Trong mạng máy tính, chế độ địa chỉ đề cập đến cơ chế lưu trữ một địa chỉ trên mạng. IPv6 cung cấp một số loại chế độ theo đó một máy chủ có thể được xử lý. Nhiều máy chủ có thể được xử lý cùng một lúc hoặc máy chủ ở khoảng cách gần nhất có thể được xử lý.
Đơn hướng
Trong chế độ địa chỉ unicast, giao diện IPv6 (máy chủ) được xác định duy nhất trong một phân đoạn mạng. Gói IPv6 chứa cả địa chỉ IP nguồn và đích. Giao diện máy chủ được trang bị một địa chỉ IP duy nhất trong phân đoạn mạng đó. Khi một bộ chuyển đổi mạng hoặc bộ định tuyến nhận được gói IP unicast, được gửi đến một máy chủ duy nhất, nó sẽ gửi một trong các giao diện gửi đi của nó kết nối với máy chủ cụ thể đó .
Phát đa hướng
Chế độ phát đa hướng của IPv6 giống như chế độ của IPv4. Gói tin đến nhiều máy chủ được gửi trên một địa chỉ multicast đặc biệt. Tất cả các máy chủ quan tâm đến thông tin phát đa hướng đó, trước tiên cần tham gia nhóm phát đa hướng đó. Tất cả các giao diện đã tham gia nhóm đều nhận gói phát đa hướng và xử lý nó, trong khi các máy chủ khác không quan tâm đến gói phát đa hướng sẽ bỏ qua thông tin phát đa hướng.
Phát sóng bất kỳ
IPv6 đã giới thiệu một loại địa chỉ mới, được gọi là địa chỉ Anycast. Trong chế độ địa chỉ này, nhiều giao diện (máy chủ) được gán cùng một địa chỉ IP Anycast. Khi một máy chủ muốn liên lạc với một máy chủ được trang bị địa chỉ IP Anycast, nó sẽ gửi một thông báo Unicast. Với sự trợ giúp của cơ chế định tuyến phức tạp, thông báo Unicast đó được gửi đến máy chủ gần Người gửi nhất về chi phí Định tuyến.
Hãy lấy một ví dụ về Máy chủ Web TutorialPoints.com, được đặt ở tất cả các châu lục. Giả sử rằng tất cả các Máy chủ Web được gán một Địa chỉ IP IPv6 Anycast duy nhất. Giờ đây, khi người dùng từ Châu Âu muốn truy cập dongthoigian.net, DNS sẽ trỏ đến máy chủ được đặt trên thực tế ở chính Châu Âu. Nếu một người dùng từ Ấn Độ cố gắng truy cập dongthoigian.net, thì DNS sẽ trỏ đến Máy chủ Web thực tế được đặt tại Châu Á. Các thuật ngữ Gần nhất hoặc Gần nhất được sử dụng dưới dạng Chi phí Định tuyến.
Trong hình trên, khi máy khách cố gắng tiếp cận máy chủ, yêu cầu sẽ được chuyển tiếp đến máy chủ có Chi phí định tuyến thấp nhất.
IPv6 – Loại & Định dạng Địa chỉ
Hệ thống số thập lục phân
Trước khi giới thiệu định dạng Địa chỉ IPv6, chúng ta sẽ xem xét Hệ thống số thập lục phân. Hệ thập lục phân là một hệ thống số vị trí sử dụng cơ số (cơ số) là 16. Để biểu thị các giá trị ở định dạng có thể đọc được, hệ thống này sử dụng các ký hiệu 0-9 để biểu thị các giá trị từ 0 đến 9 và AF để biểu thị các giá trị từ 10 đến 15. Mỗi chữ số trong Hệ thập lục phân có thể biểu thị các giá trị từ 0 đến 15.
Cấu trúc địa chỉ
Một địa chỉ IPv6 được tạo thành từ 128 bit được chia thành tám khối 16 bit. Mỗi khối sau đó được chuyển đổi thành các số thập lục phân gồm 4 chữ số được phân tách bằng ký hiệu dấu hai chấm.
Ví dụ: dưới đây là địa chỉ IPv6 128 bit được biểu thị ở định dạng nhị phân và được chia thành 8 khối 16 bit:
0010000000000001 0000000000000000 0011001000111000 1101111111100001 0000000001100011 0000000000000000 0000000000000000
Mỗi khối sau đó được chuyển đổi thành Hệ thập lục phân và được phân tách bằng ký hiệu ‘:’:
2001:0000:3238:DFE1:0063:0000:0000:FEFB
Ngay cả sau khi chuyển đổi sang định dạng thập lục phân, địa chỉ IPv6 vẫn còn dài. IPv6 cung cấp một số quy tắc để rút ngắn địa chỉ. Luật như sau:
Quy tắc.1: Loại bỏ (các) số 0 đứng đầu:
Trong khối 5, 0063, có thể bỏ qua hai số 0 ở đầu, chẳng hạn như (khối thứ 5):
2001:0000:3238:DFE1:63:0000:0000:FEFB
Quy tắc.2: Nếu hai trong số nhiều khối chứa các số 0 liên tiếp, hãy bỏ qua tất cả chúng và thay thế bằng dấu hai chấm ::, chẳng hạn như (khối thứ 6 và thứ 7):
2001:0000:3238:DFE1:63::FEFB
Các khối số 0 liên tiếp chỉ có thể được thay thế một lần bởi :: vì vậy nếu vẫn còn các khối số 0 trong địa chỉ, chúng có thể được thu nhỏ thành một số 0 duy nhất, chẳng hạn như (khối thứ 2):
2001:0:3238:DFE1:63::FEFB
ID giao diện
IPv6 có ba loại sơ đồ Địa chỉ Unicast khác nhau. Nửa sau của địa chỉ (64 bit cuối cùng) luôn được sử dụng cho ID giao diện. Địa chỉ MAC của một hệ thống bao gồm 48 bit và được biểu thị bằng Hệ thập lục phân. Địa chỉ MAC được coi là được chỉ định duy nhất trên toàn thế giới. ID giao diện tận dụng tính duy nhất này của địa chỉ MAC. Máy chủ lưu trữ có thể tự động định cấu hình ID giao diện của mình bằng cách sử dụng định dạng Mã định danh duy nhất mở rộng (EUI-64) của IEEE. Đầu tiên, một máy chủ chia địa chỉ MAC của chính nó thành hai nửa 24 bit. Sau đó, giá trị Hex 16 bit 0xFFFE được kẹp vào hai nửa địa chỉ MAC đó, dẫn đến ID giao diện EUI-64.
Chuyển đổi ID EUI-64 thành Mã định danh giao diện IPv6
Để chuyển đổi ID EUI-64 thành Mã định danh giao diện IPv6, bit thứ 7 quan trọng nhất của ID EUI-64 được bổ sung. Ví dụ:
Địa chỉ Unicast toàn cầu
Loại địa chỉ này tương đương với địa chỉ công khai của IPv4. Địa chỉ Unicast toàn cầu trong IPv6 có thể nhận dạng toàn cầu và có thể định địa chỉ duy nhất.
Tiền tố định tuyến toàn cầu: 48 bit quan trọng nhất được chỉ định là Tiền tố định tuyến toàn cầu được gán cho hệ thống tự trị cụ thể. Ba bit quan trọng nhất của Tiền tố định tuyến toàn cầu luôn được đặt thành 001.
Địa chỉ liên kết cục bộ
Địa chỉ IPv6 được cấu hình tự động được gọi là địa chỉ Link-Local. Địa chỉ này luôn bắt đầu bằng FE80. 16 bit đầu tiên của địa chỉ liên kết cục bộ luôn được đặt thành 1111 1110 1000 0000 (FE80). 48 bit tiếp theo được đặt thành 0, do đó:
Địa chỉ liên kết cục bộ chỉ được sử dụng để liên lạc giữa các máy chủ IPv6 trên một liên kết (phân đoạn quảng bá). Các địa chỉ này không thể định tuyến được, vì vậy Bộ định tuyến không bao giờ chuyển tiếp các địa chỉ này ra bên ngoài liên kết.
Địa chỉ cục bộ duy nhất
Loại địa chỉ IPv6 này là duy nhất trên toàn cầu, nhưng nó nên được sử dụng trong giao tiếp cục bộ. Nửa sau của địa chỉ này chứa ID giao diện và nửa đầu được chia cho Prefix, Local Bit, Global ID và Subnet ID.
Tiền tố luôn được đặt thành 1111 110. L bit, được đặt thành 1 nếu địa chỉ được gán cục bộ. Cho đến nay, ý nghĩa của bit L bằng 0 vẫn chưa được xác định. Do đó, địa chỉ IPv6 cục bộ duy nhất luôn bắt đầu bằng ‘FD’.
Phạm vi của địa chỉ IPv6 Unicast:
Phạm vi của địa chỉ Link-local được giới hạn trong phân khúc. Địa chỉ cục bộ duy nhất là toàn cầu cục bộ, nhưng không được định tuyến qua Internet, giới hạn phạm vi của chúng đối với ranh giới của một tổ chức. Các địa chỉ Unicast toàn cầu là duy nhất và có thể nhận dạng được trên toàn cầu. Họ sẽ tạo ra bản chất của địa chỉ Internet v2.