Sự phát triển nhanh chóng của Internet đã dẫn đến mối lo ngại về tình trạng thiếu hụt địa chỉ IP. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã đưa ra giải pháp sử dụng IPv6, nhằm mở rộng số lượng địa chỉ IP có sẵn. Vậy địa chỉ IPv4 là gì và tại sao lại có sự cạn kiệt nguồn tài nguyên này? IPv4 và IPv6 có gì khác nhau? Hãy cùng VinaHost trả lời các câu hỏi này trong bài viết sau nhé! Show
1. IPv4 là gì?IPv4 là một giao thức phổ biến được sử dụng để truyền dữ liệu. Nó được thiết kế như một giao thức không kết nối, có nghĩa là gói dữ liệu có thể được gửi đi mà không cần đảm bảo rằng thiết bị đích sẵn sàng để nhận. Một ưu điểm của việc này là IPv4 có thể định tuyến gói dữ liệu qua các đường khác nhau trong trường hợp xảy ra lỗi hoặc sự cố về định tuyến. IPv4 hoạt động dựa trên mô hình best-effort, tức là không đảm bảo chất lượng hoặc thành công trong việc gửi dữ liệu. IPv4 được có đặc tính khá linh hoạt. Bạn có thể cấu hình IPv4 tự động hoặc thủ công trên nhiều thiết bị khác nhau, phù hợp với từng loại network. IPv4 address sử dụng địa chỉ 32 bit. Đây được xem là định dạng khá quen thuộc của địa chỉ IP. IPv4 bao gồm dãy 04 số thập phân, nằm trong khoảng từ 0 đến 255 và được chia tách bởi ba dấu chấm. Không gian địa chỉ 32 bit của IPv4 có thể cung cấp khoảng 4,3 tỷ địa chỉ. Tuy nhiên, một số lượng lớn địa chỉ này được dành riêng cho các mạng riêng tư và không được sử dụng công khai. Dưới đây là một ví dụ về địa chỉ IPv4: 192.168.0.1 Trong ví dụ này, địa chỉ IPv4 được biểu diễn bằng bốn số thập phân (192, 168, 0, 1) và được phân tách bằng dấu chấm. Địa chỉ này thường được sử dụng cho các mạng riêng tư trong môi trường gia đình hoặc doanh nghiệp nhỏ.
2. Đặc điểm của địa chỉ IPv4 là gì? Địa chỉ IPv4 gồm bao nhiêu bit? Các đặc điểm của địa chỉ IPv4 được mô tả như sau:
Ngoài ra, Proxy IPv4 là một loại máy chủ trung gian hoạt động giữa người dùng và Internet. Nó đại diện cho người dùng và gửi yêu cầu từ máy tính của người dùng đến các máy chủ từ xa. Proxy IPv4 giúp bảo vệ danh tính của người dùng, che giấu địa chỉ IP thực và cung cấp khả năng truy cập vào nội dung bị hạn chế.
3. Địa chỉ IPv4 có cấu trúc như thế nào?Để phân biệt đâu là một địa chỉ IPv4 hợp lệ thì trước hết ta cần xem xét cấu trúc của nó. IP address sẽ bao gồm 32 bit nhị phân, và chúng sẽ được phân chia thành 4 cụm 8 bit (được biết đến với tên gọi là các octet). Các octet này sẽ được biểu diễn dưới dạng thập phân và được phân tách bởi các dấu chấm. IP gồm thành hai thành phần: phần host và phần mạng (network). Đặt địa chỉ IP cần tuân thủ quy tắc bên dưới: Các bit phần network không được phép đồng thời bằng 0. Ví dụ: Địa chỉ IP 0.0.0.1 với phần network là 0.0.0 và phần host là 1 được xem là không hợp lệ. Nếu các bit của phần host đều có giá trị là 0, thì lúc này chúng ta có một địa chỉ mạng. Ví dụ: 193.167.1.1 là một địa chỉ có thể gán cho host nhưng địa chỉ 193.167.1.0 là một địa chỉ mạng, và không gán được cho host. Nếu các bit của phần host đều có giá trị là 1, ta sẽ có một địa chỉ broadcast. Ví dụ: 193.167.1.255 là địa chỉ broadcast cho mạng 193.167.1.0
4. Địa chỉ IPv4 được chia thành mấy lớp?Không gian IP address sẽ được chia thành nhiều lớp, bao gồm:
Lưu ý:
4.1. Lớp A
4.2. Lớp B
4.3. Lớp C
4.4. Lớp D
4.5. Lớp E
5. Ưu điểm và nhược điểm của địa chỉ IPv4 là gì?5.1. Ưu điểm của địa chỉ IPv4 là gì?Giao thức không có kết nối: IPv4 được thiết kế để truyền dữ liệu mà không yêu cầu thiết bị nhận phải sẵn sàng và thiết lập kết nối trước. Điều này cho phép gửi gói dữ liệu qua các đường khác nhau trong trường hợp lỗi router hoặc các vấn đề về kết nối giữa các thiết bị. Tạo lớp giao tiếp ảo đơn giản trên nhiều thiết bị: IPv4 cho phép tạo ra một lớp giao tiếp ảo (virtual communication layer) trên nhiều thiết bị, giúp tạo sự kết nối và truyền thông dễ dàng giữa các thiết bị trong mạng. Tiết kiệm bộ nhớ và dễ dàng ghi nhớ các địa chỉ: IPv4 sử dụng địa chỉ 32 bit, nên nó chiếm ít bộ nhớ hơn so với các phiên bản IPv6 hoặc các giao thức khác. Đồng thời, địa chỉ IPv4 được biểu diễn dưới dạng các số thập phân phân tách bằng dấu chấm, điều này làm cho nó dễ dàng ghi nhớ và quản lý. Hỗ trợ rộng rãi trên hàng triệu thiết bị: IPv4 đã được sử dụng rộng rãi trên hàng triệu thiết bị trong suốt nhiều năm. Điều này có nghĩa là nó có sự tương thích cao và được hỗ trợ bởi nhiều hệ điều hành, thiết bị mạng và ứng dụng. Cung cấp thư viện video và hội nghị: IPv4 cung cấp các tính năng như thư viện video và hội nghị, cho phép truyền tải và chia sẻ nội dung video trực tuyến, tổ chức các buổi họp trực tuyến, hội nghị từ xa và truyền phát trực tiếp. Điều này mang lại lợi ích và tiện ích đáng kể trong việc truyền thông và giao tiếp trực tuyến. 5.2. Nhược điểm của địa chỉ IPv4 là gì?Cấu trúc thiết kế: IPv4 address sẽ có cấu trúc định tuyến phân cấp và cấu trúc định tuyến không phân cấp. Điều này sẽ dẫn đến việc mỗi router giữ một bảng thông tin định tuyến lớn, yêu cầu nhiều bộ nhớ. IPv4 cũng yêu cầu sự can thiệp nhiều từ router vào các gói dữ liệu IPv4. Thiếu hụt không gian địa chỉ: Vấn đề lớn nhất của IPv4 là thiếu hụt không gian địa chỉ. Với chỉ 32 bit, không gian IPv4 address chỉ có 232 địa chỉ, trong khi tốc độ phát triển của Internet ngày càng cao, tài nguyên địa chỉ IPv4 gần như cạn kiệt. Vấn đề này gây ra hai thách thức chính: thiếu địa chỉ, đặc biệt là trong không gian địa chỉ tầm trung (lớp B), và kích thước bảng định tuyến lớn đến mức gây hại của Internet. Tính bảo mật và kết nối đầu cuối: IPv4 không tích hợp bảo mật vào cấu trúc thiết kế. Bạn cần biết rằng giao thức IPv4 sẽ không hỗ trợ vấn đề mã hóa dữ liệu. Do đó, thay vì bảo mật lưu lượng giữa các máy chủ (host), bảo mật thường được thực hiện ở mức ứng dụng. Mặc dù có IPSec là một phương pháp bảo mật phổ biến ở lớp IP, mô hình bảo mật chính tập trung vào bảo mật lưu lượng giữa các mạng, với sự hạn chế trong việc bảo mật lưu lượng đầu cuối. Điều này đã thúc đẩy sự nghiên cứu và phát triển giao thức mới như IPv6 để giải quyết các nhược điểm này. 6. Các điều cần lưu ý về IPv4 address là gì?Thứ nhất: Để cấu hình cho các Host, ta thường dùng lớp địa chỉ IPv4 A, B và C. Thứ hai: Để xác định lớp địa chỉ IP, ta có thể nhìn vào octet đầu tiên của địa chỉ IPv4.
Điều này cho phép xác định loại địa chỉ IPv4 và hỗ trợ trong việc cấu hình mạng và quản lý địa chỉ IP. 7. So sánh địa chỉ IPv4 và iPv6 trên internetBảng so sánh IPv4 vs IPv6: Yếu tốIPv4IPv6Kích thước địa chỉ32 bit128 bitĐịnh dạng địa chỉĐịa chỉ sốĐịa chỉ chữ và sốKhả năng tương thích với thiết bị di độngKhông phù hợp với mạng di động vì địa chỉ dùng ký hiệu dấu thập phânTương thích tốt hơn với mạng di động vì địa chỉ được phân tách bằng dấu hai chấm và thập lục phânÁnh xạ đến địa chỉ MACSử dụng Address Resolution Protocol (ARP)Sử dụng Neighbor Discovery Protocol (NDP)Bảo mậtTùy chọnBắt buộc, bao gồm giao thức bảo mật riêng gọi là IPSecQuản lý nhóm mạng con cục bộSử dụng Internet Group Management Protocol (IGMP)Sử dụng Multicast Listener Discovery (MLD)Cấu hình địa chỉThủ công hoặc qua DHCPTự động cấu hình địa chỉ không trạng thái bằng ICMP hoặc DHCPv6DNS RecordSử dụng địa chỉ ASử dụng địa chỉ AAAAKích thước góiTối thiểu 576 byteTối thiểu 1208 byteSNMPHỗ trợKhông hỗ trợPhân mảnhThực hiện trong quá trình định tuyếnThực hiện bởi người gửiCấu hình mạngThủ công hoặc qua DHCPTự động cấu hìnhĐặc điểm địa chỉSử dụng Network Address Translation (NAT) để ánh xạ địa chỉĐịa chỉ trực tiếp là khả thi vì không gian địa chỉ rộng hơnTrường ChecksumCóKhôngChiều dài Header2040Số lượng Header field128Loại địa chỉMulticast, Broadcast và UnicastAnycast, Unicast và MulticastCác trường tùy chọnCóKhông, thay vào đó sử dụng các tiêu đề mở rộng tiện íchBảo mật IPTùy chọnBắt buộcCấu hìnhĐể giao tiếp với hệ thống khác, cần cấu hình thủ côngCó các tùy chọn cấu hình8. Một số câu hỏi thường gặp về IPv48.1. Địa chỉ IPv4 đã được sử dụng hết hay chưa?Địa chỉ IPv4 đã cạn kiệt từ những năm 90 của thế kỷ trước. Do đó, IPv6 được triển khai từ năm 1994 bởi Internet Engineer Task Force. 8.2. Vì sao không chuyển sang sử dụng hoàn toàn IPV6?Chuyển đổi hoàn toàn sang IPv6 sẽ mất rất nhiều thời gian và hàng thập kỷ. Có nhiều yếu tố như công nghệ IPv4 vẫn được tối ưu hóa, chi phí chuyển đổi, và các vấn đề khác, làm cho việc chuyển đổi toàn bộ sang IPv6 khó thực hiện trong vài năm.. 8.3. Cách bảo vệ địa chỉ IP như thế nào?Một trong những phương pháp tốt nhất để bảo vệ địa chỉ IP của bạn là sử dụng VPN (Virtual Private Network). Đây là giải pháp tối ưu và tiết kiệm chi phí để đảm bảo an ninh và bảo mật thông tin của bạn. 8.4. Giải quyết nguy cơ thiếu hụt các địa chỉ IPv4 là gì?Để giải quyết nguy cơ thiếu hụt các IPv4 address, một số biện pháp đã được áp dụng:
8.5. Địa chỉ ipv4 gồm có bao nhiêu bit?Địa chỉ IPv4 bao gồm 32 bit. 8.6. Tại sao lại cần đến 2 phiên bản IPv4 và IPv6?Cần đến 2 phiên bản IPv4 và IPv6 vì: IPv4 đã trở thành tiêu chuẩn phổ biến và được triển khai rộng rãi trong hệ thống mạng. Tuy nhiên, do sự thiếu hụt nguồn tài nguyên địa chỉ IPv4 và các hạn chế khác, cần có phiên bản mới để đáp ứng nhu cầu mở rộng của Internet. IPv6 được phát triển nhằm giải quyết vấn đề thiếu hụt địa chỉ của IPv4 bằng cách cung cấp một không gian địa chỉ lớn hơn (128 bit) và hỗ trợ số lượng địa chỉ đáng kể. IPv6 cũng mang đến nhiều tính năng và cải tiến như bảo mật, QoS (Quality of Service), định tuyến hiệu quả hơn và hỗ trợ mạng di động tốt hơn. Mặc dù IPv6 đã được phát triển, IPv4 vẫn tồn tại và được sử dụng rộng rãi. Do đó, cần có sự chuyển đổi dần dần từ IPv4 sang IPv6 để đảm bảo sự tương thích và sự liên kết giữa hai phiên bản này trong quá trình phát triển và mở rộng của Internet. 9. Mua địa chỉ IP tại VinaHostTại VinaHost, chúng tôi đang cung cấp nguồn địa chỉ IP số lượng lớn, uy tín tại Việt Nam và nhiều nước như:
Khi mua địa chỉ IP tại VinaHost, bạn có thể hoàn toàn yên tâm vì:
Nếu bạn muốn mua địa chỉ IP ở các quốc gia như Việt Nam, Mỹ, Hàn Quốc, Singapore, Thái Lan, Cambodia, hãy tham khảo bảng giá IP block của VinaHost dưới đây:
Bạn có thể linh hoạt thanh toán theo tháng tùy theo nhu cầu và ngân sách và có thể hoàn toàn yên tâm về uy tín của VinaHost và chất lượng của hạ tầng và hỗ trợ kỹ thuật. Khách hàng cá nhân, doanh nghiệp kinh doanh trong lĩnh vực game, MMO, livestreaming và các lĩnh vực khác có thể sử dụng nguồn tài nguyên IP giá rẻ từ VinaHost để mở rộng thị trường, phát triển kinh doanh. Nếu cần tư vấn về giá và cách đăng ký địa chỉ IP, quý khách đừng ngại ngần liên hệ VinaHost:
10. Tổng kếtHi vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ IPv4 là gì, đồng thời phân biệt được sự khác nhau giữa IPv4 và IPv6 để tìm ra sự lựa chọn phù hợp với ngân sách và nhu cầu của mình. Nếu muốn đọc thêm các bài viết thú vị khác, bạn có thể xem tại đây nhé! |
