Mình chia sẻ lại một số kiến thức cơ bản về địa chỉ IP theo ý hiểu của mình, mọi người tham khảo và cùng bàn luận, bổ sung nhé.

GIỚI THIỆU CHUNG

Trong đời sống thực tế, để nhận biết một con người có nhiều cách như tên trong giấy khai sinh, số CCCD hay số hộ chiếu. Mỗi cách nhận biết sẽ phù hợp với một hoặc một vài trường hợp cụ thể, ví dụ trong giao tiếp hàng ngày sẽ sử dụng tên, khi làm việc với cơ quan hành chính sử dụng số CCCD.

Tương tự, một máy tính trong mạng cũng được đặc trưng và xác định bởi nhiều cách

• Tên máy tính: Gồm nhiều ký tự, gồm cả chữ cái và số, có độ dài thay đổi nên thiết bị định tuyến khó có thể xử lý được.

• Tên miền: Dễ nhớ dễ đọc đối với con người nhưng lại cung cấp ít thông tin về vị trí của máy tính trên mạng, ví dụ 'www.ptit.edu.vn' chỉ cung cấp thông tin duy nhất là máy tính này đang ở Việt Nam mà không cung cấp bất kỳ thông tin nào khác.

• Địa chỉ MAC (Media Access Control): Mỗi thiết bị có thể kết nối internet khi xuất xưởng đều được gắn một cart mạng (Network Interface Card - NIC hoặc Ethernet Adapter). Địa chỉ MAC là địa chỉ của cart mạng này và là duy nhất đối với mỗi card mạng, được cố định trong firmware của card mạng. MAC gồm 48 bit phân thành 2 phần: OUI (Organization Unique Identifier) và số serial duy nhất của card.

• Địa chỉ IP: Trong thực tế, do sự bất cập của tên máy tính, tên miền và địa chỉ MAC, các máy tính trong một mạng được phân biệt với nhau thông qua địa chỉ IP.

SƠ LƯỢC VỀ ĐỊA CHỈ IP

Định nghĩa: Địa chỉ IP, Internet Protocol address, là một số nhận dạng duy nhất được gán cho mỗi thiết bị kết nối vào mạng máy tính, giúp xác định vị trí logic của một thiết bị trong mạng.

Địa chỉ IP được phát minh ra với mục đích

• Định tuyến dữ liệu: Địa chỉ IP giúp định tuyến dữ liệu qua mạng. Khi bạn truy cập một trang web, địa chỉ IP của máy tính của bạn được sử dụng để định tuyến dữ liệu từ máy tính đến máy chủ chứa trang web đó.

• Xác định điểm đầu cuối: Địa chỉ IP là cách chính để xác định nơi mà thông điệp hoặc dữ liệu cụ thể nên được gửi đến trong mạng.

• Phân biệt thiết bị: Địa chỉ IP giúp phân biệt giữa các thiết bị khác nhau trong một mạng, tương tự như mỗi ngôi nhà sẽ có một địa chỉ riêng biệt vậy.

PHÂN LOẠI ĐỊA CHỈ IP

Phân loại theo version

• IPv4 (version 4, phiên bản 4): 192.168.1.1

          + Sử dụng địa chỉ IP 32 bit (4 byte), chia thành 4 nhóm, phân cấp từ trái qua phải, tạo thành một tổ hợp của 4 octet (8 bit)

          + Có dạng xxx.xxx.xxx.xxx, trong đó mỗi cấp 'xxx' sẽ là một số nguyên dương từ 0 đến 255

• IPv6 (version 6, phiên bản 6)

          + IPv4 hiện nay đang được sử dụng rất phổ biến, nhưng số lượng các thiết bị kết nối internet tăng quá nhanh khiến số lượng địa chỉ IPv4 đã gần như cạn kiệt, do đó IPv6 ra đời

          + IPv6 sử dụng địa chỉ IP 128 bit (16 byte), chia thành 8 nhóm, phân cấp từ trái qua phải, tạo thành một tổ hợp 8 chuỗi hex với mỗi chuỗi gồm 4 ký tự hex

          + Có dạng xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx, trong đó mỗi 'xxxx' là một chuỗi hex gồm cả chữ và số

          + Ví dụ: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

          + Tuy nhiên, để giảm kích thuớc của chuỗi, IPv6 cho phép rút gọn bằng cách loai bỏ các số 0 không cần thiết (ở đầu mỗi nhóm 4 hex) và sử dụng :: đại diện cho nhóm các số 0 liên tiếp

              2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

              2001:db8:85a3::8a2e:370:7334

Phân loại theo cách gán địa chỉ IP

• IP tĩnh (Static IP)

          + Địa chỉ IP không thay đổi và được cấu hình thủ công, nghĩa là mình chủ động thiết lập giá trị cho IP address

          + Thông thuờng, static IP được cấp cho một máy chủ với một mục đích riêng biệt như web server hay mail, để nhiều người có thể truy cập mà không làm gián đọna các quá trình đó

          * Ví dụ: Một web server của doanh nghiệp có thể được cấu hình với địa chỉ IP tĩnh để dễ dàng xác định và truy cập

• IP động (Dynamic IP)

          + IP động có tên đầy đủ là IP tự động

          + Nếu mình không chủ động set giá trị cho nó mà dùng các cơ chế hay giao thức tự phân phối IP (ví dụ giao thức DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol) mỗi khi thiết bị kết nối vào mạng, thì gọi là IP động

          + Nếu không sử dụng các dịch vụ đặt biệt cần dùng IP tĩnh, khách hàng thông thường chỉ được ISP gán cho các IP khác nhau sau mỗi lần kết nối hoặc trong một phiên kết nối sẽ được đổi thành các IP khác. Hành động cấp IP động của các ISP nhằm tiết kiệm nguồn địa chỉ IP đang cạn kiệt hiện nay. Khi một máy tính không được kết nối vào mạng Internet thì nhà cung cấp sẽ sử dụng địa chỉ IP đó để cấp cho một người sử dụng

          + Ví dụ: Khi bạn kết nối vào mạng Wifi của một quán cafe, thiết bị của bạn có thể được gán một địa chỉ IP động

Phân loại theo phạm vi hoạt động

• IP Private

          + Là địa chỉ IP được sử dụng trong nội bộ mạng LAN (như mạng gia đình, nhà trường, công ty, quán net) và không được định danh trực tiếp trên Internet

          + Khác với IP Public, IP Private không thể kết nối với mạng Internet mà chỉ có các thiết bị trong mạng mới có thể giao tiếp với nhau thông qua bộ định tuyến router

          + Địa chỉ IP Private được bộ định tuyến (router) gán tự động hoặc bạn có thể tự thiết lập lại theo cách thủ công

          + Ví dụ: Trong mạng nội bộ của nhà bạn, mỗi thiết bị sẽ có một địa chỉ IP Private

          + Ví dụ: 192.168.0.1 là một địa chỉ IP private thường được sử dụng trong mạng nội bộ

• IP Public

          + Địa chỉ IP được định danh trực tiếp trên Internet và là địa chỉ duy nhất có thể truy cập từ mạng toàn cầu

          + Đây chính là địa chỉ mà ISP sử dụng để chuyển tiếp các yêu cầu Internet đến một gia đình hoặc doanh nghiệp cụ thể, cũng chính là địa chỉ mà mạng gia đình hay doanh nghiệp sử dụng để liên lạc vwói các thiết bị kết nối internet khác, cho phép các thiết bị trong mạng truy cập web hay liên lạc trực tiếp với máy tính của người dùng khác

          + Ví dụ: Địa chỉ IP public của một website

• IP Gateway

          + Là địa chỉ IP được sử dụng để đi ra khỏi mạng nội bộ, thông qua thiết bị (thuờng là modem hoặc router) kết nối với mạng bên ngoài

          + Bản chất: Khi lắp đặt mạng Internet, mỗi gia đình sẽ có một modem, địa chỉ gateway là địa chỉ mà model đó kết nối với dây cáp quang của nhà mạng

          + Ví dụ: Địa chỉ IP của modem kết nối với nhà mạng

Phân loại theo mục đích sử dụng

• IP Loopback

          + Là địa chỉ IP dành cho việc kiểm thử và kiểm tra, thuờng được ký hiệu là 127.0.0.1

          + Chức năng: Dữ liệu gửi đến địa chỉ IP này sẽ được chuyển đến chính thiết bị gửi, giúp kiểm thử các dịch vụ và ứng dụng mà không cần kết nối ra mạng

• IP Multicast

          + Được sử dụng để truyền thông tin từ một nguồn đến nhiều thiết bị đích cùng một lúc

          + Ví dụ: 224.0.0.1 là một địa chỉ IP multicast thuờng được sử dụng trong mạng nội bộ

• IP Anycast

          + Được sử dụng để định danh một nhóm thiết bị với mục đích nhận gói tin từ nguồn gần nhất trong nhóm

          + Ví dụ: Địa chỉ IP anycast thuờng được sử dụng trong các mạng phân phối nội dung để chuyển huớng người dùng đến máy chủ gần nhất