Địa chỉ IPv4 là gì? Phân loại từng lớp trong IPv4

Vinh Phạm

1798

07-06-2021

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của Internet thì địa chỉ IP cũng trở nên phổ biến và được nhiều người biết đến. Địa chỉ IP (Internet Protocol) được định nghĩa là 1 giao thức hướng dữ liệu được sử dụng bởi các máy chủ nguồn và đích để truyền tải dữ liệu ở trong 1 liên mạng chuyển mạch gói. Trong quá trình phát triển các giao thức Internet (IP) cho đến thời điểm hiện tại thì giao thức Internet phiên bản 4 (IPv4) là giao thức được sử dụng nhiều nhất.

Vậy thì Ipv4 là gì và nó hoạt động như thế nào? Hãy cùng với BizFly Cloud tìm hiểu về giao thức Internet này nhé.

Địa chỉ Ipv4 là gì?

Ipv4 viết tắt cho Internet Protocol Version 4, dịch ra có nghĩa là giao thức Internet phiên bản thứ 4. Ipv4 đã được bộ quốc phòng Hoa Kỳ chuẩn hóa trong bản MIL-STD-1777. Giao thức Internet IP đã trải qua nhiều phiên bản khác nhau và phiên bản Ipv4 là phiên bản đầu tiên được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới và hiện vẫn còn đang là nòng cốt của Internet trên toàn thế giới.

Ipv4 là giao thức mang tính hướng dữ liệu và được sử dụng cho hệ thống chuyển mạch gói. Ipv4 không quan tâm đến thứ tự truyền gói tin, cũng không đảm bảo gói tin sẽ đến đích hay là có xảy ra tình trạng lặp gói tin ở đích đến hay không. Nó chỉ có cơ chế đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu bằng việc sử dụng những gói kiểm tra được thiết lập đi kèm với nó.

Địa chỉ Ipv4 là 1 địa chỉ đơn nhất đang được sử dụng bởi các thiết bị điện tử hiện nay để nhận diện và liên lạc với nhau trên Internet. Để đánh địa chỉ, Ipv4 sử dụng 32bit và chia ra làm 4 octet (mỗi octet có 8 bit = 1 byte). Dấu chấm được sử dụng để ngăn các octet với nhau.

Để hiểu địa chỉ Ipv4 là gì có thể lấy ví dụ như sau: Giả sử ta có 1 dải số như sau: 172.16.254.1. Dải số này có thể được dùng để đặt tên cho 1 địa chỉ Ipv4 nào đó. Có thể thấy địa chỉ Ipv4 có tổng cộng 4 số và mỗi số phải nằm trong giới hạn từ 0-255. Xem hình minh họa.

Các loại địa chỉ Ipv4: unicast, broadcast, multicast. Trong đó unicast là địa chỉ IP cho phép thiết bị gửi dữ liệu đến 1 nơi nhận duy nhất. Địa chỉ IP broadcast lại cho phép gửi dữ liệu đến các host trong 1 mạng con. Còn địa chỉ IP multicast cho phép thiết bị gửi dữ liệu đến 1 tập xác định trước các host.

Địa chỉ Ipv4 có bao nhiêu lớp?

Ban đầu, 1 địa chỉ Ipv4 được chia ra làm 2 phần là địa chỉ của mạng (Network ID) và địa chỉ của máy (Host ID). Địa chỉ của mạng (Network ID) được xác lập bởi octet đầu tiên và địa chỉ của máy (Host ID) được xác lập cho 3 octet còn lại. Với cách chia này thì địa chỉ của network bị giới hạn ở con số 256. Đây là con số quá ít so với nhu cầu sử dụng thực tế. Vì vậy người ta đã định nghĩa phân lớp mạng để vượt qua giới hạn này và tập hợp thành 1 lớp mạng đầy đủ còn được gọi là classful.

Địa chỉ IP được phân ra thành 5 lớp khác nhau: lớp A, lớp B, lớp C, lớp D,lớp E. Với cách phân loại này sẽ tạo được vô số địa chỉ IPv4 khác nhau. Đặc điểm của các lớp IPv4 này là gì? Hãy cùng tìm hiểu tiếp nhé.

Lớp A

Như đã đề cập ở phần trên, địa chỉ Ipv4 được chia ra làm 4 octet. Lớp A của địa chỉ Ipv4 sử dụng octet đầu làm network và 3 Octet sau làm host. Bit đầu tiên của địa chỉ lớp A luôn được chọn là 0. Dải địa chỉ mạng lớp A chạy từ 1.0.0.0 đến 126.0.0.0. Vì vậy lớp A sẽ có tổng cộng 126 mạng. Trong khi đó mạng Loopback là 127.0.0.0. Phần host của lớp A có tất cả 24 bit. Do đó, mỗi lớp A có (224 – 2) host. Xem hình minh họa.

Lớp B

Lớp B của địa chỉ Ipv4 sử dụng 2 obtet đầu làm phần mạng và 2 obtet sau làm phần host. Hai bit đầu tiên của lớp B luôn là 1 và 0. Dải địa chỉ mạng lớp B chạy từ 128.0.0.0 đến 191.255.0.0. Như vậy lớp B sẽ có tổng cộng 214 mạng. Vì phần host dài 16 bit nên mạng lớp B có (216 – 2) host. Xem hình minh họa.

Lớp C

Lớp C của địa chỉ Ipv4 dùng 3 octet đầu làm phần mạng và 1 octet sau làm phần host. Địa chỉ lớp C luôn có 3 bit đầu là 1 1 0. Dải mạng lớp C chạy từ 192.0.0.0 -> 223.255.255.0. Như vậy sẽ có 221 mạng trong lớp C. Đối với phần host gồm 1 octet sau cùng nên dài 8 bit và sẽ có (28 – 2) host trong lớp C. Xem ảnh minh họa.

Lớp D

Lớp D được sử dụng làm các địa chỉ multicast và dải địa chỉ lớp D từ 224.0.0.0 -> 239.255.255.255. Lấy ví dụ như Ví dụ: 224.0.0.5 dùng cho OSPF; 224.0.0.9 dùng cho RIPv2.

Lớp E

Lớp E gồm các giải số từ 240.0.0.0 trở đi và được sử dụng cho mục đích dự phòng.

Những lưu ý của Ipv4

Sau khi tìm hiểu địa chỉ Ipv4 là gì và các lớp mạng của địa chỉ Ipv4 là gì, cùng chúng tôi phân tích tiếp 1 số lưu ý khi sử dụng Ipv4 nhé.

1. Các địa chỉ của lớp A, lớp B, lớp C của Ipv4 thường được dùng để đặt cho các host.

2. Bạn nên quan sát octet đầu tiên của địa chỉ Ipv4 để xác định địa chỉ IP thuộc lớp nào. Nếu octet đầu tiên từ 1 đến 126 thì địa chỉ thuộc lớp A. Nếu octet đầu tiên từ 128 đến 191 thì địa chỉ thuộc lớp B. Nếu octet đầu tiên từ 192 đến 223 thì địa chỉ thuộc lớp C. Nếu octet đầu tiên từ 224 đến 239 thì địa chỉ thuộc lớp D. Cuối cùng, nếu octet đầu tiên từ 240 đến 255 thì địa chỉ thuộc lớp E.

Hạn chế của IPv4 là gì?

Sau khi hiểu được Ipv4 là gì và đặc điểm của các lớp Ipv4 là gì? Hãy cùng chúng tôi tiếp tục tìm hiểu những hạn chế của Ipv4 là gì nhé. 

Hạn chế lớn nhất của Ipv4 là cấu trúc thiết kế của nó không có bất cứ cách thức bảo mật nào cả. Ipv4 cũng hoàn toàn không có phương tiện mã hóa dữ liệu. Vì vậy, lưu lượng truyền tải dữ liệu giữa các host với nhau sẽ không được bảo mật, chỉ được bảo mật phổ biến ở mức ứng dụng mà thôi. Nếu áp dụng phương thức bảo mật phổ biến IPSec tại tầng IP thì mô hình bảo mật chủ yếu là bảo mật lưu lượng giữa các mạng còn việc bảo mật đầu cuối thường sử dụng rất hạn chế.

Việc thiếu hụt không gian địa chỉ cũng là 1 trong những hạn chế rất lớn của Ipv4. Để đánh địa chỉ, phiên bản Ipv4 chỉ sử dụng 32bit, do đó không gian của nó chỉ có khoảng 236 địa chỉ. Sự bùng nổ Internet đến thời điểm hiện tại khiến cho tài nguyên Ipv4 được sử dụng gần như là cạn kiện. Vì thế phiên bản này không đủ đáp ứng so với nhu cầu hiện nay. 

Chính vì nguy cơ bị thiếu hụt không gian địa chỉ cũng như để khắc phục những hạn chế của Ipv4 đã thúc đẩy việc nghiên cứu giao thức Internet mới để thay thế cho Ipv4. Ipv6 (Internet Protocol Version 6) đã ra đời để làm điều này và hiện tại tổ chức Internet IETF đang thúc đẩy việc thay thế Ipv4 bằng Ipv6. Chiều dài của địa chỉ Ipv6 là 128bit, gấp 4 lần chiều dài địa chỉ Ipv4 nên không gian và tài nguyên của địa chỉ Ipv6 là lớn hơn rất nhiều so với Ipv4. 

>> Tìm hiểu thêm: IPv6 là gì? Tìm hiểu giao thức Internet phiên bản 6 mới nhất 

Hiện nay, nếu bạn kiểm tra địa chỉ IP bằng các website nổi tiếng như https://whatismyipaddress.com/ . Thường bạn sẽ nhìn thấy cả 2 loại địa chỉ Ipv4 và Ipv6. Đây là nỗ lực nhằm hạn chế sự ảnh hưởng của địa chỉ Ipv4 và dần thay thế hoàn toàn bằng Ipv6 trong tương lai.

Sau khi đọc xong bài viết từ BizFly Cloud, có lẽ bạn cũng đã phần nào hiểu được Ipv4 là gì cũng như địa chỉ Ipv4 là gì. Internet thời buổi sơ khai chỉ phục vụ 1 bộ phận rất nhỏ dân cư. Thế nhưng, ngày nay Internet đã trở thành 1 phần không thể thiếu của con người ở bất cứ đâu, bất cứ quốc gia nào trên thế giới. Internet càng phát triển càng thách thức các nhà khoa học liên tục sáng tạo ra những công nghệ mới để theo kịp sự phát triển của nó. Ipv4 là 1 trong những ví dụ điển hình. Nó gần như đã thực hiện rất tốt sứ mệnh của mình và đang được dần thay thế bằng Ipv6.

Hiện nay, bên cạnh IPv4, IPv6 đã được hỗ trợ miễn phí trên BizFly Cloud Server, người dùng khi tạo và cài đặt máy chủ trên BizFly Cloud có thể lựa chọn thiết lập với IPv6 dễ dàng mà không cần lo lắng về các trở ngại kỹ thuật khi triển khai phiên bản này, giúp người dùng thuận tiện hơn trong việc sử dụng Cloud Server cho các công việc của mình.

Theo Bizfly Cloud chia sẻ

>> Có thể bạn quan tâm: BizFly Cloud Server hỗ trợ IPv6