Trong thời đại internet hiện nay, mỗi thiết bị hay kết nối mạng đều cần địa chỉ IP để nhận diện và truyền tải dữ liệu. IPv4 cũng là phiên bản đầu tiên của địa chỉ IP. Vậy IPv4 là gì? Và bạn đã bao giờ thắc mắc về cách hoạt động hay ứng dụng của nó cùng DNCLOUD tìm hiểu ngay bài viết chi tiết dưới đây.
Contents
IPv4 là gì?
IPv4 hay viết tắt của từ Internet Protocol version 4 là một giao thức phổ biến để nhận diện và truyền tải dữ liệu trên internet. IPv4 là phiên bản thứ 4 của giao thức internet và cũng là phiên bản đâu tiên được sử dụng rộng rãi và lâu dài cho đến ngày hôm nay. Ưu điểm lớn của IPv4 là có thể định tuyến các gói dữ liệu qua các đường truyền khác nhau khi xãy ra các sự cố hoặc các lỗi về định tuyến.
IPv4 là gì?
IPv4 address sử dụng địa chỉ là 32-Bit, nó có khả năng cung cấp khoảng 4,3 tỷ địa chỉ duy nhất, là loại định dạng khá quen thuộc của địa chỉ IP.
IPv4 bao gồm 4 dãy số mỗi dãy số được cách nhau mỗi dấu chấm, nằm trong khoảng từ 0 đến 255. Dưới đây là ví dụ chi tiết.
- Khi bạn nhập một trang web trên thanh trình duyệt (www.example.com) trình duyệt sẽ sử dụng hệ thống DNS để tra cứu và chuyển đổi tên miền đó thành địa chỉ IP nó sẽ có dạng như (192.168.1.1).
- Ở ví dụ trên (192.168.1.1) chính là một địa chỉ IPv4 với cấu trúc là 4 dãy số được cách nhau bởi dấu (.)
Đọc thêm: Địa chỉ IP là gì? Tổng hợp kiến thức về địa chỉ IP cho người mới
Những đặc điểm của địa chỉ IPv4
Những đặc điểm của địa chỉ IPv4
Dưới đây là những đặc điểm của địa chỉ IPv4 được mô tả như sau:
- IPv4 là một giao thức có kích thước là 32-Bit và được biểu diễn dưới dạng 4 nhóm số thập phân, mỗi nhóm bao gồm 8 bit được cách nhau bằng mỗi dấu chấm.
- IPv4 có tổng cộng 12 trường tiêu đề và đặc biệt hỗ trợ tính năng broadcasting hay còn gọi là phát sống.
- IPv4 còn hỗ trợ VLSM (Variable Length Subnet Mask), và cho phép chia mạng con với độ dài linh hoạt giúp tối ưu địa chỉ IP. Ngoài hỗ trợ VLSM IPv4 còn hỗ trợ Giao thức ARP (Address Resolution Protocol) giúp ánh xạ địa chỉ IP sang địa chỉ MAC để định danh thiết bị trong mạng cục bộ.
- IPv4 có giao thức định tuyến đơn giản nó khả năng định tuyến tốt cho phép truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng.
- IPv4 từ trước cho tới hiện nay đã trở thành nền tảng chính của internet với khả năng tương thích cao giữa các thiết bị.
Ngoài IPv4 thông thường còn có một loại khác là Proxy IPv4 nó có tác dụng giúp bảo vệ danh tính của người dùng và che giấu địa chỉ IP thực và có khả năng truy cập những nội dung hạn chế.
Đọc thêm: Server là gì? Những điều cần biết về máy chủ
Cấu trúc của địa chỉ IPv4
Cấu trúc của địa chỉ IP bao gồm 4 nhóm số, mỗi nhóm thường có giá trị từ 0 đến 255 với được phân cách với nhau bởi dấu (.) và chúng sẽ được chia thành 4 cụm mỗi cụm có 8 bit (Được gọi là octet) và toàn bộ địa chỉ IPv4 có độ dài 32-bit.
Cấu trúc của địa chỉ IPv4
Địa chỉ IP được chia thành 2 phần:
- Phần mạng: (Network Part): Là phần xác định mà thiết bị thuộc về.
- Phần máy (Host Part): Nó giúp xác định thiết bị cụ thể trong mạng đó.Ví dụ minh họa:
Phần network không được phép đồng thời bằng 0:
- Nếu địa chỉ 0.0.0.0 và phần mạng là 0.0.0 và phần host là 1 thì lúc này địa chỉ là không hợp lệ, vì địa chỉ này không xác định được một mạng hợp lệ nào.
Nếu phần host ta có tất cả địa chỉ bằng 0, thì lúc đó ta có một địa chỉ mạng, địa chỉ này dùng để xác định cho chính một mạng đó và không thể gán cho bất kì thiết bị nào.
- Ví dụ: ta có địa chỉ mạng là 193.167.1.0 (thì địa chỉ này chỉ được gán cho mạng con 193.167.1.0 nó không thể gán được cho một host
Trường hợp nếu phần host có tất cả giá trị bằng 1 thì ta có một địa chỉ broadcast (Địa chỉ này dùng để gửi dữ liệu đến tất cả các thiết bị trong mạng).
- Ví dụ: Broadcast có địa chỉ là 193.167.1.255 (Địa chỉ này là broadcast cho mạng 193.167.1.0).
Đọc thêm: Hosting doanh nghiệp là gì?
Địa chỉ IPv4 có bao nhiêu lớp?
Địa chỉ IPv4 có bao gồm 5 lớp, bao gồm (Lớp A,B,C,D,E) dưới đây là chi tiết 5 lớp của IPv4:
| IP của lớp A | Từ 1 -> 126 |
| IP của lớp B | Từ 128 -> 191 |
| IP của lớp C | Từ 192 -> 223 |
| IP của lớp D | Từ 240 -> 239 |
| IP của lớp E | Từ 240 -> 255 |
Trong đó:
- Lớp A, B và C được dùng để gán cho các host.
- Lớp C là lớp địa chỉ Multicast
- Lớp E thường sẽ không sử dụng tới.
Đọc thêm: Hosting là gì? Tống hợp kiến thức hosting cho người mới
1. Lớp A
Lớp A IPv4
- Địa chỉ IP của lớp A có phần mạng là phần octet đầu, còn 4 phần sau là phần host.
- Bit đầu của lớp địa chỉ IP lớp A luôn mặc định là bằng 0.
- Các địa chỉ IP của lớp A dải mạng từ: 1.0.0.0 tới 126.0.0.0.
- Địa chỉ 127.0.0.0 được dành riêng cho mạng loopback.
- Số lượng địa chỉ host khả dụng là 24 bit trong mỗi mạng lớp A là 2^24 – 2
2. Lớp B
Lớp B IPv4
- Địa chỉ IP của lớp B có phần mạng là 2 phần octet đầu, còn 2 phần sau là phần host.
- 2 bit đầu của địa chỉ IP lớp B được mặc định là 10.
- Địa chỉ IP của lớp B có dải mạng từ: 128.0.0.0 đến 191.255.0.0.
- Phần host của lớp B có 2^16 – 2.
3. Lớp C
Lớp C IPv4
- Địa chỉ IP lớp C sử dụng 3 phần octet đầu là phần network, 1 phần octet cuối là phần host.
- 3 bit đầu tiên của lớp C được mặc định là 110.
- Các địa chỉ IP của lớp C có dải mạng từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.0.
- Phần host của lớp C có 8 bit vì vậy mỗi mạng lớp C 2^8 – 2.
4. Lớp D
- Lớp D không sử dụng network và phần host riêng biệt mà dành cho multicast (được gọi là phát sóng nhóm).
- 4 bit đầu tiên của địa chỉ IPv4 lớp D là 1110.
- Địa chỉ lớp D nằm trong dãi 224.0.0.0 đến 239.255.255.255.
- Được dùng để multicast, không dành cho các mạng thông thường.
5. Lớp E
- Lớp E được dành riêng cho các thử nghiệm và nghiên cứu.
- Và bắt đầu từ 240.0.0.0 trở đi.
- Đặc biệt không được sử dụng cho các mạng thực tế nó dùng trong các cuộc thử nghiệm hoặc nghiên cứu.
IPv4 có những ưu và nhược điểm gì?
1. Ưu điểm của IPv4 là gì?
Ưu điểm của IPv4
- Định tuyến đơn giản: IPv4 giúp hỗ trợ định tuyến dễ dàng và đảm bảo các khả năng kết nối linh hoạt.
- Được tích hợp và hỗ trợ rộng rãi trên nhiều thiết bị: IPv4 được sử dụng rộng rãi trên hàng triệu thiết bị trong quá khứ cũng như hiện tại. Cho thấy nó có tính tương thích cao và hỗ trợ rất nhiều hệ điều hành cũng như ứng dụng và các thiết bị mạng.
- Dễ dàng ghi nhớ: IPv4 được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng dễ dàng ghi nhớ vì chúng được biểu dạng dưới 4 chữ số thập phân và được ngăn cách bởi dấu chấm so với IPv6.
- IPv4 là một giao thức connectionless: Điều này có nghĩa là nó không cần yêu cầu thiết lập kết nối giữa 2 thiết bị trước khi truyền tải dữ liệu đi. Nó khá thuận cho việc truyền dữ liệu được gửi đi nhanh chóng.
- Quyền riêng tư và bảo mật: Lợi ích của IPv4 là khả năng kết hợp các giao thức bảo mật phổ biến như IPsec, NAT, và TLS/SSL để bảo vệ dữ liệu và ẩn địa chỉ IP thực, nó còn đảm bảo tính toàn vẹn khi truyền thông tin qua mạng.
- Ngoài ra IPv4 còn hỗ trợ tạo lớp giao tiếp ảo đơn giản trên nhiều thiết bị giúp tạo kết nối truyền thông dễ dàng giữa các thiệt bị trong internet.
Đọc thêm: SSL là gì? Tại sao nói SSL quan trọng cho website
2. Nhược điểm của IPv4 là gì?
Nhược điểm của IPv4
Ngoài rất nhiều những ưu điểm mà DNCLOUD đã kể đến thì IPv4 vẫn còn có một số nhược điểm cần được nói đến như:
- Quá tải địa chỉ IP: Với khoảng 4,3 tỉ địa chỉ IP, IPv4 ngày không đáp ứng đủ nhu cầu càng tăng của các thiết bị kết nối.
- Hạn chế các khả năng bảo mật tích hợp: IPv4 không có có chế bảo mật tích hợp nó phải tự cấu hình bằng tay nên dẫn đến hậu quả làm dữ liệu dễ bị tấn công.
So sánh địa chỉ IPv4 và địa chỉ IPv6 có gì khác nhau trên internet
So sánh địa chỉ IPv4 và địa chỉ IPv6 có gì khác nhau trên internet
Ngoài địa chỉ IPv4, còn có một loại địa chỉ IPv6 nó được tạo ra để giúp giải quyết các mối lo ngại về tình trạng thiếu hụt IP. Dưới đây là bảng so sánh giữa địa chỉ IPv4 và địa chỉ IPv6 trên internet.
| Tiêu chí | IPv4 | IPv6 |
| Độ dài địa chỉ | 32 bit (4 octet), 4 phần tách biệt bằng dấu chấm | 128 bit (8 nhóm, mỗi nhóm 4 chữ số hexa tách biệt bằng dấu hai chấm |
| Định dạng | Sử dụng địa chỉ số | Sử dụng cả địa chỉ chữ và địa chỉ số |
| Số lượng | Khoảng 4,3 tỉ địa chỉ | Khoảng 340 undecillion (3.4 × 10^38) địa chỉ |
| Khả năng mở rộng | Bị giới hạn số lượng địa chỉ, không đủ cho tất cả thiết bị kết nối internet | Dễ dàng mở rộng cho tất cả thiết bị kết nối internet ở hiện tại và tương lai |
| Cấu trúc | Chi thành 5 lớp (A,B,C,D,E) | Không chia theo lớp mà sử dụng các nhóm địa chỉ (lobal, Link-local, Multicast, etc.) |
| Khả năng tương thích | Không phù hợp với mạng di động vì địa chỉ của nó dùng kí hiệu dấu thập phân | Tương thích tốt hơn với mạng di động vì tích hợp với nhiều tính năng |
| Ánh xạ đến địa chỉ MAC | Dùng Address Resolution Protocol (ARP) | Dùng Neighbor Discovery Protocol (NDP) |
| Cấu hình | Thường làm thủ công hoặc qua DHCP | Tự động cấu hình bằng ICMP hoặc DHCPv6 |
| DNS Record | Địa chỉ A | Địa chỉ AAA |
| Bảo mật | Không tích hợp sẵn bảo mật trong IPv4, cần được triển khai riêng với IPsec | Bảo mật tích hợp sẵn với IPsec |
| Chiều dài Header | 20 | 40 |
| Header field | 12 | 8 |
| Hiệu suất | Thấp hơn IPv6 | Hiệu suất cao hơn nhờ vào việc tối ưu hóa thiết kế địa chỉ |
| Checksum | Có | Không |
| Hỗ trợ | Hỗ trợ SNMP | Không hỗ trợ SNMP |
Đọc thêm bài viết về IPv6 là gì? Tất tần tật kiến thức từ [A-Z] về địa chỉ IPv6
Những điều cần lưu ý về IPv4 Address
Những lưu ý mà bạn nên biết về IPv4 Address:
Tùy theo quy mô và các loại mạng để cấu hình host, người ta thường sử dụng các lớp A, B và lớp C.
Để xác định IP của các lớp bạn cần nhìn vào octet đầu tiên của địa chỉ IPv4, ví dụ như:
- Lớp A bạn cần nhìn vào octet đầu tiên nằm trong khoảng từ 1-126.
- Lớp B bạn cần nhìn vào octet đầu tiên nằm trong khoảng từ 128-191.
- Lớp C bạn cần nhìn vào octet đầu tiên nằm trong khoảng từ 192-223.
Sử dụng NAT được viết tắt của từ Network Address Translation: NAT giúp tối ưu hóa và mở rộng số lượng thiết bị kết nối bằng cách chia sẻ địa chỉ cộng đồng.
Tham khảo ngay dịch vụ cloud VPS tại DNCLOUD với IPv4 public
Lời kết
Mặc dù IPv6 đã ra mắt và lợi ích của nó hơn rất nhiều so với IPv4 nhưng IPv4 vẫn giữ vai trò quan trọng trong hệ thống internet hiện đại, nó cung cấp nền tảng để kết nối và truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị. Qua bài viết trên mà DNCLOUD đã chia sẻ cho bạn hi vọng bạn nắm và hiểu rõ cũng như biết cách ứng dụng của IPv4 là gì? Nếu có thắc mắc xin vui lòng để lại bình luận phía bên dưới đội ngũ DNCLOUD sẽ hỗ trợ bạn sớm nhất.
