Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu IPv6 và thực nghiệm VPN trên IPv6
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCMKHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN-----------o0o-----------ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNHĐề tàiNghiên cứu IPv6 và thực nghiệm VPN trên IPv6Sinh viên thực hiện: Đỗ Đình Xuân – MSSV:09b1020121Phạm Hải Hòa – MSSV:105102164 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 2010 Xây Dựng VPN Trên IPv6LỜI CẢM ƠNĐể thực hiện được đề tài này, chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, các bạn, gia đình đã tạo điều kiện cho chúng em học tập và nghiên cứu.Đặc biệt chúng em cảm ơn thầy Nguyễn Văn Sinh đã nhiệt tình giúp đỡ hướng dẫn chúng em thực hiện đồ án này.Mặc dù chúng em đã cố gắng hết sức để nghiên cứu đề tài, nhưng do thời gian có hạn không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong sự đóng góp của quý thầy cô và các bạn, để có những kiến thức hoàn thiện hơn.Cuối cùng chúng em xin cảm ơn, kính chúc quý thầy cô và các bạn dồi dào sức khỏe2GVHD: Nguyễn Văn Sinh - 2 - Xây Dựng VPN Trên IPv6MỤC LỤCLời mở đầu trang 4Chương 1: Tổng Quan về IPv61. Giới thiệu về IPv6 trang 71.1 .Giới Thiệu .trang 71.2 .Đặc Điểm trang 81.2.1 Không gian địa chỉ lớn trang 81.2.2 Địa chỉ phân cấp, hạ tầng định tuyến hiệu quả .trang 91.2.3 Khuôn dạng Header đơn giản hóa .trang 91.2.4 Tự cấu hình địa chỉ .trang 91.2.5 Khả năng sát thực và bảo vệ an ninh .trang 91.2.6 Hỗ trợ tốt hơn về QoS .trang 91.2.7 Hỗ trợ tốt hơn về tính năng di động .trang 91.2.8 Khả năng mở rộng .trang 102. Các cấu trúc địa chỉ IPv6 trang 102.1 .Địa chỉ IPv6 trang 102.2 .Không gian địa chỉ trang 122.3 .Cấp phát địa chỉ trang 142.4 .Định dạng gói tin trang 212.5 .Vùng Header mở rộng .trang 283. Sự chuyển tiếp từ IPv4 sang IPv6 trang 393.1 .Đặt vấn đề .trang 393.2 .Các phương thức chuyển đổi trang 413.2.1 chồng giao thức .trang 413GVHD: Nguyễn Văn Sinh - 3 - Xây Dựng VPN Trên IPv63.2.2 Đường hầm ipv6 qua ipv4 .trang 423.2.3 6 over 4 .trang 453.2.4 6 to 4 trang 483.3 .Mô giới đường hầm .trang 503.4 .Dịch địa chỉ - dịch giao thức .trang 523.5 .Một số cơ chế khác trang 54Chương 2: Tổng quan về VPN trang 621. Giới Thiệu về VPN .trang 621.1. Giới thiệu .trang 621.2. Một Số Khái Niệm trang 621.3. Sự Phát Triển .trang 641.4. Ưu Điểm/Khuyết Điểm trang 652. Các Dạng VPN .trang 672.1. Remote access VPN trang 672.2. Intranet VPN trang 702.3. Extranet VPN .trang 723. Bảo Mật VPN trang 743.1. Xác nhận người dùng và quản lý truy cập .trang 743.2. Mã hóa dữ liệu .trang 763.3. Cơ sở hạ tầng khóa chung trang 804. Các Giao Thức VPN trang 924.1. Kỹ thuật đường hầm trang 924.2. Giao thức đường hầm .trang 934.3. Ipsec .trang 944.4. L2TP (Layer 2 tuneling Protocal) trang 1014.5. PPTP ( Point to point tuneling protocal) .trang 103Chương 3: Xây Dựng VPN Trên IPv6 .trang 1064GVHD: Nguyễn Văn Sinh - 4 - Xây Dựng VPN Trên IPv61. Ý Tưởng mô hình bài lab .trang 1062. Từng bước xây dựng và cấu hinh .trang 1072.1. Phần mềm và thiết bị trang 1072.2. Mô tả mô hình mạng trang 1072.3. Từng bước cấu hình .trang 1072.4. Kết quả .trang 110Chương 4: Kết Luận và Hướng Phát triển 1. Kết luận 2. Hướng phát triển .5GVHD: Nguyễn Văn Sinh - 5 - MỞ ĐẦU1. Giới thiệu Ngày này, máy tính không đơn thần là công cụ làm việc của mọi người, nó còn là thiết bị lưu trữ dữ liệu, truyền tải thông tin .góp phần không nhỏ vào công viêc, học tập, nghiên cứu và các lĩnh kinh doanh, sản xuất phát triển. Do đó lợi ích của công nghệ thông đối với xã hội là không nhỏ. Vì vậy xã hội càng phát triển thì nhu cầu về khoa hoc công nghệ càng cao vì lý do đó sự bùng nổ về công nghệ thông tin là tất yếu, giá trị của nó là rất lớn góp phần thúc đẩy mọi lĩnh vực phát triển, làm cho con người có thông tin kiến thức nhanh hơn, mọi người gần nhau hơn. Các chuyên gia về công nghệ thông tin đã không ngừng nghiên cứu nhằm đưa ra những sản phẩm, dịch vụ ngày càng tốt hơn, trong đó phải kể đến mạng máy tính, không thể thiếu với mỗi con người đặc biệt với các công ty và doanh nghiệp lớn.2. Đặt vấn đề Như đã nói internet là nhu cầu không thể thiếu đỗi với mỗi người trong thời đại hiện nay, nó không chỉ là nguồn cung cấp thông tin, quản cáo, . nó còn kết nối các công ty và doanh nghiệp với nhau đặc biệt là với những công ty nhiều chi nhánh hay công ty đa quốc gia thì việc sử dụng internet giúp cho dữ liệu được thông suốt các chi nhánh có thể làm việc thống nhất đồng bộ, có rất nhiều giải pháp làm được điều này, nhưng trong đề tài này tôi chỉ nói đến là giải pháp VPN (vitual protacal network).Sự bùng nổ về công nghệ thông tin cũng góp phần làm cho nguồn tài nguyên địa chỉ IPv4 đang dần cạn kiệt, để khắc phục khó khăn này và đáp ứng nhu cầu xã hội thì IPv6 đã ra đời, sự ra đời của IPv6 với không gian địa chỉ gần như vô hạn và những tính năng vượt trội so với IPv4, nhưng trên thực tế IPv6 chưa thể thay thế hoàn toàn IPv4 cần có những giải pháp để đồng bộ IPv6 và IPv4 với nhau trong giờ gian chuyển giao công nghệ. Trong để tài này Tôi sẽ nói về IPv6, VPN và giải phát VPN trên IPv6 trong môi trường mạng internet vẫn còn IPv4.3. Nhiệm vụ đề tài Nghiên cứu về IPv6 và xây dựng VPN trên IPv64. Cấu trúc đề tàiGồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan về IPV6Chương 2: Tổng quan về VPNChương 3: Thử nghiệm và ứng dụng VPN trên IPV6Chương 4: kết luận và hướng phát triển 1. TỔNG QUAN VỀ IPV61. Giới thiệu ipv61. Giới thiệuPhiên bản IPv6 là một phiên bản mới của Internet. Nó được xây dựng trên cơ sở của giao thức IPv4 nhằm tận dụng các ưu điểm và khắc phục hạn chế của IPv4. Thay đổi của IPv6 chủ yếu sau:Mở rộng không gia dia chi IPv6 có địa chỉ nguồn và đích dài 128 bít, không gian địa chỉ lớn của IPv6 được thết kế dự phòng đủ lớn cho phép phân bổ địa chỉ và mạng con từ trục xương sống Internet đến từng mạng con trong một tổ chức. Tính biến đổi được lộ trình nhiều sắc thái được cải thiện gần thêm một phạm vi giải quyết tới những địa chỉ nhiều sắc thái.Sự đơn giản hoa khuôn dạng đầu mục (Header): Header của IPv6 được thiết kế để giảm chi phí đến mức tối thiểu. Điều này đạt được bằng cách chuyển các trường không quan trọng và các trường lựa chọn sang các header mở rộng được đặt phía sau của IPv6 header. Khuôn dạng header mới của IPv6 tạo ra sự xử lý hiệu quả hơn tại các ruoter.Tiến bộ hỗ trợ cho những mở rộng và những tuỳ chọn: Thay đổi trong cách mà những tuỳ chọn đầu mục IP được mã hoá kể cả hiệu quả hơn đẩy tới ít hơn những giới hạn về khó khăn trên những tuỳ chọn mới trong tương lai.Khả năng ghi nhãn luồng: Một khả năng mới được thêm để cho phép sự ghi nhãn của những gói thuộc về tới giao thông “chảy” đặc biệt cho người gửi nào những yêu cầu đặc biết điều khiển, như không mặc định chất lượng của dịch vụ hoặc “ thời gian thực “ dịch vụ.Những khả năng chứng thự và riêng tư: Những mở rộng để chứng thực sự toàn vẹn dữ liệu được chỉ rõ cho IPv62. Đặc điểm Trong IPv6 giao thức Internet được cải tiến một cách rộng lớn để thích nghi được sự phát triển không biết trước được của Internet. Định dạng và độ dài của những địa chỉ IP cũng được thay đổi với những gói định dạng. Những giao thức liên quan, như ICMP cũng đựơc cải tiến. Những giao thức khác trong tầng mạng như ARP, RARP, IGMP đã hoặc bị xoá hoặc có trong giao thức ICMPv6. Những giao thức tìm đường như RIP, OSPF cũng được cải tiến khả năng thích nghi với những thay đổi này. Những chuyên gia truyền thông dự đoán là IPv6 và những giao thức liên quan với nó sẽ nhanh chóng thay thế phiên bản IP hiện thời.Thế hệ mới của IP hay IPv6 có những ưu điểm như sau: 1. Không gian địa chỉ lớn IPv6 có địa chỉ nguồn và đích dài 128 bít. Mặc dù 128 bít có thể tạo hơn 3,4*10 tổ hợp, không gian địa chỉ của IPv6 được thiết kế dự phòng đủ lớn cho phép phân bổ địa chỉ và mạng con từ trục xương sống internet đến từng mạng con trong một tổ chức. Các địa chỉ hiện đang phân bổ để sử dụng chỉ chiếm một lượng nhỏ và vẫn còn thừa rất nhiều địa chỉ sẵn sàng cho sử dụng trong tương lai. Với không gian địa chỉ lớn này, các kỹ thuật bảo tồn địa chỉ như NAT sẽ không còn cần thiết nữa.2. Địa chỉ phân cấp, hạ tầng định tuyến hiệu quả Các địa chỉ toàn cục của Ipv6 được thiết kế để tạo ra một hạ tầng định tuyến hiệu qủa, phân cấp và có thể tổng quát hoá dựa trên sự phân cấp thường thấy của các nhà 38 cung cấp dịch vụ Internet (ISP) trên thực tế. Trên mạng Internet dựa trên IPv6, các router mạng xương sống (backbone) có số mục trong bảng định tuyến nhỏ hơn rất nhiều.3. Khuôn dạng Header đơn giản hóa Header của IPv6 được thiết kế để giảm chi phí đến mức tối thiểu. Điều này đạt được bằng cách chuyển các trường không quan trọng và các trường lựa chọn sang các header mở rộng được đặt phía sau của IPv6 header. Khuôn dạng header mới của IPv6 tạo ra sự xử lý hiệu quả hơn tại các router.4. Tự cấu hình địa chỉĐể đơn giản cho việc cấu hình các trạm, IPv6 hỗ trợ cả việc tự cấu hình địa chỉ stateful như khả năng cấu hình server DHCP và tự cấu hình địa chỉ stateless (không có server DHCP). Với tự cấu hình địa chỉ dạng stateless, các trạm trong liên kết tự động cấu hình chúng với địa chỉ IPv6 của liên kết (địa chỉ cục bộ liên kết) và với địa chỉ rút ra từ tiền tổ được quảng bá bởi router cục bộ. Thậm trí nếu không có router, các trạm trên cùng một liên kết có thể tự cấu hình chúng với các địa chỉ cục bộ liên kết và giao tiếp với nhau mà không phải thiết lập cấu hình thủ công5. Khả năng xác thực và bảo mật an ninh Tích hợp sẵn trong thiết kế IPv6 giúp triển khai dễ dàng đảm bảo sự tương tác lẫn nhau giữa các nút mạng.6. Hỗ trợ tốt hơn về dich vụ QoS Lưu thông trên mạng được phân thành các luồng cho phép sử lý mức ưu tiên khác nhau tại các router.7. Hỗ trợ tốt hơn về tính năng di độngKhả năng di động MobileIP tận dụng được các ưu điểm của IPv6 so với IPv4 [...]... 0000 và theo sau là 119 bit 0 và 1 bit 1 00000000 8 bít 000000000000………….00000000000001 120 bit Hình 10 : Địa chỉ vòng ngược ( Loopback Address) + Địa chỉ IPv4: Những gì chúng ta thấy được trong suốt quá trình chuyển đổi từ địa chỉ IPv4 và IPv6, host có thể sử dụng địa chỉ IPv4 của nó đã được nhúng vào địa chỉ IPv6 Có 2 định dạng địa chỉ được thiết kế cho mục đích này: thích ứng ( compatible) và hoạ... quá trình chuyển giao audio và video thời gian thực Audio và video thời gian thực một cách đặc biệt trong hình thức kĩ thuật số đòi hỏi những nguồn như băng thông rộng, buffer lớn, thời gian tiến trình dài vv… Một tiến trình có thể đặt trước chỗ cho những nguồn này trước để đảm bảo là dữ liệu thời gian thực sẽ không bị tạm hoãn do thiếu nguồn Sự sử dụng dữ liệu thời gian thực và chỗ đặt trước của những... cùng đích, cùng sự ưu tiên và cùng nhưng tuỳ chọn 2 So sánh Header ipv4 & Header ipv6 Trường độ dài vùng header đã bị loại đi trong IPv6 vì độ dài vùng header đã được xử lý trong phiên bản này Trường kiểu dịch vụ đã bị loại đi trong IPv6 Trường quyền ưu tiên và nhãn lưu lượng cùng kiểm soát chức năng của trường kiểu dịch vụ Trường độ dài tổng cộng đã bị loại đi trong IPv6 và được thay thế bằng trường... + Chứng thực thuê bao (Subscriber indentifier): Khi một tổ chức đặt mua Internet dài hạn thông qua 1 nhà cung cấp, nó được cấp phát 1 thẻ nhận dạng người đặt mua (Subscriber indentification) 24 bít độ dài là khuyến cáo đối với trường này + Chứng thực Subnet (Subnet indentifier): Mỗi subscriber có thể có nhiều subnetwork khác nhau, và mỗi network có thể có nhiều chứng thực Chứng thực Chứng thực subnet... Trong khi không gian địa chỉ 32 bít của IPv4 cho phép khoảng 4 tỉ địa chỉ, không gian địa chỉ IPv6 có thể có khoảng 6.5*10 23 địa chỉ trên mỗi mét vuông bề mặt trái đất Địa chỉ IPv6 128 bít được chia thành các miền phân cấp theo trật tự trên Internet Nó tạo ra nhiều mức phân cấp và linh hoạt trong địa chỉ hoá và định tuyến hiện không có trong IPv4 Không gian địa chỉ có nhiều mục đích khác nhau Người... phần lớn qua mạng IPv6 nhưng sau hết được chuyển tới 1 host sử dụng IPv4 Địa chỉ IPv4 được thêm 16 bít 1 và 80 bít 0 để tạo địa chỉ IPv6 128 bít 8 bít 00000000 72 bít Tất cả bít 0 16 bit Tất cả bít 1 32 bít Địa chỉ IPv4 0::020D:110E 2.13.17.14 a.Địa chỉ anh xa Địa chỉ IPv6 Địa chỉ IPv4 b Chuyển đổi địa chỉ Hình 12: Địa chỉ anh xa (Mapped Address) Một điều thú vị về địa chỉ thích ứng và địa chỉ hoạ đồ...Khả năng mở rộng 8 Thiết kế của IPv6 có dự phòng cho sự phát triển trong tương lai đồng thời dễ dàng mở rộng khi có nhu cầu 2 Cấu trúc địa chỉ ipv6 1 Địa chỉ ipv6 Một địa chỉ gồm có 16 byte, đó là 128 bít độ dài Kiểu ký hiệu dấu 2 chấm trong hệ đếm 16 ( Hexadecimal Colon Notation): Để làm cho những địa chỉ trở nên có thể đọc được nhiều hơn, IPv6 trình bầy rõ trong kiểu ký hiệu dấu 2 chấm... Chứng thực kiểu (Type indentifier): Trường 3 bít này định nghĩa những địa chỉ như là 1 địa chỉ trên cơ sở người cung cấp + Chứng thực đăng ký (Registry indentifier) : Trường 5 bít này trình bày chi nhánh đã đăng ký địa chỉ Hiện thời thì có 3 trung tâm địa chỉ được định nghĩa: RIPE- NCC (mã 01000): Tại Châu Âu INTERNIC (mã 11000): Tại Bắc Mỹ APNIC (mã 10100): Tại Châu á - Thái Bình Dương + Chứng thực. .. Định dạng gói tin IPv6 (IPv6 Data Packet Format) 1 Vùng nền tảng Vùng header nền tảng trong hình 17 cho ta thấy nó có 8 trường, những trường này mô tả như sau: VER PRI Flow lable Vùng Header Giới kế tiếp nhảy Độ dài Payload Những địa chỉ nguồn Những địa chỉ đích Những đầu mục mở rộng Payload Gói dữ liệu từ tầng cao hơn Hình 17 : Định dạng của 1 đơn vị dữ liệu IPv6 ( Format of an IPv6 datagram) hạn... bảng nhãn lưu lượng Bảng này có 1 mục vào cho mỗi nhãn lưu lượng hoạt động, mỗi mục định nghĩa 1 dịch vụ được yêu cầu bởi nhãn lưu lượng tương ứng Khi router nhận được 1 gói tin nó tra cứu bảng nhãn lưu lượng của nó để tìm mục vào tương ứng cho giá trị nhãn lưu lượng được định nghĩa trong gói tin Sau đó nó cung cấp cho gói tin những dịch vụ đã đề cập trong mục vào Tuy nhiên chú ý là nhãn lưu lượng . nói về IPv6, VPN và giải phát VPN trên IPv6 trong môi trường mạng internet vẫn còn IPv4.3. Nhiệm vụ đề tài Nghiên cứu về IPv6 và xây dựng VPN trên IPv64 .. về IPV6Chương 2: Tổng quan về VPNChương 3: Thử nghiệm và ứng dụng VPN trên IPV6Chương 4: kết luận và hướng phát triển 1. TỔNG QUAN VỀ IPV61 . Giới thiệu ipv61 .
