Địa chỉ IPv4 là gì? Tại sao địa chỉ IPv4 ngày càng cạn kiệt?

Địa chỉ IPv4 là gì?

IPv4 là giao thức Internet IP phiên bản thứ 4 biểu hiện dưới dạng một chuỗi số 32 Bit được phân tách bằng dấu chấm. Địa chỉ IPv4 giúp xác định duy nhất một giao diện mạng trong một thiết bị.

địa chỉ IPv4 là gì

IP là một phần của bộ giao thức TCP/IP và là quy tắc chính để liên lạc trên Internet. Bắt buộc phải phát địa chỉ IP trên các thiết bị, chẳng hạn như PC, máy in, máy chủ, bộ định tuyến hay bộ chuyển mạch,… để có thể liên lạc với nhau trong mạng hoặc ngoài Internet.

IPv4 là phiên bản đầu tiên được triển khai trong ARPANET vào năm 1983. Địa chỉ IP phiên bản 4 là số nguyên 32 bit được biểu thị bằng ký hiệu thập phân. Ví dụ 192.0.2.126 có thể là địa chỉ IPv4.

Địa chỉ IPv4 có cấu trúc thế nào?

Địa chỉ IPv4 được biểu hiện dưới dạng một chuỗi gồm 4 bộ số ở định dạng thập phân và cách nhau bằng dấu chấm. Mỗi bộ số được gọi là “octet” vì một bô bao gồm 8 bit.

Một số trong Octet nằm trong khoảng từ 0 – 255. Do đó phạm vi địa chỉ IPv4 bị giới hạn từ 0.0.0.0 đến 255.255.255.255. Cấu trúc của một địa chỉ IPv4 gồm 2 phần: phần mạng và phần máy chủ. Subnet Mask được sử dụng để xác định những phần này.

cấu trúc địa chỉ IPv4

1. Phần mạng

Phần mạng của một địa chỉ IPv4 nằm ở phía bên trái của địa chỉ IP gồm 3 octet đầu tiên và dùng để chỉ định mạng cụ thể chứa địa chỉ IPv4. Phần mạng này cũng xác định lớp địa chỉ IP của địa chỉ IPv4.

Trở lại ví dụ ở trên ta có địa chỉ IPv4 192.168.10.100 và mặt nạ mạng con /24. /24 đơn giản có nghĩa là 24 bit đầu tiên, bắt đầu từ bên trái, là phần mạng của địa chỉ IPv4. 8 bit còn lại trong 32 bit sẽ là phần máy chủ.

2. Phần máy chủ

Phần máy chủ của địa chỉ IPv4 xác định chính xác thiết bị hoặc giao diện trên mạng của bạn. Các máy chủ có cùng phần mạng có thể kết nối trực tiếp với nhau mà không cần định tuyến lưu lượng.

Cách phân bổ địa chỉ IPv4

Địa chỉ giao thức Internet IP có thể được phân bổ các các máy chủ hoặc giao diện theo bằng cách cấu hình thủ công hoặc tự động qua DHCP Server.

  • Địa chỉ IP cố định: là loại địa chỉ IP được đặt bằng cách cấu hình trên thiết bị. Cách tốt nhất là đặt địa chỉ IP cố định trên các thiết bị mạng như Router, Switch hay máy chủ.
  • Địa chỉ IP động: Đây là địa chỉ được cấp phát tự động cho thiết bị qua DHCP Server. Loại địa chỉ này tốt nhất nên sử dụng trên các thiết bị đầu cuối như máy tính, laptop, điện thoại,…

Địa chỉ IPv4 có những loại nào?

Có hai loại địa chỉ IP, đó là địa chỉ IP công cộng (Public IP) và địa chỉ IP riêng (Private IP):

  • Public IP: được sử dụng để định tuyến lưu lượng truy cập Internet. Địa chỉ này được sử dụng trên Internet và được Nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) cung cấp cho khách hàng của họ.
  • Private IP: được sử dụng trong các mạng cục bộ cho lưu lượng nội bộ trong mạng LAN. Địa chỉ riêng không thể định tuyến được trên Internet.

Địa chỉ IPv4 đã hết chưa?

Ngày nay mỗi gia đình đều sử dụng rất nhiều thiết bị từ điện thoại thông minh, máy tính, laptop, Tivi, máy tính bảng,… Địa chỉ IPv4 bị giới hạn bởi địa chỉ 32 bit. Điều này có nghĩa là số lượng máy chủ duy nhất ở mức 232, gần 4,3 tỷ địa chỉ IPv4 để sử dụng (chính xác là 4.294.967.296).

Nhưng sự thật là con số 4.3 tỷ này không đủ trước nhu cầu sử dụng Internet hiện nay. Năm 2011, cơ quan quản lý IANA (cơ quan điều phối toàn cầu về địa chỉ IP) đã công bố hết dung lượng địa chỉ IPv4 miễn phí để phân bổ cho các cơ quan đăng ký. Năm 2014, IANA thông báo rằng họ đang phân phối các địa chỉ IPv4 cuối cùng.

Địa chỉ IPv6 thay thế IPv4

so sánh IPv4 và IPv6

Để giải quyết vấn đề địa chỉ IPv4 đã hết, Internet đang chuyển sang phiên bản mới hơn là IPv6. Đây là phiên bản mới nhất của giao thức Internet IP, địa chỉ IPv6 có không gian địa chỉ lên tới 128 bit thay vì 32 bit tại IPv4. IPv6 sử dụng cả chữ cái và số trong mã định danh (ví dụ: 2002:db8::8a3f:362:7897).

Không gian địa chỉ IP là 340 tỷ tỷ tỷ, do đó nó có thể đáp ứng đầy đủ nhu cầu sử dụng hiện tại và tương lai. Tuy nhiên vấn đề đặt ra là IPv4 và IPv6 không thể tương tác trực tiếp với nhau. thêm điều nữa là IPv6 không phải giao thức dễ dàng sử dụng. Vấn đề chuyển từ IPv4 sang IPv6 gặp thách thức nhưng sẽ là xu hướng tất yếu hiện nay.

Xem thêm: