Cấu Trúc IPv4 như thế nào? Vai trò IPv4 và So sánh với IPv6
- 06/06/2023
- LANIT JSC
Ngày nay, giao thức truyền tải thông tin qua Internet hay địa chỉ IP được sử dụng một cách phổ biến. Và phiên bản được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới chính là IPv4. Vậy cấu trúc IPv4 như thế nào? Hãy cập ngay các thông tin phía dưới đây nhé!
Địa chỉ IPv4 là gì?
IPv4 (Internet Protocol version 4) là một giao thức của Internet phiên bản thứ 4. Giao thức Internet IP được sử dụng trong hệ thống mạng dựa trên giao thức IPv4 và là phiên bản giao thức Internet phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi nhất trên trên thế giới hiện nay.
Địa chỉ IPv4 chủ yếu được sử dụng để xác định các thiết bị mạng như máy tính, máy chủ, router, và các thiết bị kết nối Internet khác. Nó cho phép các thiết bị trong mạng có thể giao tiếp với nhau và truy cập vào các tài nguyên mạng, như website, dịch vụ trực tuyến, và ứng dụng mạng khác nhằm đảm bảo tính an toàn dữ liệu bằng cách sử dụng các gói kiểm tra được thiết lập đi kèm với nó.
Quan tâm: IP Wan là gì? Sự khác biệt giữa cổng Wan và cổng Lan như thế nào?
Vai trò của IPv4 trong mạng máy tính
- Định danh và địa chỉ hóa:
IPv4 cung cấp các địa chỉ IP duy nhất cho mỗi thiết bị trong mạng máy tính. Địa chỉ IP giúp xác định và định danh các thiết bị.
- Giao tiếp mạng:
IPv4 cho phép các thiết bị trong mạng có thể giao tiếp với nhau. Các gói tin dữ liệu được đóng gói bằng giao thức IPv4 để truyền qua mạng từ nguồn đến đích thông qua địa chỉ IP.
- Định tuyến (Routing):
IPv4 hỗ trợ các giao thức định tuyến để định địa chỉ đích và xác định đường đi tối ưu để chuyển gói tin từ nguồn đến đích thông qua mạng. Các giao thức định tuyến như RIP, OSPF và BGP giúp điều hướng lưu lượng mạng một cách hiệu quả và đảm bảo tính sẵn sàng và tin cậy của mạng.
- Quản lý mạng:
IPv4 cung cấp các công cụ và giao thức hỗ trợ quản lý mạng, bao gồm giao thức DHCP để tự động cấu hình địa chỉ IP cho các thiết bị, giao thức DNS để ánh xạ tên miền thành địa chỉ IP, và NAT để chia sẻ địa chỉ IP công cộng cho nhiều thiết bị trong mạng.
Cấu trúc địa chỉ IPv4 như thế nào?
Cấu trúc địa chỉ IPv4 bao gồm 2 phần chính là kích thước và định dạng địa chỉ IPv4:
Kích thước của địa chỉ IPv4
Địa chỉ IPv4 có kích thước là 32 bit. Mỗi địa chỉ IPv4 được biểu diễn dưới dạng một chuỗi gồm 32 bit và chia làm 4 byte. Mỗi bit có thể có giá trị là 0 hoặc 1, tạo thành một tổng số trên 2^32 (khoảng 4,3 tỷ) địa chỉ IPv4 duy nhất. Kích thước 32 bit cho phép địa chỉ IPv4 xác định một thiết bị cụ thể trong mạng.
Địa chỉ IPv4 gồm có 3 loại địa chỉ là :Unicast, Multicast và broadcast.
Định dạng địa chỉ IPv4
Định dạng địa chỉ IPv4 được biểu diễn dưới dạng một chuỗi số thập phân và được chia thành 4 phần, ngăn cách bằng dấu chấm. Mỗi phần được biểu diễn bằng một số từ 0 đến 255. Định dạng này giúp dễ dàng nhận biết và xử lý các địa chỉ IPv4, và cung cấp một phương tiện tiện lợi để xác định các thiết bị và mạng trong mạng máy tính.
Xem thêm: Dynamic ip là gì? Static Ip là gì? Khi nào sử dụng Static, Dynamic Ip?
Các lớp của địa chỉ Ipv4
Các lớp của địa chỉ IPv4 là một phần của hệ thống phân chia địa chỉ IP theo phạm vi mạng. Địa chỉ IPv4 bao gồm 5 lớp chính: A, B, C, D và E. Lớp A, B và C được sử dụng rộng rãi trong việc cấp phát địa chỉ IP cho các mạng công cộng và riêng tư, trong khi lớp D và E có mục đích đặc biệt và ít được sử dụng. Dưới đây là mô tả của từng lớp:
Lớp A:
Lớp A có địa chỉ bit đầu luôn là 0. Gồm 1 octet đầu, 3 octet sau là phần host và phần host có 24 bit, mạng lớp A có 2^24-2 host. Lớp A có phạm vi địa chỉ từ 1.0.0.0 đến 126.255.255.255. Lớp A được dành riêng cho các mạng lớn với số lượng lớn các địa chỉ IP.
Lớp B:
Hai bit đầu của địa chỉ lớp B luôn được giữ là 10. Sử dụng 2 octet đầu là phần mạng, 2 octet sau chính là phần host- gồm có 2^16-2 host. Lớp B có phạm vi địa chỉ từ 128.0.0.0 đến 191.255.255.255. Lớp B được sử dụng cho các mạng trung bình với số lượng địa chỉ IP vừa phải.
Lớp C:
Ba bit đầu của một địa chỉ lớp C luôn là 110. Sử dụng 3 octet đầu là phần mạng, 1 octet sau là phần host. Phạm vi địa chỉ của lớp C là một số thuộc dải từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.255. Lớp C được sử dụng cho các mạng nhỏ với số lượng địa chỉ IP hạn chế.
Lớp D:
Bốn Bit đầu của octet đầu tiên là 1110, phạm vi là một số từ 224 đến 239. Lớp D được sử dụng cho multicast, nghĩa là việc truyền tải dữ liệu từ một nguồn đến nhiều đích trong mạng.
Lớp E:
Lớp E là một số từ 240 đến 255. Lớp E được dành riêng cho các mục đích đặc biệt hay mục đích dự phòng và không được sử dụng trong việc cấp phát địa chỉ IP cho mạng.
Sử dụng và quản lý địa chỉ IPv4 như thế nào?
Gán địa chỉ IP:
Địa chỉ IPv4 được gán cho các thiết bị trong mạng, bao gồm máy tính, máy chủ, router, thiết bị mạng, và các thiết bị kết nối Internet khác. Điều này đảm bảo rằng mỗi thiết bị có một địa chỉ duy nhất để xác định và giao tiếp trên mạng.
Quản lý địa chỉ IPv4:
Quản lý địa chỉ IPv4 bao gồm việc phân bổ địa chỉ IP cho các mạng con, các phòng ban hoặc các vị trí vật lý khác nhau trong tổ chức. Quản lý địa chỉ IP giúp đảm bảo rằng các địa chỉ IP được sử dụng một cách hiệu quả và không xảy ra xung đột địa chỉ.
IPv4 dùng để thiết lập, cấu hình các thiết bị mạng:
Sử dụng địa chỉ IPv4 để cấu hình các thiết bị mạng như router, switch, firewall và thiết bị mạng khác. Địa chỉ IP được sử dụng để xác định các giao diện mạng và định tuyến gói tin trong mạng.
Theo dõi và giám sát:
Địa chỉ IPv4 được sử dụng để giám sát và theo dõi các thiết bị trong mạng, để kiểm tra tình trạng và hiệu suất của các thiết bị.
Phân biệt IPv4 và IPv6
| Giao thức | IPv4 | IPv6 |
Kích thước địa chỉ | 32bit | 128bit |
Số lượng địa chỉ | Khoảng 4,3 tỷ địa chỉ | Khoảng 340 undecillion (10^36) địa chỉ |
Cấu trúc địa chỉ | Dotted-decimal format | Hexadecimal format |
Hỗ trợ mạng con | Sử dụng mạng con để phân chia mạng | Sử dụng tiền tố/ID để phân chia mạng |
Tính năng bảo mật và tích hợp | Phụ thuộc vào các công nghệ bảo mật bổ sung | Hỗ trợ bảo mật mạng tích hợp |
Hỗ trợ đa truyền thông | Khó khăn trong việc hỗ trợ đa truyền thông và QoS | Hỗ trợ đa truyền thông và QoS tích hợp sẵn |
Ứng dụng và triển khai | Được sử dụng khá rộng rãi và phổ biến trên Internet Đang đối mặt với sự cạn kiệt địa chỉ IPv4 | Được xem là giải pháp cho sự cạn kiệt địa chỉ IPv4 Đang được triển khai dần trên các mạng mới và thiết bị Đảm bảo tính bảo mật và hỗ trợ đa truyền thông tốt hơn |
