Khi một máy chủ được kết nối với một liên kết hoặc mạng, nó sẽ nhận được một địa chỉ IP và tất cả các giao tiếp diễn ra bằng cách sử dụng địa chỉ IP đó trên liên kết đó. Ngay sau khi cùng một máy chủ thay đổi vị trí thực tế của nó, nghĩa là chuyển sang một khu vực / mạng con / mạng / liên kết khác, địa chỉ IP của nó sẽ thay đổi theo và tất cả các giao tiếp diễn ra trên máy chủ sử dụng địa chỉ IP cũ, sẽ ngừng hoạt động.

Tính di động của IPv6 cung cấp một cơ chế để máy chủ chuyển vùng quanh các liên kết khác nhau mà không làm mất bất kỳ giao tiếp/kết nối nào và địa chỉ IP của nó.

Nhiều thực thể tham gia vào công nghệ này:

Nút di động : Thiết bị cần tính di động của IPv6.
Liên kết nhà : Liên kết này được cấu hình với tiền tố mạng con nhà và đây là nơi thiết bị Mobile IPv6 nhận Địa chỉ nhà của nó.
Địa chỉ nhà : Đây là địa chỉ mà Nút di động có được từ Liên kết nhà. Đây là địa chỉ cố định của Mobile Node. Nếu Nút di động vẫn ở trong cùng một Liên kết nhà, việc liên lạc giữa các thực thể khác nhau diễn ra như bình thường.
Home Agent : Đây là một bộ định tuyến hoạt động như một công ty đăng ký cho các Nút Di động. Home Agent được kết nối với Home Link và duy trì thông tin về tất cả các Nút Di động, Địa chỉ Nhà riêng và địa chỉ IP hiện tại của chúng.
Liên kết ngoại : Bất kỳ Liên kết nào khác không phải là Liên kết Trang chủ của Mobile Node.
Care-of Address : Khi một Mobile Node được gắn vào một Foreign Link, nó sẽ lấy một địa chỉ IP mới của subnet của Foreign Link đó. Home Agent duy trì thông tin của cả Home Address và Care-of Address. Nhiều địa chỉ Care-of có thể được gán cho một Mobile Node, nhưng ở bất kỳ trường hợp nào, chỉ một địa chỉ Care-of có liên kết với Home Address.
Nút tương ứng : Bất kỳ thiết bị hỗ trợ IPv6 nào có ý định liên lạc với Nút di động.

Hoạt động cơ động

Khi Nút di động ở trong Liên kết nhà của nó, tất cả các giao tiếp diễn ra trên Địa chỉ nhà của nó như hình dưới đây:

Khi một Mobile Node rời khỏi Home Link của nó và được kết nối với một số Foreign Link, tính năng Mobility của IPv6 sẽ phát huy tác dụng. Sau khi được kết nối với Liên kết ngoài, Nút di động có được địa chỉ IPv6 từ Liên kết ngoài. Địa chỉ này được gọi là Địa chỉ Care-of. Mobile Node gửi một yêu cầu ràng buộc đến Home Agent của nó với địa chỉ Care-of mới. Home Agent liên kết Địa chỉ Nhà của Nút Di động với Địa chỉ Care-of, thiết lập một Đường hầm giữa cả hai.

Bất cứ khi nào Nút tương ứng cố gắng thiết lập kết nối với Nút di động (trên Địa chỉ nhà của nó), Tác nhân nhà sẽ chặn gói và chuyển tiếp đến Địa chỉ lưu trữ của Nút di động qua Đường hầm đã được thiết lập.

Tối ưu hóa tuyến đường

Khi Nút tương ứng bắt đầu giao tiếp bằng cách gửi các gói đến Nút di động trên Địa chỉ nhà, các gói này được tạo đường hầm đến Nút di động bởi Tác nhân chính. Trong chế độ Tối ưu hóa tuyến đường, khi Nút di động nhận được một gói từ Nút tương ứng, nó không chuyển tiếp các câu trả lời tới Tác nhân chủ. Thay vào đó, nó gửi gói của nó trực tiếp đến Nút tương ứng bằng cách sử dụng Địa chỉ nhà làm Địa chỉ nguồn. Chế độ này là tùy chọn và không được sử dụng theo mặc định.

IPv6 – Định tuyến

Các khái niệm định tuyến vẫn giữ nguyên trong trường hợp IPv6 nhưng hầu như tất cả các giao thức định tuyến đã được xác định lại cho phù hợp. Chúng tôi đã thảo luận trước đó, cách một máy chủ nói chuyện với cổng của nó. Định tuyến là một quá trình để chuyển tiếp dữ liệu có thể định tuyến, chọn tuyến đường tốt nhất trong số một số tuyến đường có sẵn hoặc đường dẫn đến đích. Bộ định tuyến là một thiết bị chuyển tiếp dữ liệu không được định sẵn rõ ràng cho nó.

Có hai dạng giao thức định tuyến:

Giao thức định tuyến vectơ khoảng cách : Một bộ định tuyến chạy giao thức vectơ khoảng cách sẽ quảng cáo các tuyến được kết nối của nó và học các tuyến mới từ các tuyến lân cận. Chi phí định tuyến để đến đích được tính bằng các bước nhảy giữa nguồn và đích. Một bộ định tuyến thường dựa vào hàng xóm của nó để lựa chọn đường đi tốt nhất, còn được gọi là “định tuyến theo tin đồn”. RIP và BGP là Giao thức vectơ khoảng cách.
Giao thức định tuyến trạng thái liên kết: Giao thức này thừa nhận trạng thái của một liên kết và quảng cáo cho các lân cận của nó. Thông tin về các liên kết mới được học từ các bộ định tuyến ngang hàng. Sau khi tất cả các thông tin định tuyến đã được hội tụ, Giao thức định tuyến trạng thái liên kết sử dụng thuật toán riêng của nó để tính toán đường dẫn tốt nhất tới tất cả các liên kết có sẵn. OSPF và IS-IS là các giao thức định tuyến trạng thái liên kết và cả hai đều sử dụng thuật toán Dijkstra’s Shortest Path First.

Các giao thức định tuyến có thể được chia thành hai loại:

Giao thức định tuyến bên trong : Các giao thức trong danh mục này được sử dụng trong một hệ thống hoặc tổ chức tự trị để phân phối các tuyến giữa tất cả các bộ định tuyến bên trong ranh giới của nó. Ví dụ: RIP, OSPF.
Giao thức định tuyến bên ngoài : Giao thức định tuyến bên ngoài phân phối thông tin định tuyến giữa hai hệ thống hoặc tổ chức tự trị khác nhau. Ví dụ: BGP.

giao thức định tuyến

RIPng

RIPng là viết tắt của Giao thức thông tin định tuyến thế hệ tiếp theo. Đây là một Giao thức định tuyến bên trong và là một Giao thức vectơ khoảng cách. RIPng đã được nâng cấp để hỗ trợ IPv6.

OSPFv3

Mở Đường đi Ngắn nhất Phiên bản 3 đầu tiên là một Giao thức Định tuyến Nội bộ được sửa đổi để hỗ trợ IPv6. Đây là Giao thức trạng thái liên kết và sử dụng thuật toán Đường đi ngắn nhất đầu tiên của Djikrasta để tính toán đường đi tốt nhất đến tất cả các đích.

BGPv4

BGP là viết tắt của Giao thức cổng biên giới. Đây là Giao thức Cổng bên ngoài tiêu chuẩn mở duy nhất hiện có. BGP là một giao thức vectơ khoảng cách lấy Hệ thống tự trị làm thước đo tính toán, thay vì số lượng bộ định tuyến như Hop. BGPv4 là bản nâng cấp của BGP để hỗ trợ định tuyến IPv6.

Các giao thức được thay đổi để hỗ trợ IPv6

ICMPv6 : Giao thức thông báo điều khiển Internet phiên bản 6 là một triển khai nâng cấp của ICMP để đáp ứng các yêu cầu IPv6. Giao thức này được sử dụng cho các chức năng chẩn đoán, thông báo lỗi và thông tin, mục đích thống kê. Giao thức khám phá hàng xóm của ICMPv6 thay thế ARP và giúp khám phá hàng xóm và bộ định tuyến trên liên kết.
DHCPv6 : Giao thức cấu hình máy chủ động phiên bản 6 là một triển khai của DHCP. Các máy chủ hỗ trợ IPv6 không yêu cầu bất kỳ Máy chủ DHCPv6 nào lấy địa chỉ IP vì chúng có thể được cấu hình tự động. Họ cũng không cần DHCPv6 để xác định vị trí máy chủ DNS vì DNS có thể được phát hiện và định cấu hình thông qua Giao thức khám phá hàng xóm ICMPv6. Tuy nhiên, DHCPv6 Server có thể được sử dụng để cung cấp những thông tin này.

DNS : Không có phiên bản DNS mới nhưng hiện tại nó được trang bị các phần mở rộng để hỗ trợ truy vấn địa chỉ IPv6. Một bản ghi AAAA (quad-A) mới đã được thêm vào để trả lời các bản tin truy vấn IPv6. Giờ đây, DNS có thể trả lời bằng cả hai phiên bản IP (4 & 6) mà không có bất kỳ thay đổi nào về định dạng truy vấn.

IPv6 – Tóm tắt

IPv4 từ năm 1982 đã dẫn đầu không thể tranh cãi về Internet. Với sự cạn kiệt không gian địa chỉ của IPv4, IPv6 hiện đang chiếm quyền kiểm soát Internet, được gọi là Internet2.

IPv4 được triển khai rộng rãi và việc chuyển đổi sang IPv6 sẽ không dễ dàng. Cho đến nay IPv6 có thể xâm nhập không gian địa chỉ của IPv4 ít hơn 1%.

Thế giới đã kỷ niệm “Ngày IPv6 Thế giới” vào ngày 08 tháng 06 năm 2011 với mục đích kiểm tra đầy đủ địa chỉ IPv6 qua Internet. Ngày 06/06/2012 cộng đồng Internet chính thức khai trương IPv6. Ngày nay, tất cả các ISP đang cung cấp IPv6 đều phải kích hoạt nó trên miền công cộng và phải tiếp tục kích hoạt nó. Tất cả các nhà sản xuất thiết bị cũng tham gia để cung cấp IPv6 được bật mặc định trên các thiết bị.

Đây là một bước hướng tới việc khuyến khích cộng đồng Internet chuyển sang IPv6.

Các tổ chức được cung cấp nhiều cách để di chuyển từ IPv4 sang IPv6. Ngoài ra, các tổ chức sẵn sàng thử nghiệm IPv6 trước khi di chuyển hoàn toàn có thể chạy đồng thời cả IPv4 và IPv6. Các mạng của các phiên bản IP khác nhau có thể giao tiếp và dữ liệu người dùng có thể được tạo đường hầm để chuyển sang phía bên kia.

Tương lai của IPv6

Internet hỗ trợ IPv6 phiên bản 2 sẽ thay thế Internet hỗ trợ IPv4 ngày nay. Khi Internet được ra mắt với IPv4, các quốc gia phát triển như Hoa Kỳ và Châu Âu đã sử dụng không gian IPv4 lớn hơn để triển khai Internet ở các quốc gia tương ứng của họ, lưu ý đến nhu cầu trong tương lai. Nhưng Internet bùng nổ ở mọi nơi tiếp cận và kết nối mọi quốc gia trên thế giới làm tăng yêu cầu về không gian địa chỉ IPv4. Do đó, cho đến ngày nay Hoa Kỳ và Châu Âu vẫn còn nhiều không gian địa chỉ IPv4 và các quốc gia như Ấn Độ và Trung Quốc buộc phải giải quyết yêu cầu về không gian IP của họ bằng cách triển khai IPv6.

Hầu hết việc triển khai IPv6 đang được thực hiện bên ngoài Hoa Kỳ và Châu Âu. Ấn Độ và Trung Quốc đang tiến tới thay đổi toàn bộ không gian của họ sang IPv6. Trung Quốc đã công bố kế hoạch triển khai 5 năm có tên là China Next Generation Internet.

Sau ngày 06 tháng 6 năm 2012, tất cả các ISP chính đã được chuyển sang IPv6 và phần còn lại vẫn đang chuyển đổi.

IPv6 cung cấp nhiều không gian địa chỉ và được thiết kế để mở rộng các dịch vụ Internet ngày nay. Internet phiên bản 2 hỗ trợ IPv6 giàu tính năng có thể mang lại nhiều hơn mong đợi.