyÓn h−íng gãi tin qua miÒn MPLS
H×nh 1.22. Tunneling trong MPLS
H×nh 2.1. M« h×nh kÕt nèi WAN leased-line
H×nh 2.2: C¸c tr−êng trong khung cña HDLC vµ PPP
H×nh 2.3: Mét sè kiÓu kÕt nèi m¹ng khi sö dông ISDN
H×nh 2.4: ThiÕt lËp cuéc gäi Q.931
H×nh 2.5: C¸c nhãm chøc n¨ng vµ ®iÓm tham chiÕu cña ISDN
H×nh 2.6 C¸c thµnh phÇn c¬ b¶n nhÊt trªn m¹ng Frame Relay
H×nh 2.7: §Þnh d¹ng khung FR
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
7
K§91
H×nh 2.8: So s¸nh tèc ®é WAN t−¬ng øng víi c¸c kiÓu kÕt nèi
H×nh 2.9: S¬ ®å ®Êu nèi tæng thÓ hÖ thèng viÔn th«ng trong phßng thÝ nghiÖm HTVT
H×nh 2.11: C¸c ®iÓm tham chiÕu trªn m¹ng thùc tÕ
H×nh 2.12 M« h×nh tæng thÓ ®Êu nèi c¸c tæng ®µi PINX víi c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi
H×nh 2.13: Kh¶ n¨ng t−¬ng thÝch cña m¹ng QSIG
H×nh 2.14: KÕt nèi end-to-end
H×nh 2.15: TÝnh ®a øng dông
H×nh 2.16: Ng¨n xÕp giao thøc QSIG
H×nh 2.17: Qsig Basic Call
H×nh 2.18: C¸c ®iÓm tham chiÕu trªn m« h×nh thùc tÕ cña Phßng thÝ nghiÖm
H×nh 2.19: C¸c giao diÖn trªn DIVA LAN ISDN MODEM
H×nh 2.20: KÕt nèi mét m¹ng LAN nhá
H×nh 2.21: KÕt nèi Internet b»ng DIVA LAN
H×nh 2.22: KÕt nèi víi m¹ng Corporate
H×nh 2.23: KÕt nèi thµnh m¹ng VPN
H×nh 2.24: KÕt nèi nhiÒu m¸y tÝnh dïng chung mét ®−êng ISDN
H×nh 2.25: KÕt nèi c¶ tho¹i vµ Fax
H×nh 2.27: Giao diÖn ®¨ng nhËp ®Ó cÊu h×nh cho thiÕt bÞ
H×nh 2.28: Giao diÖn Menu chÝnh
H×nh 2.29: Cöa sæ Profiles
H×nh 2.30: Giao diÖn th«ng b¸o kÕt nèi thµnh c«ng
H×nh2.31: C¸ch thøc ®Êu nèi Cisco 805 Router
H×nh 2.33: Remote Office ®Õn Corporate Office
H×nh 2.34: Small Office ®Õn ISP
H×nh 2.35: DSL Modem AM64/512
H×nh 2.36: VÝ dô vÒ mét øng dông sö dông modem AM64/512
H×nh 2.37: MÆt tr−íc vµ mÆt sau cña SonicWAll TELE3 SP
H×nh 2.38: S¬ ®å m¹ng dïng SonicWALL
H×nh 2.39: KÕt nèi m¹ng WAN dïng DIVA LAN ISDN MODEM
H×nh 2.40 : S¬ ®å kÕt nèi gi÷a hai modem AM64/512A
H×nh 2.41: S¬ ®å kÕt nèi WAN gi÷a hai site
H×nh 3.1: S¬ ®å ®Êu nèi IP trong phßng thÝ nghiÖm HTVT
H×nh 3.2: Giao diÖn Connection Profiles cña DIVA LAN ISDN Modem
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
8
K§91
H×nh 3.3: C¸c th«ng sè cÊu h×nh trong Connection Profiles
H×nh 3.4: Giao diÖn cÊu h×nh cho Internet Connection Wizard
H×nh 3.5: Giao diÖn th«ng b¸o kÕt nèi thµnh c«ng
H×nh 3.6: KiÓm tra sù tån t¹i cña kÕt nèi
H×nh 3.7: KiÓm tra dïng lÖnh tracert
H×nh 3.8: Thö nghiÖm dïng Netmeeting
H×nh 3.9: S¬ ®å kÕt nèi VPN Site – to – site
H×nh 3.10: S¬ ®å kÕt nèi VPN Site – to – Client
H×nh 3.11: KÕt nèi gi÷a thiÕt bÞ Domino WAN víi m¸y tÝnh
H×nh 3.12: VÞ trÝ ®iÓm ®o vµ ph©n tÝch giao thøc luång 30B+D gi÷a Hicom Pro vµ
Router Cisco 2650
H×nh 3.13: Mµn h×nh lùa chän cÊu h×nh cho module ®o 30B+D b»ng DominoNAS
H×nh 3.14: Gi¸m s¸t tr¹ng th¸i c¸c kªnh B trªn luång 30B+D
H×nh 3.15: C¸c sè liÖu vÒ thèng kª l−u l−îng, lçi bÝt vµ tr¹ng th¸i m¹ng ®o ®−îc
b»ng thiÕt bÞ DominoWAN
H×nh 3.16: B¶n tin CorNet thu ®−îc bëi DominoWAN
H×nh 3.17: PhÇn tö th«ng tin CLASSMARK vµ kh¶ n¨ng dÞch vô cña CorNet
H×nh 4.1: C¬ së triÓn khai m¹ng MPLS t¹i phßng thÝ nghiÖm
H×nh 4.2: M« h×nh m¹ng dïng IGX
H×nh 4.3: M« h×nh theo h−íng triÓn khai tiÕp theo cña phßng TN HTVT
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
9
K§91
më ®Çu
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, c¸c c«ng nghÖ vµ chuÈn viÔn th«ng míi ®· kh«ng
ngõng ®−îc nghiªn cøu vµ ®−a ra øng dông vµo thùc tÕ. Xu h−íng ph¸t triÓn hiÖn
nay cña c¸c h·ng viÔn th«ng lµ x©y dùng mét hÖ thèng viÔn th«ng thÕ hÖ míi héi tô
®Çy ®ñ c¸c dÞch vô viÔn th«ng truyÒn thèng vµ dÞch vô viÔn th«ng míi hiÖn ®¹i.
Nh÷ng ng−êi lµm nhiÖm vô chuyÓn giao c«ng nghÖ còng nh− sinh viªn ®ang häc
chuyªn ngµnh viÔn th«ng kh«ng nh÷ng ph¶i n¾m v÷ng nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n ®−îc
häc mµ hä cßn cÇn ph¶i dµnh nhiÒu thêi gian vµ c«ng søc ®Ó t×m hiÓu vÒ c¸c c«ng
nghÖ míi. §Ó tõ ®ã cã thÓ tiÕp cËn víi c¸c c«ng nghÖ míi mét c¸ch nhanh h¬n vµ cã
chiÒu s©u h¬n. HiÖn nay, Phßng thÝ nghiÖm HÖ thèng viÔn th«ng (HTVT) thuéc
Khoa §iÖn tö ViÔn th«ng, tr−êng §H C«ng nghÖ ®· ®−îc ®Çu t− nh÷ng thiÕt bÞ viÔn
th«ng hiÖn ®¹i, cho phÐp x©y dùng mét hÖ thèng viÔn th«ng víi c¸c dÞch vô tiªn tiÕn
thu nhá. LuËn v¨n nµy ®−îc tiÕn hµnh trong qu¸ tr×nh x©y dùng phßng thÝ nghiÖm
còng nh− kÕ thõa mét lo¹t c¸c kÕt qu¶ cña c¸c ®Ò tµi khoa häc ®· ®−îc thùc hiÖn
tr−íc ®©y. M« h×nh thu nhá ®−îc x©y dùng trong phßng thÝ nghiÖm ®· ®¸p øng ®−îc
nhu cÇu t×m hiÓu vµ tiÕp cËn víi c¸c c«ng nghÖ míi cña sinh viªn vµ häc viªn cao
häc.
LuËn v¨n ®−îc thùc hiÖn víi môc ®Ých x©y dùng mét m¹ng WAN-ISDN, tªn
®Ò tµi lµ: “Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ wan-isdn”. §©y
còng chÝnh lµ mét trong nh÷ng nhiÖm vô cÇn ph¶i thùc hiÖn ®Ó tiÕn tíi hoµn thiÖn hÖ
thèng viÔn th«ng thu nhá cña phßng thÝ nghiÖm HTVT. LuËn v¨n ®−îc tr×nh bµy
trong 4 ch−¬ng.
Ch−¬ng 1 tr×nh bµy vÒ nh÷ng t×m hiÓu lý thuyÕt c¬ b¶n vÒ m¹ng IP gåm c¶
hai phiªn b¶n, IPv4 – IPv6, vµ mét lo¹t c¸c c«ng nghÖ míi ®−îc x©y dùng dùa trªn
IP nh− VoIP, VPN, MPLS.
Ch−¬ng 2 vµ ch−¬ng 3 tr×nh bµy vÒ cÊu tróc m¹ng WAN-ISDN vµ m« h×nh
m¹ng WAN-ISDN thùc tÕ trong phßng thÝ nghiÖm HTVT. M¹ng nµy ®−îc x©y dùng
tõ c¸c tæng ®µi ISDN PBX. HÖ thèng b¸o hiÖu dïng ®Ó ®Êu liªn ®µi cho c¸c nót
m¹ng lµ hÖ thèng b¸o hiÖu QSIG. HÖ thèng b¸o hiÖu nµy ®−îc tr×nh bµy chi tiÕt
trong ch−¬ng 3. Mét c¬ së h¹ tÇng m¹ng IP ®· ®−îc x©y dùng trªn m« h×nh kÕt nèi
vËt lý cña c¸c thµnh phÇn m¹ng. Trªn c¬ së m« h×nh m¹ng viÔn th«ng thu nhá nµy,
luËn v¨n ®· tiÕn hµnh c¸c bµi thùc nghiÖm vÒ x©y dùng m¹ng WAN-ISDN, m¹ng
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
10
K§91
VPN vµ ®o kiÓm trªn c¬ së sö dông c¸c thiÕt bÞ cña phßng thÝ nghiÖm HTVT nh−
DIVA LAN ISDN Modem, bé ®o kiÓm DominoWAN,...
Xu h−íng ph¸t triÓn hiÖn nay lµ tõng b−íc tiÕn tíi x©y dùng c¸c m¹ng héi tô.
Ch−¬ng 4 sÏ tr×nh bµy tiÕp vÒ kÕ ho¹ch x©y dùng m¹ng MPLS, xu h−íng m¹ng héi
tô, ®©y lµ mét h−íng ph¸t triÓn tiÕp theo cña phßng thÝ nghiÖm HÖ thèng viÔn th«ng.
PhÇn cuèi cña luËn v¨n ®−a ra nh÷ng kÕt luËn vÒ c¸c kÕt qu¶ mµ luËn v¨n ®· ®¹t
®−îc.
ViÖc x©y dùng hoµn thiÖn m¹ng WAN-ISDN trong phßng thÝ nghiÖm ®· cho
phÐp sinh viªn thùc hiÖn mét lo¹t c¸c bµi thùc tËp. Sinh viªn ®−îc thùc tËp trong
phßng thÝ nghiÖm ®· gióp nhµ tr−êng tiÕt kiÖm ®−îc rÊt nhiÒu chi phÝ vµ gi¶m thiÓu
tèi ®a nh÷ng khã kh¨n gÆp ph¶i khi muèn cho sinh viªn thùc tËp trªn m¹ng c«ng
céng.
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
11
K§91
CH¦¥NG 1: TæNG QUAN VÒ C¤NG NGHÖ IP
Vµ C¸C C¤NG NGHÖ MíI X¢Y DùNG TR£N NÒN IP
Cho ®Õn nay c«ng nghÖ IP ®· ®−îc sö dông rÊt phæ biÕn vµ trë thµnh mét
kh¸i niÖm rÊt quen thuéc víi nh÷ng ng−êi lµm c«ng nghÖ th«ng tin hay ®iÖn tö viÔn
th«ng vµ víi c¶ nh÷ng ng−êi sö dông n÷a. Tuy nhiªn, trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ®·
cã nh÷ng nghiªn cøu míi vÒ c«ng nghÖ IP nh»m ®−a ra ®−îc phiªn b¶n míi ®¸p øng
nh÷ng ®ßi hái cña nhu cÇu sö dông. Ch−¬ng ®Çu tiªn cña luËn v¨n sÏ tr×nh bµy vÒ
c«ng nghÖ IP phiªn b¶n 4 (IPv4), nh÷ng lý do dÉn tíi viÖc nghiªn cøu IP phiªn b¶n 6
(IPv6) vµ kh¶ n¨ng cña IPv6. C«ng nghÖ IP lµ c¬ së cho sù ra ®êi mét lo¹t nh÷ng
c«ng nghÖ míi nh− VoIP, VPN, MPLS,.... Nh÷ng nghiªn cøu t×m hiÓu vÒ c¸c c«ng
nghÖ míi nµy còng ®−îc ®Ò cËp ®Õn t−¬ng ®èi chi tiÕt trong ch−¬ng nµy cña luËn
v¨n. §Ó tõ ®ã cã thÓ triÓn khai x©y dùng hÖ thèng vµ tiÕn hµnh thùc nghiÖm trong
c¸c ch−¬ng sau.
1.1. TæNG QUAN VÒ C¤NG NGHÖ IP [1, 2]
1.1.1. LÞch sö ph¸t triÓn
ThiÕt kÕ TCP/IP ®−îc nh− ngµy h«m nay lµ nhê vai trß mang tÝnh lÞch sö cña
nã. Internet, gièng nh− rÊt nhiÒu thµnh tùu c«ng nghÖ kh¸c, b¾t nguån tõ nghiªn cøu
cña Bé quèc phßng Mü. Vµo cuèi nh÷ng n¨m 60, c¸c quan chøc Bé nµy b¾t ®Çu
nhËn thÊy lùc l−îng qu©n sù ®ang l−u gi÷ mét sè l−îng lín c¸c lo¹i m¸y tÝnh, mét
sè kh«ng ®−îc kÕt nèi, sè kh¸c ®−îc nhãm vµo c¸c m¹ng ®ãng, do c¸c giao thøc “c¸
nh©n” kh«ng t−¬ng thÝch.
“C¸ nh©n”, trong tr−êng hîp nµy, cã nghÜa lµ c«ng nghÖ ®ã do mét nhãm nµo
®ã kiÓm so¸t. Nhãm nµy cã thÓ kh«ng muèn tiÕt lé c¸c th«ng tin liªn quan vÒ giao
thøc cña m×nh ®Ó nh÷ng ng−êi sö dông cã thÓ kÕt nèi.
Hä b¾t ®Çu b¨n kho¨n vÒ kh¶ n¨ng chia sÎ th«ng tin gi÷a c¸c m¸y tÝnh nµy.
Vèn quen víi vÊn ®Ò an ninh, Bé Quèc phßng Mü lËp luËn r»ng nÕu cã thÓ x©y dùng
®−îc mét m¹ng l−íi nh− thÕ th× nã dÔ trë thµnh môc tiªu tÊn c«ng qu©n sù. Mét
trong nh÷ng yªu cÇu tr−íc hÕt cña m¹ng l−íi nµy lµ ph¶i n»m ph©n t¸n. C¸c dÞch vô
quan träng kh«ng ®−îc phÐp tËp trung t¹i mét sè chç. Bëi v× bÊt kú ®iÓm nµo còng
cã thÓ bÞ tÊn c«ng trong thêi ®¹i tªn löa. Hä muèn nÕu mét qu¶ bom ®¸nh vµo bÊt kú
bé phËn nµo trong c¬ së h¹ tÇng ®Òu kh«ng lµm cho toµn bé hÖ thèng bÞ ®æ vì. KÕt
qu¶ lµ m¹ng ARPAnet ®· ra ®êi. HÖ thèng giao thøc hç trî sù kÕt nèi qua l¹i, phi
tËp trung lµ khëi ®iÓm cña TCP/IP ngµy nay.
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
12
K§91
Mét vµi n¨m sau, khi HiÖp héi Khoa häc Quèc gia Mü muèn x©y dùng mét
m¹ng l−íi ®Ó kÕt nèi víi c¸c tæ chøc, hä ¸p dông giao thøc cña ARPAnet vµ b¾t ®Çu
h×nh thµnh Internet. YÕu tè phi tËp trung cña ARPAnet chÝnh lµ mét phÇn cña sù
thµnh c«ng cña TCP/IP vµ Internet.
Hai ®Æc ®iÓm quan träng cña TCP/IP t¹o ra m«i tr−êng phi tËp trung gåm:
X¸c nhËn mót ®Çu cuèi – hai m¸y tÝnh ®ang kÕt nèi víi nhau ®ãng vai trß hai
®Çu mót ë mçi ®Çu cña d©y truyÒn. Chøc n¨ng nµy x¸c nhËn vµ kiÓm tra sù trao ®æi
gi÷a 2 m¸y. VÒ c¬ b¶n, tÊt c¶ c¸c m¸y ®Òu cã vai trß b×nh ®¼ng.
§Þnh tuyÕn ®éng – c¸c ®Çu mót ®−îc kÕt nèi víi nhau th«ng qua nhiÒu ®−êng
dÉn, vµ c¸c bé ®Þnh tuyÕn lµm nhiÖm vô chän ®−êng cho d÷ liÖu dùa trªn c¸c ®iÒu
kiÖn hiÖn t¹i.
Giao thøc Internet lµ giao thøc hÖ thèng më phæ biÕn nhÊt trªn thÕ giíi v×
chóng ®−îc sö dông ®Ó th«ng tin qua bÊt kú m¹ng nµo vµ phï hîp víi c¶ th«ng tin
trªn m¹ng LAN vµ WAN. Giao thøc Internet gåm cã c¸c giao thøc truyÒn tin, ®iÓn
h×nh lµ TCP (Transmission Control Protocol) vµ IP (Internet Protocol). Giao thøc
Internet kh«ng chØ cã c¸c giao thøc líp thÊp (ch¼ng h¹n nh− TCP vµ IP), mµ cßn
gåm c¶ c¸c giao thøc líp øng dông nh− th− ®iÖn tö, truyÒn file ...
Giao thøc Internet ®−îc b¾t ®Çu t×m hiÓu tõ gi÷a nh÷ng n¨m 1970, khi
DARPA (Defense Advanced Research Project Agency) quan t©m tíi viÖc thiÕt lËp
m¹ng chuyÓn m¹ch gãi ®Ó th«ng tin gi÷a c¸c hÖ thèng m¸y tÝnh t¹i c¸c viÖn nghiªn
cøu. Víi môc ®Ých ®ã, DARPA ®· cung cÊp mét quü nghiªn cøu cho tr−êng ®¹i häc
Stanford vµ Bolt, Beranek, vµ Newman (BBN). Vµ kÕt qu¶ lµ giao thøc Internet ®·
®−îc hoµn thµnh vµo cuèi nh÷ng n¨m 1970.
TCP/IP ra ®êi sau ®ã gåm cã Berkeley Software Distribution (BSD) UNIX vµ
®· trë thµnh tiÒn ®Ò ®Ó ph¸t triÓn Internet vµ World Wide Web (WWW).
Tµi liÖu vÒ giao thøc Internet vµ c¸c tiªu chuÈn ®· ®−îc ®−a ra thµnh c¸c b¸o
c¸o chuyªn m«n gäi lµ Request For Comments (RFCs), chóng ®−îc phæ biÕn réng
r·i. Nh÷ng c¶i tiÕn míi cña c¸c giao thøc ®−îc tr×nh bµy trong c¸c RFC. H×nh 1.1
minh ho¹ c¸c líp cña giao thøc TCP/IP t−¬ng øng víi c¸c líp trong m« h×nh OSI.
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
M« h×nh OSI
K§91
13
M« h×nh ph©n líp giao thøc IP
NFS
Application
Presentation
FTP, Telnet,
SMTP, SNMP
XDR
RPC
Session
TCP, UDP
Transport
Network
Routing Protocol
IP
ICMP
ARP, RARP
Link
Not Specified
Physical
H×nh 1.1: So s¸nh hai m« h×nh ph©n líp OSI vµ IP
1.1.2. IP phiªn b¶n 4 (IPv4) [1]
Giao thøc m¹ng IP lµ giao thøc n»m ë líp m¹ng (líp 3) cña m« h×nh OSI,
gåm cã c¸c th«ng tin vÒ ®Þa chØ vµ mét sè c¸c th«ng tin ®iÒu khiÓn cho phÐp ®Þnh
tuyÕn c¸c gãi tin. Tµi liÖu vÒ IP cã trong RFC 791 vµ IP lµ giao thøc líp m¹ng ë bªn
phÝa giao thøc m¹ng. Cïng víi TCP, IP chÝnh lµ tr¸i tim cña giao thøc Internet. IP cã
hai nhiÖm vô: cung cÊp kÕt nèi kh«ng h−íng ®èi t−îng, ph©n ph¸t c¸c datagram hiÖu
qu¶ nhÊt qua m¹ng; ph©n ®o¹n vµ ghÐp ®o¹n c¸c datagram.
§Þnh d¹ng gãi IP
Mét gãi IP gåm cã c¸c tr−êng th«ng tin nh− ®−îc minh ho¹ trªn h×nh 1.2.
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
K§91
14
32 bit
Version
IHL
Type of Service
Identification
Time to live
Protocol
Total Length
Flag
Fragment offset
Header checksum
Source address
Destination address
Option (+padding)
Data (variable)
H×nh 1.2: §Þnh d¹ng gãi IP
-
Version (4 bit): phiªn b¶n IP hiÖn t¹i
-
IP Header Length (IHL, 4 bit): chiÒu dµi phÇn header cña datagram lµ 32
bit
-
Type-of-Service (8 bit): Ph−¬ng thøc gãi tin ®−îc xö lý, 3 bit ®Çu tiªn lµ
bit kiÓm tra ch½n lÎ
-
Total Length (16 bit): chiÒu dµi tÝnh theo byte cña toµn bé gãi IP, bao
gåm c¶ phÇn d÷ liÖu vµ phÇn header
-
Identification (16 bit): lµ sè nhËn d¹ng gãi tin. Tr−êng nµy dïng ®Ó ghÐp
c¸c datagram víi nhau
-
Flag (3 bit): gåm 3 bit, hai bit thÊp ®iÒu khiÓn fragmentation. Bit thÊp
nhÊt sÏ chØ ra xem liÖu gãi tin cã ®−îc ph©n chia kh«ng. Bit ë gi÷a chØ ra
gãi tin nµo ®−îc fragment cuèi cïng trong chuçi c¸c gãi tin ®· ®−îc
fragment. Bit thø 3 hay bit cã ý nghÜa nhÊt kh«ng ®−îc dïng ®Õn
-
Fragment Offset (13 bit): cho phÐp IP ®Ých kh«i phôc l¹i ®−îc datagram
gèc.
-
Time-to-live (8 bit): thêi gian sèng cña datagram tr−íc khi nã bÞ lo¹i bá.
-
Protocol (8 bit): chØ ra giao thøc líp cao h¬n nhËn c¸c gãi tin tíi sau khi
hoµn thµnh xö lý IP
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
K§91
15
-
Header Checksum (16 bit): B¶o ®¶m tÝnh nguyªn vÑn cña phÇn header
-
Source Address (32 bit): ®Þa chØ nguån göi tin
-
Destination Address (32 bit): ®Þa chØ ®Ých
-
Option ( 0 hoÆc 32 bit): hç trî mét sè tuú chän, ch¼ng h¹n nh− ®é b¶o
mËt
-
Data (sè bit thay ®æi): D÷ liÖu ë líp cao h¬n göi tíi
§Þa chØ IP
Nh− bÊt kú mét giao thøc líp m¹ng kh¸c, l−u ®å ®Þa chØ IP kh«ng thÓ thiÕu
khi xö lý viÖc ®Þnh tuyÕn c¸c datagram qua m¹ng. Mçi mét ®Þa chØ IP cã c¸c thµnh
phÇn cô thÓ vµ tu©n theo mét ®Þnh d¹ng. C¸c ®Þa chØ IP nµy cã thÓ ®−îc chia nhá ra
vµ sö dông ®Ó t¹o thµnh ®Þa chØ cña c¸c m¹ng con.
Mçi mét host trªn m¹ng TCP/IP ®−îc g¸n mét ®Þa chØ logic 32 bit duy nhÊt,
®Þa chØ nµy ®−îc chia thµnh 2 phÇn: sè m¹ng (network number) vµ sè host (host
number). Sè m¹ng nhËn biÕt m¹ng vµ do InterNIC cung cÊp (Internet Network
Infomation Center) nÕu m¹ng ®ã lµ mét thµnh phÇn n»m trong m¹ng Internet. Mét
nhµ cung cÊp m¹ng internet ISP (Internet Service Provider) cã thÓ gåm c¸c khèi ®Þa
chØ m¹ng tõ InterNIC vµ cã thÓ tù g¸n ®Þa chØ khi cÇn thiÕt. Sè host x¸c ®Þnh mét
host trªn m¹ng vµ ®−îc cung cÊp bëi ng−êi qu¶n trÞ m¹ng côc bé.
H×nh 1.3 minh ho¹ d¹ng c¬ b¶n cña mét ®Þa chØ IP.
32 bit
Network
Host
8 bit
8 bit
8 bit
8 bit
172
16
122
204
H×nh 1.3: §Þa chØ IPv4
C¸c líp ®Þa chØ IP
§Þa chØ IP ph©n thµnh 5 ph©n líp ®Þa chØ kh¸c nhau: A, B, C, D vµ E. ChØ cã
c¸c líp A, B, C ®−îc sö dông. C¸c bit n»m bªn tr¸i chØ ra kiÓu ph©n líp m¹ng. B¶ng
1.1 cung cÊp th«ng tin tham chiÕu vÒ 5 ph©n líp ®Þa chØ IP.
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
K§91
16
B¶ng 1.1: C¸c líp ®Þa chØ IPv4
Líp
®Þa
chØ IP
§Þnh
d¹ng
Bit cã
träng sè
cao
D¶i ®Þa chØ
Sè
M¹ng/
Host
Sè Host cùc
®¹i
A
N.H.H.H
0
1.0.0.0 ®Õn 126.0.0.0
7/24
16,777,214
B
N.N.H.H
1,0
128.1.0.0 ®Õn 223.225.0.0
14/16
65,534
C
N.N.N.H
1,1,0
192.0.1.0 ®Õn 223.255.254.0
22/8
254
D
N/A
1,1,1,0
224.0.0.0 ®Õn 239.255.255.255
N/A
N/A
E
N/A
1,1,1,1
240.0.0.0 ®Õn 254.255.255.255
N/A
N/A
N: Network number
H: Host number
H×nh minh ho¹:
7
Class A
Class B
Class C
24
Network
Network
Network
Host
Host
Host
Network
Host
Host
Network
Network
Host
H×nh 1.4: C¸c ph©n líp ®Þa chØ IP
§Þa chØ IP subnet
C¸c m¹ng IP cã thÓ ®−îc chia thµnh tõng m¹ng nhá h¬n ®−îc gäi lµ
subnetwork (hoÆc lµ subnets). ViÖc ph©n nhá m¹ng cung cÊp cho ng−êi qu¶n lý
m¹ng mét sè lîi Ých, nh− linh ho¹t h¬n, sö dông c¸c ®Þa chØ m¹ng hiÖu qu¶ h¬n, vµ
kh¶ n¨ng truyÒn th«ng m¹ng qu¶ng b¸. C¸c m¹ng subnet cã gi¸ trÞ ë cÊp côc bé.
Mét ®Þa chØ m¹ng cho tr−íc cã thÓ ®−îc ph©n thµnh nhiÒu m¹ng con.
IP Subnet mask
Mét ®Þa chØ subnet ®−îc t¹o ra b»ng c¸ch “m−în” c¸c bit tõ tr−êng host vµ chØ ®Þnh
thµnh tr−êng subnet. Sè bit ®−îc m−în thay ®æi vµ ®−îc chØ ra cô thÓ b»ng subnet
mask.
C©u tróc ®Þa chØ Subnet mask cã cïng mét ®Þnh d¹ng gièng nh− ®Þa chØ IP.
Tuy nhiªn, nÕu subnet mask cã tÊt c¶ c¸c bit lµ 1 nã chØ ra ®ã lµ c¸c tr−êng m¹ng vµ
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
K§91
17
subnetwork, nÕu toµn bit 0 th× ®ã lµ tr−êng host. H×nh 1.5 minh ho¹ mét vÝ dô ®¬n
gi¶n vÒ subnet mask.
Network
Network
Subnet
Host
11111111
11111111
11111111
00000000
255
255
255
0
H×nh 1.5: VÝ dô vÒ subnet mask
C¸ch tÝnh sè m¹ng tõ subnet mask
Bé ®Þnh tuyÕn thùc hiÖn mét lo¹t qu¸ tr×nh xö lý ®Ó tÝnh to¸n ®Þa chØ m¹ng.
§Çu tiªn, bé ®Þnh tuyÕn trÝch ®Þa chØ IP ®Ých tõ gãi tin vµ kh«i phôc l¹i subnet mask.
Sau ®ã thùc hiÖn phÐp to¸n logic AND ®Ó t×m ra network number. §ã lµ v× vÞ trÝ host
trong ®Þa chØ IP ®Ých ®· ®−îc bá ®i, trong khi vÉn gi÷ l¹i sè cña m¹ng ®Ých. Sau ®ã
bé ®Þnh tuyÕn sÏ kiÓm tra sè cña m¹ng ®Ých vµ match nã víi mét ghÐp nèi ra ngoµi.
Cuèi cïng, nã chuyÓn khung tíi ®Þa chØ IP ®Ých.
H×nh 1.6 minh ho¹ qu¸ tr×nh thùc hiÖn phÐp to¸n AND gi÷a ®Þa chØ IP ®Ých
víi subnet mask, sè subnetwork ®−îc gi÷ l¹i, bé ®Þnh tuyÕn sÏ sö dông sè nµy ®Ó
tiÕp tôc göi gãi tin di.
Subnet
Host
§Þa chØ IP ®Ých 171.16.1.2
00000001
00000010
Subnet Mask 255.255.255.0
11111111
00000000
00000001
00000000
1
0
Network
H×nh 1.6: Thùc hiÖn phÐp to¸n AND
ARP
Gi¶ sö cho tr−íc hai thiÕt bÞ trªn m¹ng th«ng tin víi nhau, chóng ph¶i biÕt
®−îc ®Þa chØ vËt lý cña thiÕt bÞ kia (hoÆc biÕt ®−îc MAC). B»ng ARP, mét m¸y host
cã thÓ tù ®éng t×m ra ®−îc ®Þa chØ líp MAC t−¬ng øng víi ®Þa chØ líp m¹ng IP cô
thÓ.
Sau khi nhËn ®−îc ®Þa chØ líp MAC, thiÕt bÞ IP t¹o ra mét ARP cache ®Ó nhí
l¹i ¸nh x¹ ®Þa chØ tõ IP sang MAC, ®Ó khi muèn t−¬ng t¸c l¹i víi thiÕt bÞ th× cã thÓ
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
18
K§91
dïng ARP t×m ra ®Þa chØ IP. NÕu thiÕt bÞ kh«ng ®¸p l¹i trong kho¶ng thêi gian mét
khung, cache sÏ bÞ lo¹i bá.
RARP dïng ®Ó ¸nh x¹ tõ ®Þa chØ líp MAC sang ®Þa chØ IP. RARP, lµ phÐp
®¶o logic cña ARP.
§Þnh tuyÕn Internet
C¸c thiÕt bÞ ®Þnh tuyÕn internet cæ ®iÓn ®−îc gäi lµ gateway. Tuy nhiªn, víi
c«ng nghÖ hiÖn nay thuËt ng÷ gateway dïng ®Ó chØ tíi mét thiÕt bÞ thùc hiÖn viÖc
vËn chuyÓn giao thøc líp øng dông gi÷a hai thiÕt bÞ. Interior gateway lµ c¸c thiÕt bÞ
dïng trong c¸c hÖ thèng tù trÞ, ch¼ng h¹n nh− m¹ng bªn trong cña mét tËp ®oµn.
Exterior gateway sÏ kÕt nèi c¸c m¹ng ®éc lËp víi nhau.
C¸c bé ®Þnh tuyÕn bªn trong Internet ®−îc tæ chøc theo ph©n cÊp. C¸c bé
®Þnh tuyÕn dïng ®Ó trao ®æi th«ng tin bªn trong c¸c hÖ thèng tù trÞ ®−îc gäi lµ
interior router, dïng giao thøc IGP. Giao thøc RIP lµ mét vÝ dô cña IGP.
C¸c bé ®Þnh tuyÕn mµ trao ®æi th«ng tin gi÷a c¸c hÖ thèng tù trÞ ®−îc gäi lµ
exterior routers. C¸c bé ®Þnh tuyÕn nµy sö dông giao thøc riªng ®Ó trao ®æi th«ng tin
gi÷a c¸c hÖ thèng tù trÞ. Giao thøc BGP lµ mét vÝ dô cña giao thøc exterior gateway.
1.1.3. IP phiªn b¶n 6 (IPv6) [2, 3]
1.1.3.1. LÞch sö ph¸t triÓn IPv6
Nhãm nghiªn cøu vÒ giao thøc Internet thÕ hÖ míi (IPng) cña IETF ®· ®−îc
thµnh lËp vµo ®Çu nh÷ng n¨m 1990 cã nhiÖm vô ®−a ra ®−îc giao thøc Internet míi
phï hîp víi nhu cÇu thùc tÕ vµ hç trî cho viÖc ®¸nh ®Þa chØ m¹ng theo IPv4. Khi
giao thøc IPv4 ®−îc t¹o ra, nh÷ng ng−êi s¸ng chÕ ®· nghÜ r»ng mét ®Þa chØ dïng 32
bit, cho phÐp tíi 4 tØ host, còng cung cÊp ®ñ cho viÖc ®Þnh ®Þa chØ c¸c m¸y tÝnh ë
U.S. Nh−ng trong thùc tÕ, c¸c ®Þa chØ host cã kh¶ n¨ng sö dông l¹i nhá h¬n 4 tØ
(network hosts). Theo khuyÕn c¸o RFC3194 cña IETF, c¸c nhµ khoa häc ®· tÝnh
to¸n sè l−îng ®Þa chØ m¸y host cÇn dïng lµ 250 triÖu. §Õn cuèi nh÷ng n¨m 2002, ®·
cã tíi 600 triÖu ng−êi sö dông Internet (Internet users), vµ sè l−îng ®· t¨ng lªn ®Õn
950 triÖu ®Õn cuèi n¨m 2004. Sù t¨ng tr−ëng nµy sÏ ®ßi hái mét kh«ng gian ®Þa chØ
më réng h¬n. Ngµy nay, chóng ta sö dông c¸c c«ng nghÖ nh− NAT (Network
Address Translation) ®Ó cung cÊp c¸c ®Þa chØ IPv4 nhiÒu h¬n, nh−ng NAT l¹i h¹n
chÕ c¸c kÕt nèi host-to-host, ®ã lµ môc ®Ých thiÕt kÕ cña nh÷ng ng−êi s¸ng t¹o ra
Internet. C¸c kü s− cña tæ chøc IETF ®· t¹o ra IPv6 lµ mét giao thøc cã thÓ t¹o ra
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
19
K§91
hµng tØ hµng tØ ®Þa chØ; víi mét ®Þa chØ cã chiÒu dµi lµ 128 bit, IPv6 cã thÓ t¹o ra
3.4x1038 ®Þa chØ.
1.1.3.2. Sù kh¸c nhau gi÷a IPv4 vµ IPv6
IPv6 còng cã nhiÒu ®iÓm gièng víi IPv4, nh−ng nã cã thªm nh÷ng c¶i tiÕn
míi. PhÇn lín c¸c ¸p dông ®· t−¬ng thÝch víi IPv4 th× ®Òu cã thÓ t−¬ng thÝch ®−îc
víi IPv6. TCP, UDP, ICMP vµ IPSec ®Òu cã thÓ ®−îc vËn chuyÓn mét c¸ch trùc tiÕp
b»ng IPv6 nh− lµ chóng ®−îc thùc hiÖn víi IPv4. ChØ cã mét sè ¸p dông cÇn ®−îc
thiÕt kÕ l¹i ch¼ng h¹n nh− SQL vµ SNMP.
IPv6 cã ®Þa chØ kh«ng gian lín h¬n. IPv6 tu©n theo viÖc ®¸nh ®Þa chØ theo ®Þa
lý vµ vïng, c¸c tæ chøc sÏ cã mét “prefixes” chung dùa trªn vÞ trÝ cña c¸c tæ chøc vµ
nhµ cung cÊp mµ hä sÏ kÕt nèi tíi.
IPv6 còng cã chÕ ®é b¶o mËt theo IPSec cho c¸c kÕt nèi host. ViÖc ®¸nh ®Þa
chØ cho hÖ thèng ®Çu cuèi ®· ®−îc ®¬n gi¶n víi sù ra ®êi cña tù ®éng ph¸t hiÖn ®Þa
chØ (address auto-discovery). §iÓn h×nh lµ, mét tr¹m ®Çu cuèi sÏ häc ®Þa chØ IPv6
cho bé ®Þnh tuyÕn néi bé, vµ sau ®ã x©y dùng ®Þa chØ cña chÝnh nã b»ng c¸ch tæ hîp
gi¸ trÞ “prefix” néi bé víi ®Þa chØ MAC cña chÝnh nã. Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn giao thøc
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) còng ®ang ®−îc thùc hiÖn cho phiªn
b¶n 6.
Nh−îc ®iÓm cña IPv6 lµ kh«ng thÓ broadcast gãi tin ®Õn m¹ng. IPv6 hç trî
Unicast Addressing cho c¸c liªn l¹c kiÓu one-to-one, Multicast Addressing cho liªn
l¹c kiÓu one-to-nearest. Nã lµ sù më réng cña nh÷ng ¸p dông mµ ®−îc sö dông ®Ó
tr¶ lêi qu¸ tr×nh IP broadcasting sÏ chuyÓn thµnh multicasting. §Ó ®iÒu hµnh m¹ng
IPv6 cÇn tíi c¸c giao thøc cã chøc n¨ng ®Þnh tuyÕn vµ còng t−¬ng tù víi c¸c giao
thøc cÇn thiÕt ch¹y trªn m¹ng IPv4. RIP, OSPF, ISIS, BGP vµ PIM ®Òu ®−îc hç trî
cho IPv6. Mét m¹ng ho¹t ®éng trªn c¸c tr¹m cã hç trî c¶ IPv4 vµ IPv6 sÏ ch¹y ®ång
thêi c¸c phiªn b¶n giao thøc IPv4 vµ IPv6; cã nghÜa lµ nÕu mét m¹ng ho¹t ®éng víi
giao thøc OSPFv2 cho IPv4, nã còng ho¹t ®éng ®−îc víi OSPFv3 cho IPv6.
Tæ chøc IETF cã ý ®Þnh thay thÕ IPv6 cho IPv4, nh−ng IETF cuèi cïng ®·
thay ®æi ý ®Þnh ®ã vµ chØ ra r»ng IPv4 sÏ vÉn cßn ®−îc sö dông trong mét thêi gian
dµi. T−¬ng lai cã thÓ sÏ cã mét sè l−îng lín c¸c m¹ng sö dông ®ång thêi hai lo¹i
giao thøc cho c¶ IPv4 vµ IPv6. IETF ®· thµnh lËp mét nhãm nghiªn cøu gäi lµ NGTRANS (Next-Generation Transition), nhãm nµy ®ang ph¸t triÓn c¸c c«ng nghÖ cho
phÐp c¸c giao thøc chia sÎ cho cïng m¹ng vµ chuyÓn ®æi gi÷a hai giao thøc.
1.1.3.3. Lîi Ých khi sö dông IPv6
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
LuËn v¨n cao häc - NguyÔn ThÞ Hång
20
K§91
Lîi Ých c¬ b¶n cña c«ng nghÖ IPv6 sÏ ®−îc thÊy vÒ kh¶ n¨ng ®Æt ®Þa chØ cho
tÊt c¶ c¸c m¸y trong m¹ng cña mét tæ chøc hoÆc tËp ®oµn lín mét c¸ch trùc tiÕp, cã
thÓ lµ mét m¸y tÝnh lín, mét m¸y tr¹m sö dông hÖ ®iÒu hµnh Linux/Windows, ®iÖn
tho¹i kh«ng d©y, PDA, camera b¶o mËt, .... IPv6 sÏ t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho c¸c
liªn l¹c liªn tôc gi÷a c¸c host mµ kh«ng cÇn nh÷ng giíi h¹n bÞ ¸p ®Æt bëi NAT. C¸c
hÖ thèng IPv4 sÏ cã kh¶ n¨ng liªn l¹c trùc tiÕp víi bÊt kú hÖ thèng nµo trªn m¹ng
Internet thÕ hÖ míi. C¸c tæ chøc cã thÓ cïng vËn hµnh tÊt c¶ c¸c hÖ thèng b¶o mËt
vµo trong mét m¹ng lín. IPv6 sÏ t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho mét c¬ së h¹ tÇng réng
kh¾p, bëi vËy ng−êi sö dông cã thÓ sö dông c¸c ®iÖn tho¹i hoÆc laptop hoÆc PDA IP
di ®éng bÊt kú n¬i nµo trªn thÕ giíi.
§èi víi c¸c m¹ng doanh nghiÖp lín hiÖn nay, kh«ng cã mét m¹ng nµo
chuyÓn hoµn toµn sang m¹ng IPv6, do bÞ h¹n chÕ bëi sù kh«ng th«ng suèt cña m¹ng
IPv6. Trong khi hiÖn nay ®· cã HTTP6, FTP6 vµ Telnet6 hç trî cho IPv6, nh−ng
ERP (Enterprise Resource Planning), CRM hoÆc øng dông qu¶n lý tù ®éng còng cÇn
hç trî cho IPv6. Microsoft Exchange sÏ ho¹t ®éng ®−îc trªn IPv6, nh−ng Microsoft
SQL l¹i kh«ng ho¹t ®éng ®−îc trªn IPv6. §ã lµ mét c¶n trë chÝnh ®Ó cã thÓ më réng
IPv6 v× c¸c doanh nghiÖp ch¹y c¸c øng dông ERP cña hä trªn SQL. Cuèi cïng phÇn
lín c¸c m¹ng lín ®· quyÕt ®Þnh sö dông mét m¹ng chØ cã IPv4. HiÖn nay, chØ cã
mét sè tæ chøc lín cã nhu cÇu kÕt nèi trªn kh¾p thÕ giíi theo kiÓu host-to-host, trªn
thùc tÕ, nhiÒu tæ chøc lín tËn dông NAT nh− lµ mét c¬ cÊu b¶o mËt vµ sÏ vÉn kh«ng
thay ®æi trong thêi gian tíi.
1.1.3.4. Thêi kú chuyÓn tiÕp cña IPv6; Ai sÏ sö dông vµ sö dông ë ®©u?
IPv6 lµ mét chuÈn míi dïng ®Ó liªn l¹c trªn c¸c m¹ng vµ ®ang lµ mét vÊn ®Ò
®−îc quan t©m nhiÒu. SÏ cã mét thêi kú “qu¸ ®é” tr−íc khi chuyÓn sang dïng IPv6.
Trªn thÕ giíi hiÖn nay, mét khu vùc ®ang h−íng tíi sö dông IPv6 lµ Ch©u ¸,
sau lµ Ch©u ©u. Lý do rÊt ®¬n gi¶n. Ch©u ¸ lµ khu vùc ®−îc cung cÊp c¸c ®Þa chØ IP
muén, vµ v× lý do ®ã, cã mét sù thiÕu hôt trÇm träng vÒ ®Þa chØ, vµ ë Ch©u ©u còng
t−¬ng tù. V× Ch©u ¸ lµ khu vùc t¨ng tr−ëng m¹ng nhanh nhÊt, khu vùc nµy cµng
ngµy cµng ®ßi hái ngµy cµng nhiÒu c¸c ®Þa chØ IPv4. Nãi chung, c¸c tæ chøc ë Ch©u
¸ coi IPv6 nh− lµ mét gi¶i ph¸p cña hä.
Sau Ch©u ¸, sù chÊp nhËn IPv6 sÏ lµ vÊn ®Ò quan träng nhÊt ë Ch©u Mü la
tinh vµ miÒn Nam Mü, vµ cuèi cïng lµ b¾c Mü. Lý do ®Ó cã ®−îc sù chÊp nhËn ®ã
liªn quan ®Õn c¸ch mµ hä ®· chÊp nhËn IPv4. C¸c vïng mµ ®· chÊp nhËn IPv4 tr−íc
Nghiªn cøu vµ triÓn khai c«ng nghÖ WAN-ISDN
- Xem thêm -