Tweet
Cơ chế Dual Stack và đường hầm IPv6 qua IPv4
1. Cơ chế Dual Stack
Dual Stack còn gọi là cơ chế chồng giao thức, là cơ chế cơ bản nhất cho phép nút mạng đồng thời hỗ trợ cả hai giao thức Ipv4 và Ipv6. Có được khả năng trên do một trạm Dual Stack cài đặt cả hai giao thức Ipv6 và Ipv4. Trạm Dual Stack sẽ giao tiếp bằng giao thức Ipv4 với các trạm Ipv4 và bằng giao thức Ipv6 với các trạm Ipv6.
* Cấu hình địa chỉ
Do hoạt động của cả hai giao thức, nút mạng kiểu này cần ít nhất một địa chỉ IPv4 và một địa chỉ IPv6. Địa chỉ IPv4 có thể đượ cấu hình trực tiếp hoặc thông qua cơ chế DHCP. Địa chỉ IPv6 được cấu hình trực tiếp hoặc thông qua khả năng tự động cấu hình địa chỉ.
Dual stack đáp ứng được hầu hết các yêu cầu về phân giải DNS và lựa chọn địa chỉ. Trang thái mặc định mà một nút phải quan sát là các câu hỏi DNS phải dự định phân giải cho địa chỉ IPv6 trước tiên, và nếu không hợp lệ sẽ quay trời lại địa chỉ IPv4. Các node sử dụng cơ chế của IPv4 (ví dụ DHCP) để yêu cầu các địa chỉ IPv4 và sử dụng các cơ chế giao thức IPv6 (ví dụ tự cấu hình địa chỉ không trạng thái) để yêu cầu địa chỉ IPv6.
– Ưu điểm của Dual Stack: đây là cơ chế cơ bản nhất để nút mạng có thể hoạt động đồng thời với cả hai giao thức nên nó được hỗ trợ trên nhiều nền tảng hệ điều hành khác nhau như: FreeBSD, Linux, Solaris, Window. Cơ chế này dễ triển khai, cho phép duy trì các kết nối bằng cả hai giao thức IPv4, IPv6.
– Nhược điểm của cơ chế Dual Stack: cấu hình mạng có thể sử dụng hai bảng định tuyến và hai quy trình định tuyến thuộc hai giao thức định tuyến. IPv6 có cơ chế bảo mật tích hợp còn IPv4 thì lại phải có phần mềm riêng nên khả năng mở rộng kém vì phải sử dụng địa chỉ IPv4.
2. Đường hầm IPv6 qua IPv4
Đường hầm cho phép kết nối các nút mạng IPv6 qua hạ tầng định tuyến IPv4 hiện có vì vậy cho phép các lưu lượng IPv6 được mang qua IPv4. Đường hầm là chiến lược triển khai quan trọng cho cả ISP và các công ty trong mạng đồng tồn tại IPv4 và IPv6.
Đường hầm cho phép nhà cung cấp dịch vụ cung cấp các dịch vụ đến tận đầu cuối (end-to-end) mà không phải nâng cấp cấu trúc mạng và không ảnh hưởng đến các dịch vụ IPv4 đang có. Đường hầm giúp cho các công ty có thể liên hoạt động với các miền IPv6 bị cách ly thông qua cấu trúc IPv4 hiện tại của họ hoặc để kết nối với mạng IPv6 từ xa như là 6Bone.
Có một số cơ chế đường hầm được sử dụng thông dụng như sau:
• Các đường hầm tạo thủ công như đường hầm Ipv6 được cấu hình bằng tay.
• Các đường hầm tự động : 6to4, Tunnel Broker, ISATAP, …
Các trạm và các router Ipv6 thực hiện định đường hầm bằng cách gói các gói tin Ipv6 trong gói tin Ipv4. Nếu phân loại đường hầm theo đầu cuối thì có có 4 loại:
• Đường hầm từ router đến router.
• Đường hầm từ trạm tới router.
• Đường hầm từ trạm tới trạm.
• Đường hầm từ router tới trạm.
Các cách thực hiện đường hầm khác nhau ở vị trí của đường hầm trong tuyến đường giữa hai nút mạng. Trong hai cách đầu, gói tin được định đường hầm tới một router trung gian sau đó router này chuyển tiếp gói tin đến đích. Với hai cách sau, gói tin được định đường hầm thẳng tới đích.
Để thực hiện đường hầm, hai điểm đầu đường hầm phải là các nút mạng hỗ trợ cả hai giao thức. Khi cần chuyển tiếp gói tin IPv6, điểm đầu đường hầm sẽ đóng gói gói tin IPv4 bằng cách thêm phần mở đầu mào đầu IPv4 phù hợp.
Khi gói tin IPv4 đến điểm cuối đường hầm, gói tin IPv6 sẽ được tách ra để xử lý tùy theo kiểu đường hầm.
+ Gói tin ban đầu: IPv6 header – Dữ liệu
+ Gói tin đường hầm: IPv4 header – IPv6 header – Dữ liệu
+ Gói tin ra khỏi đường hầm: IPv6 header – Dữ liệu
Nguyễn Hồng Khanh – VnPro
Dual Stack còn gọi là cơ chế chồng giao thức, là cơ chế cơ bản nhất cho phép nút mạng đồng thời hỗ trợ cả hai giao thức Ipv4 và Ipv6. Có được khả năng trên do một trạm Dual Stack cài đặt cả hai giao thức Ipv6 và Ipv4. Trạm Dual Stack sẽ giao tiếp bằng giao thức Ipv4 với các trạm Ipv4 và bằng giao thức Ipv6 với các trạm Ipv6.
Cơ chế Dual Stack
* Cấu hình địa chỉ
Do hoạt động của cả hai giao thức, nút mạng kiểu này cần ít nhất một địa chỉ IPv4 và một địa chỉ IPv6. Địa chỉ IPv4 có thể đượ cấu hình trực tiếp hoặc thông qua cơ chế DHCP. Địa chỉ IPv6 được cấu hình trực tiếp hoặc thông qua khả năng tự động cấu hình địa chỉ.
Dual stack đáp ứng được hầu hết các yêu cầu về phân giải DNS và lựa chọn địa chỉ. Trang thái mặc định mà một nút phải quan sát là các câu hỏi DNS phải dự định phân giải cho địa chỉ IPv6 trước tiên, và nếu không hợp lệ sẽ quay trời lại địa chỉ IPv4. Các node sử dụng cơ chế của IPv4 (ví dụ DHCP) để yêu cầu các địa chỉ IPv4 và sử dụng các cơ chế giao thức IPv6 (ví dụ tự cấu hình địa chỉ không trạng thái) để yêu cầu địa chỉ IPv6.
– Ưu điểm của Dual Stack: đây là cơ chế cơ bản nhất để nút mạng có thể hoạt động đồng thời với cả hai giao thức nên nó được hỗ trợ trên nhiều nền tảng hệ điều hành khác nhau như: FreeBSD, Linux, Solaris, Window. Cơ chế này dễ triển khai, cho phép duy trì các kết nối bằng cả hai giao thức IPv4, IPv6.
– Nhược điểm của cơ chế Dual Stack: cấu hình mạng có thể sử dụng hai bảng định tuyến và hai quy trình định tuyến thuộc hai giao thức định tuyến. IPv6 có cơ chế bảo mật tích hợp còn IPv4 thì lại phải có phần mềm riêng nên khả năng mở rộng kém vì phải sử dụng địa chỉ IPv4.
2. Đường hầm IPv6 qua IPv4
Đường hầm cho phép kết nối các nút mạng IPv6 qua hạ tầng định tuyến IPv4 hiện có vì vậy cho phép các lưu lượng IPv6 được mang qua IPv4. Đường hầm là chiến lược triển khai quan trọng cho cả ISP và các công ty trong mạng đồng tồn tại IPv4 và IPv6.
Đường hầm cho phép nhà cung cấp dịch vụ cung cấp các dịch vụ đến tận đầu cuối (end-to-end) mà không phải nâng cấp cấu trúc mạng và không ảnh hưởng đến các dịch vụ IPv4 đang có. Đường hầm giúp cho các công ty có thể liên hoạt động với các miền IPv6 bị cách ly thông qua cấu trúc IPv4 hiện tại của họ hoặc để kết nối với mạng IPv6 từ xa như là 6Bone.
Triển khai các đường hầm IPv6 thông qua IPv4
Có một số cơ chế đường hầm được sử dụng thông dụng như sau:
• Các đường hầm tạo thủ công như đường hầm Ipv6 được cấu hình bằng tay.
• Các đường hầm tự động : 6to4, Tunnel Broker, ISATAP, …
Các trạm và các router Ipv6 thực hiện định đường hầm bằng cách gói các gói tin Ipv6 trong gói tin Ipv4. Nếu phân loại đường hầm theo đầu cuối thì có có 4 loại:
• Đường hầm từ router đến router.
• Đường hầm từ trạm tới router.
• Đường hầm từ trạm tới trạm.
• Đường hầm từ router tới trạm.
Các cách thực hiện đường hầm khác nhau ở vị trí của đường hầm trong tuyến đường giữa hai nút mạng. Trong hai cách đầu, gói tin được định đường hầm tới một router trung gian sau đó router này chuyển tiếp gói tin đến đích. Với hai cách sau, gói tin được định đường hầm thẳng tới đích.
Để thực hiện đường hầm, hai điểm đầu đường hầm phải là các nút mạng hỗ trợ cả hai giao thức. Khi cần chuyển tiếp gói tin IPv6, điểm đầu đường hầm sẽ đóng gói gói tin IPv4 bằng cách thêm phần mở đầu mào đầu IPv4 phù hợp.
Khi gói tin IPv4 đến điểm cuối đường hầm, gói tin IPv6 sẽ được tách ra để xử lý tùy theo kiểu đường hầm.
+ Gói tin ban đầu: IPv6 header – Dữ liệu
+ Gói tin đường hầm: IPv4 header – IPv6 header – Dữ liệu
+ Gói tin ra khỏi đường hầm: IPv6 header – Dữ liệu
Nguyễn Hồng Khanh – VnPro