Tweet
Địa chỉ IP cung cấp danh tính riêng biệt cho các thiết bị trên mạng dữ liệu IP để chúng có thể tìm thấy nhau trong vô vàn thiết bị trong mạng Mỗi gói tin đi qua mạng TCP/IP đều có một địa chỉ IP xác định thiết bị đã gửi gói tin đó và cũng chứa thông tin đích đến để gói tin có thể được định tuyến thành công đến nơi cần đến.
Định nghĩa Địa chỉ IP
Địa chỉ IP là một dãy số được sử dụng để gắn nhãn cho bất kỳ thiết bị nào sử dụng giao thức Internet Protocol làm phương tiện liên lạc. Giao thức Internet Protocol được phát triển vào những năm 1970 và là nền tảng của bộ giao thức trên internet, bộ giao thức mà định nghĩa mọi thứ về cách các thiết bị trên internet trao đổi thông tin.
Thông tin được truyền qua mạng dưới dạng các phần rời rạc được gọi là gói tin; mỗi gói tin được tạo thành từ các dữ liệu của người dùng mạng khi đang trao đổi với một người dùng khác hoặc một thiết bị khác trong mạng, nhưng các gói tin ngoài dữ liệu thì nó cũng bao gồm một cái tem ghi thông tin của gói dữ liệu đó gọi là Header.
Trong số các phần thông tin được lưu trữ trong header của gói tin là địa chỉ IP của thiết bị đã gửi gói (IP nguồn) và địa chỉ IP của thiết bị nơi gói tin đang hướng tới (IP đích). Bộ định tuyến và cơ sở hạ tầng mạng sẽ sử dụng thông tin này để đảm bảo các gói đến được nơi mà chúng phải đến.
Hệ thống tên miền trong địa chỉ IP
Hệ thống máy tính chỉ làm việc với địa chỉ IP, còn con người tương tác với máy tính mà dùng các loại địa chỉ IP giống máy tính thì rất khó khăn cho con người để nhớ các địa chỉ này. Ví dụ bạn truy cập tới trang web có địa chỉ 113.161.103.29, sau đó thì truy cập web tới địa chỉ 27.74.248.22, thật quá khó khăn để nhớ các dãy số này.
Nhưng nhiều máy tính được kết nối internet cũng có các loại địa chỉ mà con người có thể đọc được, nhớ được, loại địa chỉ đó bao gồm các từ và được gọi là tên miền, chẳng hạn như vnpro.vn. Hệ thống tên miền còn được gọi là DNS là một phần khác của bộ giao thức Internet Protocol và nó đảm bảo rằng các yêu cầu bằng tên miền của người dùng mạng sẽ phản hồi lại được địa chỉ IP chính xác cho máy tính và các thiết bị mạng có thể hiểu và điền thông tin IP nguồn, IP đích vào gói tin IP.
Tuy nhiên, địa chỉ IP vẫn là cách mà các thiết bị kết nối internet.
Phiên bản địa chỉ IP: IPv4 và IPv6
Có hai phiên bản địa chỉ IP: IPv4 và IPv6 và chúng có các định dạng khác nhau, điểm khác biệt chính giữa chúng là có thể tạo được số lượng địa chỉ khác nhau, IPv6 là (2128) địa chỉ nhiều hơn nhiều so với địa chỉ IPv4 (232) địa chỉ.
Đó là nhờ vào định dạng mà 2 loại IP này sử dụng. Địa chỉ IPv4 được viết thành bốn phần được phân tách bằng dấu chấm như sau: 00101101.00110000.11110001.11000110
Nhưng mỗi phần lại được con người biểu diễn và viết bằng chữ số Hệ cơ số 10 để dể nhớ thành 45.48.241.198. Nhưng máy tính về cơ bản chỉ xử lý các số trong hệ nhị phân (chỉ sử dụng các số 0 và một)
Rất có thể bạn đã thấy các địa chỉ IP như vậy trước đây vì chúng xuất hiện từ năm 1983. Phiên bản mới hơn của IPv4 là IPv6 đang dần thay thế IPv4 và cách định địa chỉ của nó trông giống như sau:
2620:cc:8000:1c82:544c:cc2e:f2fa:5a9b
Lưu ý rằng thay vì bốn cụm thì IPv6 có tám cụm và chúng được phân tách bằng dấu hai chấm thay vì dấu chấm. Và chúng đều là những con số hệ nhị phân 0 và 1. Nhưng có các chữ cái trong đó vì địa chỉ IPv6 được con người biểu diễn bằng hệ cơ số thập lục phân (Cơ số 16). Những chữ số 0-9 cộng với chữ cái A-F. Mỗi con số này đại diện cho một số nhị phân 16 bit.
Địa chỉ IPv4 là số 32 bit và tổng số địa chỉ có thể có độ dài đó là 232 được đề cập ở trên — khoảng 4,3 tỷ. Đó là con số rất nhiều trong những ngày đầu của Internet. Nhưng bắt đầu trở thành một cuộc khủng hoảng tiềm ẩn khi các thiết bị kết nối internet tăng lên gấp bội. Địa chỉ IPv6 là số 128 bit, có nghĩa là có thể có 2128 địa chỉ, một con số mà không thể viết ra được vì nó quá dài, dài 39 chữ số.
Sự lo lắng rằng các địa chỉ IPv4 sẽ cạn kiệt là nguyên nhân thúc đẩy sự phát triển của IPv6. Nhưng trên thực tế, địa chỉ IPv4 vẫn được sử dụng rộng rãi.
Địa chỉ IP được gán như thế nào?
Như IANA (tổ chức quản lý, cấp phát số hiệu Internet) đã nói, “Cả địa chỉ IPv4 và IPv6 thường được chỉ định theo cách phân cấp,” và IANA nằm ở đầu phân cấp, chỉ định các khối địa chỉ IP cho các cơ quan đăng ký internet khu vực (có thể hiểu là các vùng). Các cơ quan đăng ký khu vực lại chỉ định các khối nhỏ hơn cho các cơ quan đăng ký quốc gia và cứ tiếp tục như vậy, với các khối cuối cùng được chỉ định cho các nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP) riêng lẻ, trong bối cảnh này bao gồm các công ty điện thoại di động. Chính các ISP chỉ định địa chỉ IP cụ thể cho các thiết bị riêng lẻ và có một số cách họ có thể thực hiện việc này.
Địa chỉ IP tĩnh so với địa chỉ IP động
Địa chỉ IP tĩnh là địa chỉ được ISP gán cho một thiết bị và được đảm bảo là không đổi. Nếu địa chỉ máy tính của bạn là 45.48.241.198, thì địa chỉ đó sẽ giữ nguyên như vậy bao lâu bạn muốn. Địa chỉ IP tĩnh rất quan trọng đối với các thiết bị cần dễ dàng tìm thấy trên internet, như máy chủ web hoặc máy chủ Game. Nói chung, ISP sẽ tính thêm phí cho khách hàng đối với địa chỉ IP tĩnh được chỉ định.
Địa chỉ IP Public và Private
Mạng gia đình hoặc mạng công ty thông thường kết nối với Internet công cộng qua bộ định tuyến và chính bộ định tuyến này được ISP gán địa chỉ IP. Từ quan điểm của thế giới bên ngoài, tất cả lưu lượng truy cập từ các thiết bị trên mạng cục bộ đó đều đến từ địa chỉ IP Public trên bộ định tuyến, nhưng bên trong mạng, mỗi thiết bị (bao gồm cả bộ định tuyến) có một địa chỉ IP riêng đó là địa chỉ Private, thường được bộ định tuyến gán thông qua DHCP.
Những địa chỉ này được coi là Private vì chúng chỉ được sử dụng để chuyển hướng các gói trong mạng cục bộ, mạng riêng và không ai bên ngoài mạng có thể nhìn thấy. Do đó, cùng một địa chỉ IP có thể được sử dụng trên vô số mạng riêng khác nhau mà không gây nhầm lẫn. Trên thực tế, có những khối địa chỉ IP được dành riêng để sử dụng trên các mạng riêng này. (Đối với các mạng gia đình nhỏ, địa chỉ bắt đầu bằng 192.168 khá phổ biến.)
Công việc của bộ định tuyến là thay đổi địa chỉ IP gốc và đích trong header của mỗi gói khi cần thiết khi nó truyền giữa mạng riêng và internet công cộng, quá trình đó được gọi là chuyển đổi địa chỉ hoặc NAT.
Subnetting và mặt nạ mạng con
Địa chỉ IP được phân cấp. Nói chung, các số phần bên trái của địa chỉ IP cho bạn biết thiết bị có địa chỉ IP đó đang sử dụng mạng nào (phần mạng), trong khi các số bên phải xác định thiết bị cụ thể (phần máy). Tuy nhiên, Giao thức Internet Protocol không xác định đâu là bên trái, đâu là bên phải, đâu là đường phân cách; Ngoài ra, một số bit trong địa chỉ có thể được sử dụng để xác định mạng con. Cho nên bộ định tuyến và máy tính xác định phần nào của địa chỉ IP tham chiếu đến mạng hoặc mạng con bằng cách sử dụng mặt nạ mạng con còn gọi là subnet mask. Trong IPv4 subnet mask là một cụm 4 số 8 bit giống như một địa chỉ IP tiêu chuẩn, với tất cả các số ở bên trái là 1 và tất cả các số ở bên phải là 0; vậy đường phân chia giữa các số 1 và các số 0 xác định phần mạng và phần máy trong địa chỉ IP.
Địa chỉ IP của tôi là gì?
Vì bạn đang đọc nội dung này trên một thiết bị được nối mạng, bạn có thể tự hỏi địa chỉ IP của chính mình là gì. Có nhiều trang web chẳng hạn như whatismyipaddress.com, sẽ cho bạn biết vì mọi gói mạng bạn gửi ra internet đều chứa thông tin đó.
Tuy nhiên, giống như hầu hết mọi người, nếu thiết bị của bạn được kết nối với mạng cục bộ, thì kết quả bạn nhận được từ các trang web này là địa chỉ IP Public được chỉ định cho bộ định tuyến của bạn. Để tìm địa chỉ IP riêng của bạn trên mạng cục bộ, bạn cần tìm hiểu kỹ cài đặt mạng của thiết bị.
Ẩn địa chỉ IP của bạn bằng VPN
Địa chỉ IP của bạn có thể tiết lộ nhiều điều về bạn. Ví dụ, nó sẽ cho bất kỳ ai biết vị trí địa lý gần đúng của bạn và có rất nhiều lý do mà bạn có thể muốn che giấu điều đó. Một cách để làm như vậy là sử dụng mạng riêng ảo hoặc VPN. Dịch vụ VPN có thể thiết lập một đường hầm được mã hóa trên Internet công cộng từ thiết bị của bạn đến mạng riêng do nhà cung cấp VPN. Đối với các trang Web bên ngoài, địa chỉ IP của bạn sẽ là địa chỉ được gán cho máy chủ VPN chứ không phải địa chỉ thật nữa, bằng cách đó, bạn đang giấu được địa chỉ thật của mình.
Định nghĩa Địa chỉ IP
Địa chỉ IP là một dãy số được sử dụng để gắn nhãn cho bất kỳ thiết bị nào sử dụng giao thức Internet Protocol làm phương tiện liên lạc. Giao thức Internet Protocol được phát triển vào những năm 1970 và là nền tảng của bộ giao thức trên internet, bộ giao thức mà định nghĩa mọi thứ về cách các thiết bị trên internet trao đổi thông tin.
Thông tin được truyền qua mạng dưới dạng các phần rời rạc được gọi là gói tin; mỗi gói tin được tạo thành từ các dữ liệu của người dùng mạng khi đang trao đổi với một người dùng khác hoặc một thiết bị khác trong mạng, nhưng các gói tin ngoài dữ liệu thì nó cũng bao gồm một cái tem ghi thông tin của gói dữ liệu đó gọi là Header.
Trong số các phần thông tin được lưu trữ trong header của gói tin là địa chỉ IP của thiết bị đã gửi gói (IP nguồn) và địa chỉ IP của thiết bị nơi gói tin đang hướng tới (IP đích). Bộ định tuyến và cơ sở hạ tầng mạng sẽ sử dụng thông tin này để đảm bảo các gói đến được nơi mà chúng phải đến.
Hệ thống tên miền trong địa chỉ IP
Hệ thống máy tính chỉ làm việc với địa chỉ IP, còn con người tương tác với máy tính mà dùng các loại địa chỉ IP giống máy tính thì rất khó khăn cho con người để nhớ các địa chỉ này. Ví dụ bạn truy cập tới trang web có địa chỉ 113.161.103.29, sau đó thì truy cập web tới địa chỉ 27.74.248.22, thật quá khó khăn để nhớ các dãy số này.
Nhưng nhiều máy tính được kết nối internet cũng có các loại địa chỉ mà con người có thể đọc được, nhớ được, loại địa chỉ đó bao gồm các từ và được gọi là tên miền, chẳng hạn như vnpro.vn. Hệ thống tên miền còn được gọi là DNS là một phần khác của bộ giao thức Internet Protocol và nó đảm bảo rằng các yêu cầu bằng tên miền của người dùng mạng sẽ phản hồi lại được địa chỉ IP chính xác cho máy tính và các thiết bị mạng có thể hiểu và điền thông tin IP nguồn, IP đích vào gói tin IP.
Tuy nhiên, địa chỉ IP vẫn là cách mà các thiết bị kết nối internet.
Phiên bản địa chỉ IP: IPv4 và IPv6
Có hai phiên bản địa chỉ IP: IPv4 và IPv6 và chúng có các định dạng khác nhau, điểm khác biệt chính giữa chúng là có thể tạo được số lượng địa chỉ khác nhau, IPv6 là (2128) địa chỉ nhiều hơn nhiều so với địa chỉ IPv4 (232) địa chỉ.
Đó là nhờ vào định dạng mà 2 loại IP này sử dụng. Địa chỉ IPv4 được viết thành bốn phần được phân tách bằng dấu chấm như sau: 00101101.00110000.11110001.11000110
Nhưng mỗi phần lại được con người biểu diễn và viết bằng chữ số Hệ cơ số 10 để dể nhớ thành 45.48.241.198. Nhưng máy tính về cơ bản chỉ xử lý các số trong hệ nhị phân (chỉ sử dụng các số 0 và một)
Rất có thể bạn đã thấy các địa chỉ IP như vậy trước đây vì chúng xuất hiện từ năm 1983. Phiên bản mới hơn của IPv4 là IPv6 đang dần thay thế IPv4 và cách định địa chỉ của nó trông giống như sau:
2620:cc:8000:1c82:544c:cc2e:f2fa:5a9b
Lưu ý rằng thay vì bốn cụm thì IPv6 có tám cụm và chúng được phân tách bằng dấu hai chấm thay vì dấu chấm. Và chúng đều là những con số hệ nhị phân 0 và 1. Nhưng có các chữ cái trong đó vì địa chỉ IPv6 được con người biểu diễn bằng hệ cơ số thập lục phân (Cơ số 16). Những chữ số 0-9 cộng với chữ cái A-F. Mỗi con số này đại diện cho một số nhị phân 16 bit.
Địa chỉ IPv4 là số 32 bit và tổng số địa chỉ có thể có độ dài đó là 232 được đề cập ở trên — khoảng 4,3 tỷ. Đó là con số rất nhiều trong những ngày đầu của Internet. Nhưng bắt đầu trở thành một cuộc khủng hoảng tiềm ẩn khi các thiết bị kết nối internet tăng lên gấp bội. Địa chỉ IPv6 là số 128 bit, có nghĩa là có thể có 2128 địa chỉ, một con số mà không thể viết ra được vì nó quá dài, dài 39 chữ số.
Sự lo lắng rằng các địa chỉ IPv4 sẽ cạn kiệt là nguyên nhân thúc đẩy sự phát triển của IPv6. Nhưng trên thực tế, địa chỉ IPv4 vẫn được sử dụng rộng rãi.
Địa chỉ IP được gán như thế nào?
Như IANA (tổ chức quản lý, cấp phát số hiệu Internet) đã nói, “Cả địa chỉ IPv4 và IPv6 thường được chỉ định theo cách phân cấp,” và IANA nằm ở đầu phân cấp, chỉ định các khối địa chỉ IP cho các cơ quan đăng ký internet khu vực (có thể hiểu là các vùng). Các cơ quan đăng ký khu vực lại chỉ định các khối nhỏ hơn cho các cơ quan đăng ký quốc gia và cứ tiếp tục như vậy, với các khối cuối cùng được chỉ định cho các nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP) riêng lẻ, trong bối cảnh này bao gồm các công ty điện thoại di động. Chính các ISP chỉ định địa chỉ IP cụ thể cho các thiết bị riêng lẻ và có một số cách họ có thể thực hiện việc này.
Địa chỉ IP tĩnh so với địa chỉ IP động
Địa chỉ IP tĩnh là địa chỉ được ISP gán cho một thiết bị và được đảm bảo là không đổi. Nếu địa chỉ máy tính của bạn là 45.48.241.198, thì địa chỉ đó sẽ giữ nguyên như vậy bao lâu bạn muốn. Địa chỉ IP tĩnh rất quan trọng đối với các thiết bị cần dễ dàng tìm thấy trên internet, như máy chủ web hoặc máy chủ Game. Nói chung, ISP sẽ tính thêm phí cho khách hàng đối với địa chỉ IP tĩnh được chỉ định.
Địa chỉ IP Public và Private
Mạng gia đình hoặc mạng công ty thông thường kết nối với Internet công cộng qua bộ định tuyến và chính bộ định tuyến này được ISP gán địa chỉ IP. Từ quan điểm của thế giới bên ngoài, tất cả lưu lượng truy cập từ các thiết bị trên mạng cục bộ đó đều đến từ địa chỉ IP Public trên bộ định tuyến, nhưng bên trong mạng, mỗi thiết bị (bao gồm cả bộ định tuyến) có một địa chỉ IP riêng đó là địa chỉ Private, thường được bộ định tuyến gán thông qua DHCP.
Những địa chỉ này được coi là Private vì chúng chỉ được sử dụng để chuyển hướng các gói trong mạng cục bộ, mạng riêng và không ai bên ngoài mạng có thể nhìn thấy. Do đó, cùng một địa chỉ IP có thể được sử dụng trên vô số mạng riêng khác nhau mà không gây nhầm lẫn. Trên thực tế, có những khối địa chỉ IP được dành riêng để sử dụng trên các mạng riêng này. (Đối với các mạng gia đình nhỏ, địa chỉ bắt đầu bằng 192.168 khá phổ biến.)
Công việc của bộ định tuyến là thay đổi địa chỉ IP gốc và đích trong header của mỗi gói khi cần thiết khi nó truyền giữa mạng riêng và internet công cộng, quá trình đó được gọi là chuyển đổi địa chỉ hoặc NAT.
Subnetting và mặt nạ mạng con
Địa chỉ IP được phân cấp. Nói chung, các số phần bên trái của địa chỉ IP cho bạn biết thiết bị có địa chỉ IP đó đang sử dụng mạng nào (phần mạng), trong khi các số bên phải xác định thiết bị cụ thể (phần máy). Tuy nhiên, Giao thức Internet Protocol không xác định đâu là bên trái, đâu là bên phải, đâu là đường phân cách; Ngoài ra, một số bit trong địa chỉ có thể được sử dụng để xác định mạng con. Cho nên bộ định tuyến và máy tính xác định phần nào của địa chỉ IP tham chiếu đến mạng hoặc mạng con bằng cách sử dụng mặt nạ mạng con còn gọi là subnet mask. Trong IPv4 subnet mask là một cụm 4 số 8 bit giống như một địa chỉ IP tiêu chuẩn, với tất cả các số ở bên trái là 1 và tất cả các số ở bên phải là 0; vậy đường phân chia giữa các số 1 và các số 0 xác định phần mạng và phần máy trong địa chỉ IP.
Địa chỉ IP của tôi là gì?
Vì bạn đang đọc nội dung này trên một thiết bị được nối mạng, bạn có thể tự hỏi địa chỉ IP của chính mình là gì. Có nhiều trang web chẳng hạn như whatismyipaddress.com, sẽ cho bạn biết vì mọi gói mạng bạn gửi ra internet đều chứa thông tin đó.
Tuy nhiên, giống như hầu hết mọi người, nếu thiết bị của bạn được kết nối với mạng cục bộ, thì kết quả bạn nhận được từ các trang web này là địa chỉ IP Public được chỉ định cho bộ định tuyến của bạn. Để tìm địa chỉ IP riêng của bạn trên mạng cục bộ, bạn cần tìm hiểu kỹ cài đặt mạng của thiết bị.
Ẩn địa chỉ IP của bạn bằng VPN
Địa chỉ IP của bạn có thể tiết lộ nhiều điều về bạn. Ví dụ, nó sẽ cho bất kỳ ai biết vị trí địa lý gần đúng của bạn và có rất nhiều lý do mà bạn có thể muốn che giấu điều đó. Một cách để làm như vậy là sử dụng mạng riêng ảo hoặc VPN. Dịch vụ VPN có thể thiết lập một đường hầm được mã hóa trên Internet công cộng từ thiết bị của bạn đến mạng riêng do nhà cung cấp VPN. Đối với các trang Web bên ngoài, địa chỉ IP của bạn sẽ là địa chỉ được gán cho máy chủ VPN chứ không phải địa chỉ thật nữa, bằng cách đó, bạn đang giấu được địa chỉ thật của mình.