ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tìm hiểu IPv6 và cấu hình chuyển đổi giao tiếp từ IPv4 sang IPv6

Đứng trước sự phát triển mạnh mẽ của CNTT đặc biệt là trong lĩnh vực mạng máy tính thì ngoài việc giải quyết vấn đề về lưu lượng cho mạng thì địa chỉ của các thiết bị mạng như địa chỉ của các máy tính, máy in, mail server, web server, dịch vụ xDSL, dịch vụ Internet qua đường cáp truyền hình (IPTV), phát triển các mạng giáo dục, game trực tuyến, thiết bị di động tham gia vào mạng Internet, truyền tải thoại, audio, video trên mạng… là một trong những vấn đề nan giải cần phải được
quan tâm thực sự.
Hiện nay, địa chỉ của các máy tính trên Internet đang được đánh số theo thế hệ địa chỉ phiên bản 4 (IPv4) gồm 32 bits. Trên lý thuyết, không gian IPv4 bao gồm hơn 4 tỉ địa chỉ (thực tế thì ít hơn). Tuy nhiên đứng trước sự phát triển mạnh mẽ về số lượng thiết bị mạng như vậy thì xảy ra nguy cơ thiếu hụt không gian địa chỉ IPv4 là điều sẽ không tránh khỏi; cùng với những hạn chế trong công nghệ và những nhược điểm của IPv4 đã thúc đẩy sự ra đời của một thế hệ địa chỉ Internet mới là IPv6.

Phiên bản IPv6 là một phiên bản địa chỉ mới của Internet. IPv6 được thiết kế với hy vọng khắc phục những hạn chế vốn có của địa chỉ IPv4 như hạn chế về không gian địa chỉ, cấu trúc định tuyến và bảo mật, đồng thời đem lại những đặc tính mới thỏa mãn các nhu cầu dịch vụ của thế hệ mạng mới như khả năng tự động cấu hình mà không cần hỗ trợ của máy chủ DHCP, cấu trúc định tuyến tốt hơn, hỗ
trợ tốt hơn cho multicast, hỗ trợ bảo mật và cho di động tốt hơn. Hiện nay IPv6 đã được chuẩn hóa từng bước, chuẩn bị đưa vào ứng dụng thực tế trong tương lai.Vì vậy chúng em chọn đề tài này làm đề tài nghiên cứu tốt nghiệp. Trong nội dung đề tài này,chúng em xin trình bày 4 chương :

Chương 1: Những hạn chế của địa chỉ IPv4 và Cấu trúc của địa chỉ IPv6
Chương 2: Đặc tính và quy trình hoạt động của địa chỉ IPv6
Chương 3: Công nghệ chuyển đổi giao tiếp từ IPv6 sang Ipv4
Chương 4: Demo mô hình thực hiện cấu hình chuyển tiếp từ IPv4 sang
IPv6
MỞ ĐẦU
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
CHƯƠNG 1:NHỮNG HẠN CHẾ CỦA ĐỊA CHỈ IPV4 VÀ CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ
IPV6....................................................................................................................................... 1
1.1 NHỮNG HẠN CHẾ CỦA ĐỊA CHỈ IPV4 VÀ SỰ RA ĐỜI CỦA ĐỊA CHỈ . 1
1.1.1 NHỮNG HẠN CHẾ CỦA ĐỊA CHỈ IPV4 ................................................ 1
1.1.2 NGUYÊN NHÂN RA ĐỜI ĐỊA CHỈ IPV6 ............................................... 2
1.2 CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ IPV6................................................................................ 4
1.2.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỊA CHỈ IPV6 VÀ SỰ KHÁC BIỆT SO VỚI ĐỊA.. 4
1.2.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA IPV6 ............................................................................... 6
1.2.3 BIỂU DIỄN ĐỊA CHỈ IPV6 ........................................................................ 7
1.2.4 KHÔNG GIAN ĐỊA CHỈ.......................................................................... 10
1.2.5 PHÂN LOẠI ĐỊA CHỈ IPV6 .................................................................... 11
1.2.5.1 Địa chỉ unicast(truyền thông đơn hướng): .......................................... 11
1.2.5.2 Địa chỉ Multicast .................................................................................... 17
1.2.5.3 Địa chỉ Anycast....................................................................................... 23
1.2.6 LỰA CHỌN ĐỊA CHỈ MẶC ĐỊNH TRONG IPV6 ............................... 24
1.2.7 PHẦN ĐẦU IPV6....................................................................................... 25
1.2.7.1 Chiều dài Phần đầu Ipv6: ..................................................................... 25
1.2.7.2 Những trường bỏ đi trong Phần đầu IPv6........................................... 26
1.2.1.1 So sánh giữa vùng phần đầu của IPv4 và Ipv6 ................................... 27
1.2.8 VÙNG PHẦN ĐẦU MỞ RỘNG............................................................... 27
1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG ..................................................................................... 31
CHƯƠNG 2: ĐẶC TÍNH VÀ QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỊA CHỈ IPV6 ..... 32
2.1 ĐẶC TÍNH CỦA ĐỊA CHỈ IPV6 ..................................................................... 32
2.1.1 TỔNG QUÁT CHUNG ............................................................................. 32
2.1.2 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) TRONG THẾ HỆ ĐỊA CHỈ IPV6 .. 34
2.1.3 Hỗ trợ tốt hơn về bảo mật ......................................................................... 35
2.2 QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỞ BẢN CỦA ĐỊA CHỈ IPV6........................ 36
2.2.1 MỘT SỐ THỦ TỤC CƠ BẢN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG ĐỊA CHỈ . 36
2.2.1.1 Thủ tục điều khiển internet phiên bản 6.............................................. 36
2.2.1.2 Thủ tục phát hiện nút mạng lân cận .................................................... 43
2.2.2 QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG..................................................................... 47
2.2.2.1 Quy trình phân giải địa chỉ lớp 2 từ địa chỉ lớp 3 ............................... 47
2.2.2.2 .Kiểm tra trùng lặp địa chỉ trên một đường kết nối ........................... 49
2.2.2.3 .Kiểm tra khả năng có thể kết nối được tới nút mạng lân cận .......... 49
2.2.2.4 Tìm kiếm bộ định tuyến trên đường kết nối (Router Discoverry) .... 50
2.2.2.5 Cấu hình địa chỉ một cách tự động của thiết bị IPv6 ......................... 51
2.2.2.6 Quy trình tìm kiếm giá trị PathMTU cho việc phân mảnh gói tin
Ipv6 53
2.2.2.7 Đánh số lại cho thiết bị Ipv6 ................................................................. 54
2.3 .KẾT LUẬN CHƯƠNG .................................................................................... 55
CHƯƠNG 3 : CÔNG NGHỆ CHUYỂN ĐỔI GIAO TIẾP TỪ IPV4 SANG IPV6 ... 56
3.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ CHUYỂN ĐỔI IPV4 SANG IPV6 56
3.1.1 DUAL - STACK : CHỒNG HAI GIAO THỨC ..................................... 57
3.1.2 CÔNG NGHỆ ĐƯỜNG HẦM (Tunnel).................................................. 59
3.1.2.1 Nguyên tắc hoạt động của việc tạo đường hầm................................... 61
3.1.2.2 Phân loại công nghệ đường hầm: ......................................................... 61
3.1.2.3 Một số công nghệ tạo đường hầm: ....................................................... 62
3.1.2.3.1 Cấu hình đường hầm bằng tay ....................................................... 63
3.1.2.3.2 Công nghệ đường hầm 6to4 ............................................................ 63
3.1.3 CÔNG NGHỆ CHUYỂN ĐỔI: ................................................................ 69
3.1.3.1 Phận loại công nghệ NAT-PT ............................................................... 70
3.1.3.2 Nguyên lý làm việc của NAT-PT .......................................................... 70
3.2 KẾT LUẬN CHƯƠNG: .................................................................................... 72
CHƯƠNG 4 : DEMO MÔ HÌNH THỰC HIỆN CẤU HÌNH CHUYỂN TIẾP TỪ
IPV4 SANG IPV6............................................................................................................... 73
4.2 MÔ HÌNH THỰC HIỆN TRIỂN KHAI CẤU HÌNH .................................... 73
4.2 CÔNG CỤ DÙNG ĐỂ CẤU HÌNH .................................................................. 73
4.3 TRIỂN KHAI CẤU HÌNH TRÊN CÁC ROUTER ........................................ 74
4.4 PING KIỂM TRA KẾT QUẢ........................................................................... 78
 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC..................................................................................... 80
• KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ..................................................................................... 81
 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ............................................................... 81
PHỤ LỤC............................................................................................................................ 82
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 88

LINK DOWNLOAD

Đứng trước sự phát triển mạnh mẽ của CNTT đặc biệt là trong lĩnh vực mạng máy tính thì ngoài việc giải quyết vấn đề về lưu lượng cho mạng thì địa chỉ của các thiết bị mạng như địa chỉ của các máy tính, máy in, mail server, web server, dịch vụ xDSL, dịch vụ Internet qua đường cáp truyền hình (IPTV), phát triển các mạng giáo dục, game trực tuyến, thiết bị di động tham gia vào mạng Internet, truyền tải thoại, audio, video trên mạng… là một trong những vấn đề nan giải cần phải được
quan tâm thực sự.
Hiện nay, địa chỉ của các máy tính trên Internet đang được đánh số theo thế hệ địa chỉ phiên bản 4 (IPv4) gồm 32 bits. Trên lý thuyết, không gian IPv4 bao gồm hơn 4 tỉ địa chỉ (thực tế thì ít hơn). Tuy nhiên đứng trước sự phát triển mạnh mẽ về số lượng thiết bị mạng như vậy thì xảy ra nguy cơ thiếu hụt không gian địa chỉ IPv4 là điều sẽ không tránh khỏi; cùng với những hạn chế trong công nghệ và những nhược điểm của IPv4 đã thúc đẩy sự ra đời của một thế hệ địa chỉ Internet mới là IPv6.

Phiên bản IPv6 là một phiên bản địa chỉ mới của Internet. IPv6 được thiết kế với hy vọng khắc phục những hạn chế vốn có của địa chỉ IPv4 như hạn chế về không gian địa chỉ, cấu trúc định tuyến và bảo mật, đồng thời đem lại những đặc tính mới thỏa mãn các nhu cầu dịch vụ của thế hệ mạng mới như khả năng tự động cấu hình mà không cần hỗ trợ của máy chủ DHCP, cấu trúc định tuyến tốt hơn, hỗ
trợ tốt hơn cho multicast, hỗ trợ bảo mật và cho di động tốt hơn. Hiện nay IPv6 đã được chuẩn hóa từng bước, chuẩn bị đưa vào ứng dụng thực tế trong tương lai.Vì vậy chúng em chọn đề tài này làm đề tài nghiên cứu tốt nghiệp. Trong nội dung đề tài này,chúng em xin trình bày 4 chương :

Chương 1: Những hạn chế của địa chỉ IPv4 và Cấu trúc của địa chỉ IPv6
Chương 2: Đặc tính và quy trình hoạt động của địa chỉ IPv6
Chương 3: Công nghệ chuyển đổi giao tiếp từ IPv6 sang Ipv4
Chương 4: Demo mô hình thực hiện cấu hình chuyển tiếp từ IPv4 sang
IPv6
MỞ ĐẦU
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
CHƯƠNG 1:NHỮNG HẠN CHẾ CỦA ĐỊA CHỈ IPV4 VÀ CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ
IPV6....................................................................................................................................... 1
1.1 NHỮNG HẠN CHẾ CỦA ĐỊA CHỈ IPV4 VÀ SỰ RA ĐỜI CỦA ĐỊA CHỈ . 1
1.1.1 NHỮNG HẠN CHẾ CỦA ĐỊA CHỈ IPV4 ................................................ 1
1.1.2 NGUYÊN NHÂN RA ĐỜI ĐỊA CHỈ IPV6 ............................................... 2
1.2 CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ IPV6................................................................................ 4
1.2.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỊA CHỈ IPV6 VÀ SỰ KHÁC BIỆT SO VỚI ĐỊA.. 4
1.2.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA IPV6 ............................................................................... 6
1.2.3 BIỂU DIỄN ĐỊA CHỈ IPV6 ........................................................................ 7
1.2.4 KHÔNG GIAN ĐỊA CHỈ.......................................................................... 10
1.2.5 PHÂN LOẠI ĐỊA CHỈ IPV6 .................................................................... 11
1.2.5.1 Địa chỉ unicast(truyền thông đơn hướng): .......................................... 11
1.2.5.2 Địa chỉ Multicast .................................................................................... 17
1.2.5.3 Địa chỉ Anycast....................................................................................... 23
1.2.6 LỰA CHỌN ĐỊA CHỈ MẶC ĐỊNH TRONG IPV6 ............................... 24
1.2.7 PHẦN ĐẦU IPV6....................................................................................... 25
1.2.7.1 Chiều dài Phần đầu Ipv6: ..................................................................... 25
1.2.7.2 Những trường bỏ đi trong Phần đầu IPv6........................................... 26
1.2.1.1 So sánh giữa vùng phần đầu của IPv4 và Ipv6 ................................... 27
1.2.8 VÙNG PHẦN ĐẦU MỞ RỘNG............................................................... 27
1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG ..................................................................................... 31
CHƯƠNG 2: ĐẶC TÍNH VÀ QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỊA CHỈ IPV6 ..... 32
2.1 ĐẶC TÍNH CỦA ĐỊA CHỈ IPV6 ..................................................................... 32
2.1.1 TỔNG QUÁT CHUNG ............................................................................. 32
2.1.2 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) TRONG THẾ HỆ ĐỊA CHỈ IPV6 .. 34
2.1.3 Hỗ trợ tốt hơn về bảo mật ......................................................................... 35
2.2 QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỞ BẢN CỦA ĐỊA CHỈ IPV6........................ 36
2.2.1 MỘT SỐ THỦ TỤC CƠ BẢN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG ĐỊA CHỈ . 36
2.2.1.1 Thủ tục điều khiển internet phiên bản 6.............................................. 36
2.2.1.2 Thủ tục phát hiện nút mạng lân cận .................................................... 43
2.2.2 QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG..................................................................... 47
2.2.2.1 Quy trình phân giải địa chỉ lớp 2 từ địa chỉ lớp 3 ............................... 47
2.2.2.2 .Kiểm tra trùng lặp địa chỉ trên một đường kết nối ........................... 49
2.2.2.3 .Kiểm tra khả năng có thể kết nối được tới nút mạng lân cận .......... 49
2.2.2.4 Tìm kiếm bộ định tuyến trên đường kết nối (Router Discoverry) .... 50
2.2.2.5 Cấu hình địa chỉ một cách tự động của thiết bị IPv6 ......................... 51
2.2.2.6 Quy trình tìm kiếm giá trị PathMTU cho việc phân mảnh gói tin
Ipv6 53
2.2.2.7 Đánh số lại cho thiết bị Ipv6 ................................................................. 54
2.3 .KẾT LUẬN CHƯƠNG .................................................................................... 55
CHƯƠNG 3 : CÔNG NGHỆ CHUYỂN ĐỔI GIAO TIẾP TỪ IPV4 SANG IPV6 ... 56
3.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ CHUYỂN ĐỔI IPV4 SANG IPV6 56
3.1.1 DUAL - STACK : CHỒNG HAI GIAO THỨC ..................................... 57
3.1.2 CÔNG NGHỆ ĐƯỜNG HẦM (Tunnel).................................................. 59
3.1.2.1 Nguyên tắc hoạt động của việc tạo đường hầm................................... 61
3.1.2.2 Phân loại công nghệ đường hầm: ......................................................... 61
3.1.2.3 Một số công nghệ tạo đường hầm: ....................................................... 62
3.1.2.3.1 Cấu hình đường hầm bằng tay ....................................................... 63
3.1.2.3.2 Công nghệ đường hầm 6to4 ............................................................ 63
3.1.3 CÔNG NGHỆ CHUYỂN ĐỔI: ................................................................ 69
3.1.3.1 Phận loại công nghệ NAT-PT ............................................................... 70
3.1.3.2 Nguyên lý làm việc của NAT-PT .......................................................... 70
3.2 KẾT LUẬN CHƯƠNG: .................................................................................... 72
CHƯƠNG 4 : DEMO MÔ HÌNH THỰC HIỆN CẤU HÌNH CHUYỂN TIẾP TỪ
IPV4 SANG IPV6............................................................................................................... 73
4.2 MÔ HÌNH THỰC HIỆN TRIỂN KHAI CẤU HÌNH .................................... 73
4.2 CÔNG CỤ DÙNG ĐỂ CẤU HÌNH .................................................................. 73
4.3 TRIỂN KHAI CẤU HÌNH TRÊN CÁC ROUTER ........................................ 74
4.4 PING KIỂM TRA KẾT QUẢ........................................................................... 78
 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC..................................................................................... 80
• KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ..................................................................................... 81
 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ............................................................... 81
PHỤ LỤC............................................................................................................................ 82
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 88

LINK DOWNLOAD

Chuyên mục: D. Luận văn D. Luận văn chuyên ngành Điện - Điện tử (Electrical & Electronic) D. Luận văn kỹ thuật