Sơ Đồ Khối Mô Đun Đầu Vào (A) Và Mô Đun Đầu Ra (B)

Hoạt động của IM và OM có thể được mô tả tổng quan như hình 4.29.

Hình 4.29 Sơ đồ khối mô đun đầu vào (a) và mô đun đầu ra (b)

* Mô đun điều khiển đầu vào (IM): Thực hiện chức năng tách luồng ATM khỏi khung truyền dẫn và xử lý các chức năng sau đối với mỗi tế bào ATM:

­ Kiểm tra lỗi tiêu đề tế bào sử dụng trường HEC

­ Biên dịch các giá trị VPI/VCI.

­ Xác định cổng đầu ra

­ Chuyển tế bào báo hiệu đến CAC

­ Thực hiện điều khiển tham số người dùng/mạng (UPC/NPC) cho mỗi kết nối kênh ảo/đường ảo (VPC/VCC).

­ Thêm vào tế bào dữ liệu người dùng các bít địa chỉ bổ sung (được gọi là thẻ định tuyến) trên cơ sở trường VPI/VCI trong tiêu đề tế bào. Thẻ này sau đó được CSF sử dụng để thực hiện chức năng định tuyến và bị loại khi ra khỏi CSF.

* Mô đun điều khiển đầu ra (OM): Thực hiện việc phân phối tế bào đến đích hoặc tới một cổng đầu vào của một nút chuyển mạch khác sau khi đã biên dịch tế bào. Nó thực hiện các chức năng sau:

­ Loại bỏ thẻ định tuyến được gán ở IM.

­ Có thể biên dịch các giá trị VPI/VCI.

­ Tạo trường HEC mới.

­ Chèn các tế bào quản lý và điều khiển (nhận được từ CAC và SM) vào luồng tế bào đầu ra.

­ Thích ứng luồng tế bào vào khung truyền dẫn.

* Khối điều khiển chấp nhận kết nối (CAC): có chức năng thiết lập, giám sát và

giải phóng các kết nối ảo. CAC nhận tế bào báo hiệu từ IM, tách lấy thông tin báo hiệu, biên dịch và cập nhật. Cuối cùng CAC tạo ra tế bào báo hiệu mới và gửi chúng đến OM.

* Khối quản lý hệ thống (SM):

­ Xử lý OA&M lớp vật lý

­ OA&M lớp ATM

­ Quản lý cấu hình các thành phần chuyển mạch

­ Kiểm soát bảo mật cho các cơ sở dữ liệu chuyển mạch

­ Đo lường mức sử dụng các tài nguyên chuyển mạch

­ Quản lý lưu lượng

­ Tổ chức thông tin quản lý,

­ Quản lý khách hàng ­ mạng,

­ Giao diện với hệ thống vận hành

­ Hỗ trợ quản lý mạng.

Các chức năng quản lý gồm quản lý lỗi, quản lý hiệu năng, quản lý cấu hình, quản lý tính cước, quản lý bảo mật và quản lý lưu lượng. Để thực hiện các chức năng này cần rất nhiều sự truyền thông bên trong chuyển mạch giữa SM và các khối chức năng khác.

* Khối chuyển mạch tế

bào (CSF): Là phần trung tâm của hệ

thống chuyển

mạch ATM, thực hiện chức năng chính là định tuyến các tế bào dữ liệu (có thể bao gồm cả các tế bào báo hiệu và định tuyến) từ IM đến OM thích hợp. Và một số chức năng khác bao gồm

­ Đệm tế bào

­ Multicast/Broadcast

­ Dung sai

­ Lập lịch tế bào trên cơ sở các ưu tiên về trễ

­ Giám sát tắc nghẽn và kích hoạt chỉ thị tắc nghẽn chuyển tiếp ngay lập tức (ECFI).

4.3.2.2.5 Ứng dụng và các yêu cầu đối với chuyển mạch ATM

Chuyển mạch ATM được dùng trong các tổng đài trong mạng B­ISDN, khi đó nó thực hiện các chức năng và phải đáp úng các yêu cầu sau:

4.3.2.2.5.1 Chức năng

Chuyển tiếp các tế bào dữ liệu người dùng từ các cổng đầu vào đến các cổng đầu ra thích hợp. Hỗ trợ các chức năng tương ứng trong mặt bằng điều khiển và mặt bằng quản lý của mô hình tham chiếu giao thức B­ISDN.

Các hệ thống chuyển mạch ATM có thể giữ vai trò như các cổng để giao tiếp với những mạng khác (không sử dụng ATM), như N­ISDN, LAN…

Ngoài ra, nó còn chứa các giao diện khác để trao đổi thông tin điều khiển và quản lý với các mạng có mục đích đặc biệt như mạng thông minh (IN) và mạng quản lý

viễn thông (TMN).

4.3.2.2.5.2 Yêu cầu

Mạng ATM phải có khả năng hỗ trợ các dịch vụ băng rộng với những yêu cầu khác nhau về tốc độ bit (CBR hoặc VBR), tính trong suốt của dữ liệu (tỷ lệ tổn thất tế bào, tỷ lệ lỗi bit) và tính trong suốt về thời gian (độ trễ). Vì vậy các chuyển mạch ATM phải được thiết kế để đáp ứng được những yêu cầu này.

Yêu cầu tốc độ bit đối với các dịch vụ băng rộng phụ thuộc vào từng dịch vụ, thường trong khoảng từ vài kbps đến 150 Mbps. Tốc độ đường dây của đường truyền

dẫn vật lý đối với SDH là 155 Mbps, vì thế chuyển mạch ATM hỗ trợ là 155 Mbps.

tốc độ

đường dây tối thiểu được các

Bảng 4.3 Các yêu cầu đối với chuyển mạch ATM

Danh mục

Yêu cầu
Ứng dụng	Mạng công cộng cá nhân
Tốc độ đường dây	150/600 Mbps
Dung lượng đường truyền	Trên 1000 cổng
Thông lượng	Trên 150 cổng
Dung lượng đơn vị chuyển mạch	Trên 32 cổng
Hiệu suất sử dụng đường truyền	Trên 70%
Xác suất tổn thất tế bào	10­9
Lớp dịch vụ	Tuỳ chọn
Kết nối đa điểm	Tuỳ chọn

Có thể bạn quan tâm!

• Giá Trị Các Ngăn Nhớ Và Tiến Trình Xử Lý Tại T­s­t
• Quá Trình Truyền Thông Tin Giữa Các Trạm Kết Cuối Trong Tcp/ip
• Sơ Đồ Khối Chức Năng Của Một Hệ Thống Chuyển Mạch Atm
• Cách Thức Phân Mảnh Cho Các Gói Dữ Liệu
• Mô Hình Kết Nối Theo Chuyển Mạch Ip
• Bảo Dưỡng Đường Dây Thuê Bao,đường Dây Trung Kế

Xem toàn bộ 201 trang tài liệu này.

Số lượng các cổng vật lý mà một chuyển mạch hỗ trợ được gọi là dung lượng đưòng dây của chuyển mạch. Trong mạng B­ISDN công cộng, người ta có thể yêu cầu một chuyển mạch ATM phải chứa được ít nhất 1000 cổng cho kết nối trung kế hoặc đường dây thuê bao.

Tích tốc độ đường dây (V) và dung lượng đường dây (N) được gọi là thông

lượng của chuyển mạch (N.V). Ta có thể dễ dàng tính được tổng thông lượng của một chuyển mạch là khoảng 150 Gbps.

Dịch vụ có tính phân phát như thư điện tử, video, và vô tuyến,…, yêu cầu các chuyển mạch ATM phải có khả năng hỗ trợ chức năng phát đa phương và phát quảng bá (multicast/broadcast). Trong đó, phát quảng bá là phát từ một nguồn đến tất cả các trạm, trong khi đó phát đa phương là phát từ một nguồn đến một nhóm trạm được lựa chọn trước.

Hiệu năng của các chuyển mạch ATM chủ yếu phụ thuộc vào xác suất nghẽn kết nối và trễ chuyển mạch.

Đối với các chuyển mạch “nghẽn” (là chuyển mạch xuất hiện tranh chấp bên trong chyển mạch), việc phân định tài nguyên và kích cỡ chuyển mạch đóng một vai trò quan trọng nhằm giảm nghẽn có thể xảy ra.

Tổn thất tế

bào gây ra bởi sự

tràn bộ

đệm trong chuyển mạch ATM. Thông

thường, xác suất tổn thất tế bào dao động trong khoảng từ 10­8 đến 10­11.

Trễ chuyển mạch ảnh hưởng đến tính trong suốt về thời gian của các dịch vụ

ATM và các giá trị trễ điển hình thường nằm trong khoảng từ 10 đến 100 hơn.

s hay thấp

Từ bảng 4.3 ta thấy các yêu cầu đối với chuyển mạch ATM cao hơn nhiều so với các chuyển mạch gói truyền thống.

Ngoài những yêu cầu nghiêm ngặt về cấc dịch vụ băng rộng còn cần phải chú ý đến tỷ lệ tổn thất tế bào bởi nó có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến thông lượng thành công (goodput) do không có cơ chế điều khiển lỗi trong các chuyển mạch ATM.

4.3.3 Chuyển mạch IP

4.3.3.1 Khái quát về chuyển mạch IP

4.3.3.1.1 Khái niệm cơ bản về thiết bị chuyển mạch IP

Chuyển mạch IP là một thiết bị hay hệ thống mà nó có thể gửi các gói tin IP ở lớp 3 và chứa thành phần chuyển mạch có khả năng chuyển mạch các gói tin ở lớp 2. Thiết bị chuyển mạch IP có cơ chế nhận biết loại gói tin nào sẽ được chuyển đi ở lớp 3 và gói nào sẽ được chuyển mạch ở lớp 2, sau đó gửi một vài hoặc tất cả các gói tin đi trên đường được chuyển mạch lớp 2.

Hầu hết các chuyển mạch IP sử dụng cơ cấu chuyển mạch ATM. Hình vẽ 4.3 sau đây chỉ rõ hai mô hình thiết bị chuyển mạch IP.

Điểm điều khiển IP IPCP ( IP Control Point) thực hiện các giao thức định tuyến IP điển hình như RIP, OSPF, BGP để cung cấp đường định tuyến từng chặng lớp 3 ngầm định và có thể liên lạc trực tiếp hoặc gián tiếp tới các thành phần của chuyển

mạch ATM để gửi các gói tin IP. Cũng như các chuyển mạch ATM thông thường,

những thành phần chuyển mạch ATM trong chuyển mạch IP duy trì một bảng kết nối các cổng vào/ra, các nhãn vào/ra (VPI/VCI).

Có một số đặc điểm khác nhau giữa hai mô hình chuyển mạch IP biểu diễn trên hình 4.29. Mô hình thiết bị chuyển mạch IP hình 4.29(a) gồm bộ điều khiển IP và trường chuyển mạch tồn tại trong một thiết bị đơn. Mô hình chuyển mạch IP ảo bao gồm nhiều thành phần chuyển mạch được điều khiển trực tiếp hay gián tiếp của một bộ điều khiển IPCP. Sự khác nhau nữa là vị trí của các cổng vào và cổng ra. Trong cấu hình của chuyển mạch IP thì các cổng vào và cổng ra đều nằm trong cùng một đơn vị

giao diện. Với bộ chuyển mạch IP ảo, thành phần vào/ra cũng có thể được định vị

trên cùng một đơn vị giao diện hoặc trên mỗi giao diện riêng biệt. Điều đó dẫn tới cách thức sử dụng và sự phụ thuộc vào các giao thức tìm đường và báo hiệu ATM và IP trong mỗimô hình là khác nhau.

In

Out

IPCP IPCP

Ingress Egress

In Out

ATM Switch

a) Thiết bị chuyển mạch IP

Input

ATM Switch

b) Chuyển mạch IP ảo

Output

Hình 4.29 Thiết bị chuyển mạch IP

* Đường vào và đường ra của chuyển mạch IP

Hệ thống chuyển mạch IP thực hiện định tuyến lớp 3 ngầm định để đẩy nhanh

các dịch vụ chuyển mạch tại lớp 2. Cái lợi của các dịch vụ này là có thể nhóm các ứng dụng riêng lẻ hoặc tập hợp những người sử dụng cuối cùng bằng LAN, mạng hoặc một địa chỉ đích được phân chia. Bất cứ tiêu chuẩn nào dùng để phát hiện đích có thể nhận các dịch vụ chuyển mạch IP thì phải có một đường vào (Ingress) và đường ra (Egress) khỏi hệ thống chuyển mạch IP.

Các thiết bị

vào/ ra của hệ

thống chuyển mạch IP được đặt ở

gờ hệ

thống

chuyển mạch IP. Thiết bị vào/ ra có thể chứa một đoạn mã vận hành trong một trạm làm việc. Các chức năng quan trọng của đường vào, ra chuyển mạch IP bao gồm:

­ Cung cấp định tuyến IP ngầm định.

­ Cung cấp các dịch vụ chuyển đổi môi trường (ví dụ từ Ethernet sang ATM) để các gói tin vào/ ra hệ thống chuyển mạch IP.

­ Tham gia trong các thủ

tục điều khiển để

thiết lập, duy trì và chuyển đổi

đường dẫn để chuyển mạch lớp 2 giữa các cổng vào/ ra thích hợp.

Tại lối vào phân loại những gói tin đủ tiêu chuẩn và sau đó chuyển chúng lên trên đường chuyển mạch lớp 2. Điều này bao gồm việc xem xét kỹ một số trường số liệu

trong tiêu đề gói tin để xác định gói có được đặt lên một đường được chuyển mạch

hay không và nếu vậy (gói đủ tiêu chuẩn) nó sẽ tìm trong bảng định tuyến và gắn một nhãn vào trong gói hoặc trong trường hợp hệ thống chuyển mạch ATM phân đoạn và truyền tế bào theo một kết nối ảo.

Tại lối ra, các gói nhận được trên đường được chuyển mạch lớp 2 và thực hiện các thủ tục định hướng IP chuẩn đưa các gói ra khỏi hệ thống chuyển mạch để truyền đến Bộ định tuyến tiếp theo.

Giả sử rằng hệ thống chuyển mạch IP vừa quyết định một vài gói tin có thể được truyền qua một đường chuyển mạch lớp 2 và một đường dẫn vừa được thiết lập giữa hai thiết bị vào ra của mạng. Các gói tin đến cổng vào của mạng được phân loại đưa vào địa chỉ đích, địa chỉ nguồn, mạng đích để định tuyến theo lớp 3 ngầm định hoặc chuyển mạch lớp 2. Nếu các gói được phân loại để được chuyển mạch lớp

2 thì được hướng tới đích trên một đường dẫn. Tất cả lớp 3 sử dụng các thủ tục định tuyến IP thông thường.

* Đường tắt (Short ­ cut)

các gói khác được chuyển đi ở

Trong một môi trường định tuyến IP thông thường các gói tin từ nguồn tiến từng

bước một qua các bộ định tuyến đến đích, gắn với mỗi bước nhảy định tuyến là

những chức năng cần thiết như tìm giao thức truyền, kiểm tra độ dài tiêu đề, độ suy giảm TTL, sự chuyển dịch môi trường …, điều này dẫn đến hiện tượng trễ của các gói khi đi ngang qua các nút trung gian trên con đường định tuyến. Có một cách để giảm thời gian chờ đợi và trễ là bỏ qua một số bước trong quá trình định tuyến và chuyển tin. Đường chuyển mạch lớp 2 đã được nêu ở trên đây có thể làm đường tắt.

Một đường tắt là một kết nối

ảo từ

nguồn đến đích mà bỏ

qua những bước định

tuyến lớp 3 trung gian. Nó có thể được thiết lập giữa hai máy chủ, do bộ định tuyến hoặc cả hai. Các đặc tính cơ bản của đường tắt là:

­ Bỏ qua các chức năng định tuyến tầng 3 trung gian.

­ Xây dựng một đường tắt có thể dựa trên lưu lượng dữ liệu hoặc lưu lượng

điều khiển. Các đường tắt điều khiển dữ

liệu có thể

dẫn đến việc một phần lưu

lượng được đưa đến tầng 3 trước khi đến chuyển mạch IP để hình thành một đường

tắt. Còn các đường tắt cho gói tin điều khiển thì dựa trên sự xuất hiện của lưu lượng điều khiển. Vì vậy, lưu lượng dữ liệu tiếp theo sẽ được truyền trên đường tắt này.

­ Nếu đường tắt giữa cổng vào và đường ra không tồn tại và bỗng nhiên bị mất thì dữ liệu vẫn có thể truyền tải đến đích qua đường được định tuyến trên lớp 3.

­ Dữ liệu có thể kế tiếp nhau truyền trên cùng một đường vật lý như là đường định tuyến hoặc nó có thể qua cấu trúc topo chuyển mạch IP tầng 2 riêng biệt (chuyển mạch IP ảo).

­ Một đường tắt từ

cổng vào đến một cổng ra có thể

được tạo ra trong một

đường từ cuối đến cuối (end­to­end) hoặc có thể xây dựng bằng một loạt các đường

tắt nhỏ

hơn. Đường tắt vào/ra này liên tiếp có thể

được thiết lập tại đường vào

(Ingress) hoặc đường ra khỏi mạng (Egress) hoặc tại bất kỳ nơi nào đó trong mạng.

­ Đường tắt có thể điểm.

là điểm­đến­điểm, điểm­đến­đa điểm hoặc đa điểm­đến­

4.3.3.1.2 Cấu trúc tiêu đề gói tin Ipv4

0 4 8 14 15 16 31

4­bit version

4­bit header length	DSCP (6bit)	E C T	C E	16­bit total length (in bytes)
16­bit identification					3­bit flags	13­bit fragment offset
8­bit time to live (TTL)		8­bit protocol			16­bit header checksum
32­bit source IP address
32­bit destination IP address

Hình 4.30 Tiêu đề gói tin IP v4

* Các trường chức năng của tiêu đề gói tin IP v4 (hình 4.30) gồm có:

­ Trường phiên bản (Version): Chỉ ra phiên bản của giao thức hiện hành (IPv4),

được sử

dụng để

máy gửi, máy nhận, các bộ

định tuyến cùng thống nhất về

định

dạng datagram.

­ Trường tiêu đề nhận dạng IHL (Identifed Header Length): Trường xác nhận độ dài tiêu đề cung cấp thông tin về độ dài tiêu đề của gói tin, thông thường tiêu đề có độ dài 20 octets.

­ Trường kiểu phục vụ TOS (Type Of Service): Trường kiểu phục vụ dài 8 bit gồm 2 phần: trường ưu tiên và kiểu phục vụ. Trường ưu tiên gồm 3 bit dùng để gán

mức

ưu tiên cho các gói tin, cung cấp cơ

chế

cho phép điều khiển các gói tin qua

mạng. Các bit còn lại dùng xác định kiểu lưu lượng gói tin khi nó chuyển qua mạng, như đặc tính trễ, độ thông qua và độ tin cậy.

­ Trường tổng độ dài TL (Total length): Trường hiển thị tổng độ dài gói tin dài 16 bit, sử dụng để xác định chiều dài của toàn bộ gói IP. Chiều dài lớn nhất một gói IP

cho phép là 65535 octets.

­ Trường nhận dạng (Identification): Trường nhận dạng dài 16 bit, được máy chủ sử dụng để phát hiện và nhóm các đoạn bị chia nhỏ của gói tin. Các bộ định tuyến sẽ chia nhỏ các gói tin nếu như đơn vị truyền tin lớn nhất của gói tin MTU (Maximum Transmission Unit) lớn hơn MTU của môi trường truyền. MTU của môi trường truyền được định nghĩa như là kích cỡ của gói IP lớn nhất mà nó có thể được mang trong một khung liên kết dữ liệu. Việc hợp lại các đoạn tin được thực hiện tại máy chủ đích. Sự chia cắt gói tin tạo thêm công việc cho các bộ định tuyến và các máy chủ đầu cuối. Một kỹ thuật có tên là tìm tuyến đường cho đơn vị truyền gói tin lớn nhất (Path MTU Discovery) được đưa ra, tạo khả năng cho một máy chủ gửi tin có thể tìm ra một MTU lớn nhất có thể, theo con đường từ nguồn tới đích mà không cần bất kỳ quá trình chia cắt gói tin nào khác.

­ Trường cờ (Flags) : Trường cờ chứa 3 bít được sử dụng cho quá trình điều

khiển phân đoạn, bít đầu tiên chỉ chị tới các bộ định tuyến cho phép hoặc không cho phép phân đoạn gói tin, 2 bít giá trị thấp được sử dụng để điều khiển phân đoạn, kết hợp với trường nhận dạng và trường phân đoạn để xác định gói tin nhận được sau quá trình phân đoạn.

­ Trường phân đoạn (Fragment Offset) : Trường phân đoạn 13 bit mang thông tin về số lần chia một gói tin, kích thước của gói tin phụ thuộc vào mạng cơ sở truyền tin, tức là độ dài gói tin không thể vượt qua MTU của môi trường truyền.

­ Trường thời gian sống TTL (Time­To­Live): 8 bit. Trường thời gian sống của gói tin sử dụng để ngăn các gói tin lặp vòng trên mạng, có vai trò như một bộ đếm ngược nhằm tránh hiện tượng trễ gói tin quá lâu trên mạng. TTL cũng sử dụng để xác định phạm vi điều khiển, qua việc xác định xem một gói có thể đi được bao xa trong mạng. Bất kỳ gói tin nào có vùng TTL đạt giá trị bằng 0 thì gói tin đó sẽ bị bộ định tuyến huỷ bỏ và thông báo lỗi sẽ được gửi về trạm phát gói tin.

­ Trường giao thức (Protocol) 8 bit: Trường này được dùng để xác nhận giao thức lớp kế tiếp mức cao hơn đang sử dụng dịch vụ IP, thể hiện dưới dạng con số thập phân.

­ Trường kiểm tra tiêu đề (Checksum): Trường kiểm tra tổng dài 16 bit, được tính toán trong tất cả các trường của tiêu đề IPv4 (TOS, HL, TTL...). Mỗi khi gói qua bộ định tuyến, các trường lựa chọn có thể bị thay đổi và trường TTL sẽ bị thay đổi giá trị. Cho nên một gói tin khi qua các bộ định tuyến thì trường kiểm tra tổng cần phải được tính toán và cập nhật lại để đảm bảo độ tin cậy của thông tin định tuyến.

­ Trường địa chỉ

nguồn ­ địa chỉ

đích (Source Address ­ Destination Address):

Trường địa chỉ nguồn và địa chỉ đích được các bộ định tuyến và các gateway sử dụng để định tuyến các đơn vị số liệu, luôn luôn đi cùng với gói tin từ nguồn tới đích.

* Vấn đề quản lý địa chỉ IPv4

Một trong những hạn chế chính là sự thất thoát địa chỉ nếu sử dụng các lớp địa chỉ không hiệu quả. Mặc dù lượng địa chỉ IPv4 hiện nay có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng trên thế giới, nhưng cách thức phân bổ địa chỉ IPv4 không thực hiện được điều đó.

Ví dụ: một tổ chức có nhu cầu triển khai mạng với số lượng Host khoảng 300. Để phân địa chỉ IPv4 cho tổ chức này, người ta dùng địa chỉ lớp B. Tuy nhiên, địa chỉ

lớp B có thể dùng để gán cho 65536 Host. Dùng địa chỉ lớp B cho tổ chức này làm thừa hơn 65000 địa chỉ. Các tổ chức khác sẽ không thể nào sử dụng khoảng địa chỉ này. Đây là điều hết sức lãng phí.

Trong những năm 1990, kỹ thuật Classless Inter­Domain Routing (CIDR) được xây dựng dựa trên khái niệm mặt nạ địa chỉ (address mask). CIDR đã tạm thời khắc

phục được những vấn đề

nêu trên. Khía cạnh tổ

chức mang tính phân cấp

(Hierachical) của CIDR đã cải tiến khả năng mở rộng của IPv4. Phương pháp này giúp hạn chế ảnh hưởng của cấu trúc phân lớp địa chỉ IPv4. Phương pháp này cho phép phân bổ địa chỉ IPv4 linh động hơn nhờ vào Subnet mask. Độ dài của Network ID vào Host ID phụ thuộc vào số bit 1 của Subnet mask, do đó, dung lượng của địa chỉ IP trở nên linh động hơn.

Ví dụ: sử dụng địa chỉ IP lớp C với độ dài Subnet Mask 23 (x.x.x.x/23) cho tổ

chức trên. Địa chỉ này có Host ID được định nghĩa bởi 9 bit, tương đương với 512

Host. Địa chỉ này là phù hợp.

Tuy nhiên, CIDR có nhược điểm là Router chỉ có thể xác định được Network ID và Host ID nếu biết được Subnet mask. Mặc dù có thêm nhiều công cụ khác ra đời như kỹ thuật Subnetting (1985), kỹ thuật VLSM (1987) và CIDR (1993), các kỹ thuật trên đã không cứu vớt IPv4 ra khỏi một vấn đề đơn giản: không có đủ địa chỉ cho các nhu cầu tương lai. Có khoảng 232=4,29 tỉ địa chỉ IPv4 nhưng khoảng địa chỉ này là sẽ không đủ trong tương lai với những thiết bị kết nối vào Internet và các thiết bị ứng dụng trong gia đình có thể yêu cầu địa chỉ IP.

Một vài giải pháp ngắn hạn, chẳng hạn như ứng dụng RFC 1918 trong đó dùng một phần không gian địa chỉ làm các địa chỉ dành riêng và NAT là một công cụ cho phép hàng ngàn Host truy cập vào Internet chỉ với một vài IP hợp lệ.

* Hạn chế của IPv4

IPv4 hỗ

trợ

trường địa chỉ

32 bit, IPv4 ngày nay hầu như

không còn đáp

ứng

được nhu cầu sử dụng của mạng Internet. Hai vấn đề lớn mà IPv4 đang phải đối mặt là việc thiếu hụt các địa chỉ, đặc biệt là các không gian địa chỉ tầm trung (lớp B) và việc phát triển về kích thước rất nguy hiểm của các bảng định tuyến trong Internet.

Thêm vào đó, nhu cầu tự

động cấu hình (Auto­config) ngày càng trở

nên cần

thiết. Địa chỉ IPv4 trong thời kỳ đầu được phân loại dựa vào dung lượng của địa chỉ đó (số lượng địa chỉ IPv4 ). Địa chỉ IPv4 được chia thành các lớp. 3 lớp đầu tiên được sử dụng phổ biến nhất. Các lớp địa chỉ này khác nhau ở số lượng các bit dùng để định nghĩa Network ID.

Ví dụ: Địa chỉ lớp B có 14 bit đầu dành để định nghĩa Network ID và 16 bit cuối cùng dành cho Host ID. Trong khi địa chỉ lớp C có 21 bit dành để định nghĩa Network ID và 8 bit còn lại dành cho Host ID… Do đó, dung lượng của các lớp địa chỉ này khác nhau.

4.3.3.1.3 Cấu trúc tiêu đề gói tin IP v6

Vấn đề ở đây là địa chỉ IP, không gian địa chỉ IP ngày càng cạn kiệt, càng về sau địa chỉ IP (IPv4) không thể đáp ứng nhu cầu mở rộng mạng đó. Bước tiến quan trọng mang tính chiến lược đối với kế hoạch mở rộng này là việc nghiên cứu cho ra đời một thế hệ sau của giao thức IP, đó chính là IP version 6.

Giải pháp mới là đưa vào IPv6 với cấu trúc địa chỉ 128 bit. Không gian địa chỉ

Xem tất cả 201 trang.