IPv4 là gì?

IPv4 (Internet Protocol version 4) là phiên bản thứ tư trong quá trình phát triển của các giao thức Internet. IP – Internet Protocol, là một giao thức của chồng giao thức TCP/IP thuộc về lớp Internet, tương ứng với lớp thứ ba (lớp network) của mô hình OSI. Ngày nay, IP gần như là giao thức lớp 3 thống trị, được sử dụng rộng rãi trong mọi hệ thống mạng trên phạm vi toàn thế giới.

I. Cấu trúc địa chỉ IPv4

  • Địa chỉ IP gồm 32 bit nhị phân, chia thành 4 cụm 8 bit (gọi là các octet). Các octet được biểu diễn dưới dạng thập phân và được ngăn cách nhau bằng các dấu chấm.
  • Địa chỉ IP được chia thành hai phần: phần mạng (network) và phần host.
IPv4 là gì? IPv4 là gì?
Cấu trúc địa chỉ IPv4
  • Việc đặt địa chỉ IP phải tuân theo các quy tắc sau:

– Các bit phần mạng không được phép đồng thời bằng 0.

Ví dụ: Địa chỉ 0.0.0.1 với phần mạng là 0.0.0 và phần host là 1 là không hợp lệ.

– Nếu các bit phần host đồng thời bằng 0, ta có một địa chỉ mạng.

Ví dụ: Địa chỉ 192.168.1.1 là một địa chỉ có thể gán cho host nhưng địa chỉ 192.168.1.0 là một địa chỉ mạng, không thể gán cho host được.

– Nếu các bit phần host đồng thời bằng 1, ta có một địa chỉ broadcast.

Ví dụ: Địa chỉ 192.168.1.255 là địa chỉ broadcast cho mạng 192.168.1.0

II. Các lớp địa chỉ IPv4

Không gian địa chỉ IP được chia thành các lớp sau:

Lớp A:

IPv4 là gì? IPv4 là gì?
Địa chỉ lớp A
  • Địa chỉ lớp A sử dụng một octet đầu làm phần mạng, ba octet sau làm phần host.
  • Bit đầu của một địa chỉ lớp A luôn được giữ là 0.
  • Các địa chỉ mạng lớp A gồm: 1.0.0.0 -> 126.0.0.0.
  • Mạng 127.0.0.0 được sử dụng làm mạng loopback.
  • Phần host có 24 bit => mỗi mạng lớp A có (224 – 2) host.

Lớp B:

IPv4 là gì? IPv4 là gì?
Địa chỉ lớp B
  • Địa chỉ lớp B sử dụng hai octet đầu làm phần mạng, hai octet sau làm phần host.
  • Hai bit đầu của một địa chỉ lớp B luôn được giữ là 1 0.
  • Các địa chỉ mạng lớp B gồm: 128.0.0.0 -> 191.255.0.0. Có tất cả 214 mạng trong lớp B.
  • Phần host dài 16 bit do đó một mạng lớp B có (216 – 2) host.

Lớp C:

IPv4 là gì? IPv4 là gì?
Địa chỉ lớp C
  • Địa chỉ lớp C sử dụng ba octet đầu làm phần mạng, một octet sau làm phần host.
  • Ba bit đầu của một địa chỉ lớp C luôn được giữ là 1 1 0.
  • Các địa chỉ mạng lớp C gồm: 192.0.0.0 -> 223.255.255.0. Có tất cả 221 mạng trong lớp C.
  • Phần host dài 8 bit do đó một mạng lớp C có (28 – 2) host.

Lớp D:

  • Gồm các địa chỉ thuộc dải: 224.0.0.0 -> 239.255.255.255
  • Được sử dụng làm địa chỉ multicast.
  • Ví dụ: 224.0.0.5 dùng cho OSPF; 224.0.0.9 dùng cho RIPv2

Lớp E:

  • Từ 240.0.0.0 trở đi.
  • Được dùng cho mục đích dự phòng.

Lưu ý: 

  • Các lớp địa chỉ IP có thể sử dụng đặt cho các host là các lớp A, B, C.
  • Để thuận tiện cho việc xác định địa chỉ IP thuộc lớp nào, có thể quan sát octet đầu của địa chỉ, nếu octet này có giá trị nằm trong khoảng:

1 -> 126: địa chỉ lớp A.

128 -> 191: địa chỉ lớp B.

192 -> 223: địa chỉ lớp C.

224 -> 239: địa chỉ lớp D.

240 -> 255: địa chỉ lớp E.

III. Địa chỉ Private và địa chỉ Public

Địa chỉ IP được phân thành 2 loại: private và public.

  • Private: chỉ được sử dụng trong mạng nội bộ (mạng LAN), không được định tuyến trên môi trường Internet. Có thể được sử dụng lặp lại trong các mạng LAN khác nhau.
  • Public: là địa chỉ được sử dụng cho các gói tin đi trên môi trường Internet, được định tuyến trên môi trường Internet. Địa chỉ public phải là duy nhất cho mỗi host tham gia vào Internet.

Dải địa chỉ private (được quy định trong RFC 1918):

Lớp A: 10.x.x.x

Lớp B: 172.16.x.x -> 172.31.x.x

Lớp C: 192.168.x.x

Kỹ thuật NAT (Network Address Translation) được sử dụng để chuyển đổi giữa IP private và IP public.

Ý nghĩa của địa chỉ private: được sử dụng để bảo tồn địa chỉ public.

IV. Địa chỉ Broadcast

  • Gồm 2 loại:

Direct broadcast: ví dụ như 192.168.1.255

– Local broadcast: 255.255.255.255

  • Để phân biệt hai loại địa chỉ này, ta xét ví dụ sau:

Xét host có địa chỉ IP là 192.168.2.1. Khi host này gửi broadcast đến 255.255.255.255, tất cả các host thuộc mạng 192.168.2.0 sẽ nhận được gói broadcast này, còn nếu nó gửi broadcast đến địa chỉ 192.168.1.255 thì tất cả các host thuộc mạng 192.168.1.0 sẽ nhận được gói broadcast (các host thuộc mạng 192.168.2.0 sẽ không nhận được gói broadcast này).

V. Subnet mask và số prefix length

Subnet mask:

  • Subnet mask là một dãy nhị phân dài 32 bit đi kèm với một địa chỉ IP để cho phép xác định được network mà IP này thuộc về. Điều này được thực hiện bằng phép toán AND địa chỉ IP với subnet-mask theo từng bit một.
  • Ví dụ: Xét địa chỉ IP 192.168.1.1 với subnet-mask là 255.255.255.0. Để xác định địa chỉ mạng của địa chỉ này, thực hiện AND 192.168.1.1 với 255.255.255.0

(Phép toán AND:    0 AND 0 = 0

0 AND 1 = 0

1 AND 0 = 0

1 AND 1 = 1 )

Dạng thập phân Dạng nhị phân
Địa chỉ IP 192.168.1.1 11000000.10100000.00000001.00000001
Subnet mask 255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
Địa chỉ mạng 192.168.1.0 11000000.10100000.00000001.00000000

 

  • Để đơn giản, chỉ cần nhớ rằng: phần network của địa chỉ chạy đến đâu, các bit 1 của subnet-mask này chạy tới đó; ứng với các bit phần host của địa chỉ, các bit của subnet-mask nhận giá trị bằng 0.
  • Các subnet-mask chuẩn của các địa chỉ lớp A, B, C:

Lớp A: 255.0.0.0

Lớp B: 255.255.0.0

Lớp C: 255.255.255.0

Prefix length:

  • Một cách khác để xác định địa chỉ IP là sử dụng số prefix – length. Số prefix – length là số bit mạng trong một địa chỉ IP. Giá trị này được viết ngay sau địa chỉ IP và ngăn cách bởi dấu “/”.
  • Ví dụ:    192.168.1.1/24

172.168.2.1/16

10.0.0.8/8

>>>>Xem thêm: Hướng dẫn chia IP

Các từ khóa hay tìm kiếm:

  • IPv4 
  • Địa chỉ IP
  • Địa chỉ Broadcast
  • Subnet mask
  • Prefix length
  • Các lớp địa chỉ IP

BÌNH LUẬN

Please enter your comment!
Please enter your name here