Các định dạng gói tin IPv6 bao gồm địa chỉ phân cấp IPv6 và các tiêu đề cho phép các bộ định tuyến có hiệu quả xử lý các gói tin. Địa chỉ này đủ lớn cho phép đáp ứng sự phát triển mạnh mẽ của Internet như hiện tại và cung cấp nhiều lớp của hệ thống phân cấp. Một vài trường header đã được loại bỏ. Loại bỏ các trường option và yêu cầu tất cả các router xử lý trường option giúp cho việc xử lý gói tin hiệu quả hơn. IPv6 di chuyển việc xử lý tuỳ chọn đến phần header mở rộng để nó được xử lý chỉ bởi node cần thông tin.
1. Biểu diễn địa chỉ IPv6
1.1. Biểu diễn của địa chỉ
Địa chỉ IPv6 dài 128 bit, được chia làm 8 nhóm, mỗi nhóm gồm 16 bit, được ngăn cách với nhau bằng dấu hai chấm ":". Mỗi nhóm được biểu diễn bằng 4 số hexa. Ví dụ: FEDC:BA98:768A:0C98:FEBA:CB87:7678:1111 1080:0000:0000:0070:0000:0989:CB45:345F
Những địa chỉ này lớn, khả năng cung cấp địa chỉ cho nhiều node và cung cấp cấu trúc phân cấp linh hoạt, nhưng nó không dễ để viết ra. Vì vậy cần có 1 số nguyên tắc để nhằm rút ngắn lại cách biểu diễn địa chỉ IPv6. Sau đây là các quy tắc để rút gọn IPv6:
- Cho phép bỏ các số 0 nằm trước mỗi nhóm (octet).
- Thay bằng số 0 cho nhóm có toàn số 0.
- Thay bằng dấu "::" cho các nhóm liên tiếp nhau có toàn số 0.
Ví dụ về nén địa chỉ IPv6:
Cho một địa chỉ: 1080:0000:0000:0070:0000:0989:CB45:345F, dựa theo các quy tắc đã nêu trên, có thể nén địa chỉ IP trên như sau: 1080::70:0:989:CB45:345F hoặc 1080:0:0:70::989: CB45:345F
Chú ý: Dấu "::" chỉ sử dụng đƣợc 1 lần trong toàn bộ địa chỉ IPv6 (nhiều dấu "::" có thể gây ra sự nhầm lẫn hoặc không thể biết đúng vị trí của các octet trong địa chỉ IPv6).
1.2. Biểu diễn của Address Prefixes
Prefix của địa chỉ IPv6 được biểu diễn tương tự với kí hiệu IPv4 CIDR. IPv6 prefix được biểu diễn như sau: IPv6-address/ prefix-length
Trong đó: IPv6-address là bất kì địa chỉ có giá trị, Prefix-length là số bit liền kề nhau được bao gồm trong prefix.
Ví dụ: Sau đây là quy tắc biểu diễn cho 56 bit prefix 200F00000000AB: 200F::AB00:0:0:0:0/56 200F:0:0:AB00::/56
Chú ý với địa chỉ IPv6, kí hiệu "::" được sử dụng 1 lần duy nhất trong mỗi sự biểu diễn.
Theo sau là các cách biểu diễn sai của 56 bit prefix: 200F:0:0:AB/56 200F::AB00/56 200F::AB/56
Cách biểu diễn đầu tiên là không hợp lệ bởi vì các số 0 theo sau trong vòng một trường 16-bit (AB00) bị mất, và địa chỉ không đủ chiều dài hợp lệ. Địa chỉ IPv6 trên bên trái của dấu gạch chéo "/" phải là một địa chỉ IPv6 có chiều dài đầy đủ hoặc được nén hợp lệ.
Cách biểu diễn thứ hai và thứ ba là địa chỉ IPv6 được nén hợp lệ nhưng nó không giãn ra thành địa chỉ chính xác.
Thay vì 200F:0000:0000:AB00:0000:0000:0000:0000 nó sẽ giãn thành 200F:0000:0000:0000:0000:0000:0000:AB00 và 200F:0000: 0000:0000:0000:0000:0000:00AB, tương ứng.
2. Phân loại địa chỉ IPv6
Một địa chỉ IPv6 có thể được phân thành 1 trong 3 loại:
- Unicast: Một địa chỉ unicast được định nghĩa duy nhất trên một cổng của một node IPv6. Một gói tin được gởi đến một địa chỉ unicast được đưa đến cổng được định nghĩa bởi địa chỉ đó.
- Multicast: Một địa chỉ multicast định nghĩa một nhóm các cổng IPv6. Một gói tin gởi đến địa chỉ multicast được xử lý bởi tất cả những thành viên của nhóm multicast.
- Anycast: Một địa chỉ anycast được đăng kí cho nhiều cổng (trên nhiều node). Một gói tin được gởi đến một địa chỉ anycast là được chuyển đến chỉ một trong số các cổng này, thường là gần nhất.
Global Routing Prefixes
Bảng sau đây đưa ra các prefix được gán hiện tại của tiền tố dành riêng và địa chỉ đặc biệt, ví dụ như địa chỉ Link-local hoặc địa chỉ multicast. Phần chính của không gian địa chỉ (hơn 80%) không được gán, để chỗ cho những đăng kí trong tương lai.
Liệt kê các prefix được đăng kí
Nguyễn Ngọc Tân – VnPro
