Tìm hiểu về địa chỉ IPv4

      Không có bình luận ở Tìm hiểu về địa chỉ IPv4

Chắc có lẽ các bạn đã từng nghe đến hoặc đã biết đến địa chỉ IP, trong bài này chúng ta hãy cùng tìm hiểu sâu hơn nữa về địa chỉ IP nào.

Giới thiệu về địa chỉ IP:

IP là viết tắt của từ Internet Protocol tức có nghĩa là Giao thức Internet, thực sự vậy để các máy tính nhận dạng được nhau thì mỗi máy tính sẽ được gắn bởi một địa chỉ IP. Như vậy sẽ không thể gắn cho 2 máy sử dụng cùng một địa chỉ ip vàoToàn bộ địa chỉ IP trên toàn thế giới được quản lý bởi IANA, phân phối cho từng quốc gia và doanh nghiệp đưa vào sử dụng.
Địa chỉ IP được phát triển qua nhiều phiên bản, tuy nhiên có những phiên bản chỉ dùng để thử nghiệm. Hai phiên bản được ứng dụng trong thực tế là IPv4 (IP version 4) sử dụng 32 bit dữ liệu và IPv6 (IP version 6) sử dụng 128 bit dữ liệu. Trong bài này, chúng ta sẽ dùng thuật ngữ IP để nói về IPv4, vốn được sử dụng chủ yếu hiện nay trên thế giới. Còn IPv6 được tạo re để thay thế địa chỉ IPv4 sắp cạn kiệt trong tuơng lai. Do IPv6 sử dụng 128 bit dữ liệu nên số địa chỉ ip sẽ lên đến 2128 = 340 tỷ tỷ tỷ tỷ địa chỉ, so với IPv4 là 232 = 4 tỷ mà thôi, như vậy có thể nói IPv6 gần như vô tận.
Tuy nhiên trong phạm vi bài biết này ta chỉ dùng khái niệm IP cho địa chỉ  IPv4 mà thôi.

Cấu trúc địa chỉ IPv4:

Địa chỉ IPv4 gồm 32 bit nhị phân với mỗi bit được gắn giá trị 1 hoặc 0. Do địa chỉ IPv4 chia làm 4 phần bằng nhau và được phân cách bởi dấu chấm “.” với mỗi phần là là 8 bit (1 byte) với giá trị thập phân tuơng ứng từ 0 đến 255, ta gọi mỗi phần này là một octet.
Ví dụ địa chỉ ip được viết dưới dạng thập phân là: 192.168.1.8
Tuơng ứng với các bit là: 11000000.10101000.00000001.00001000
Như vậy, với 32 bit, giới hạn của địa chỉ IPv4 là từ 0.0.0.0 đến 255.255.255.255.

Phân lớp các địa chỉ IP:

Ban đầu địa chỉ ip được chi làm 2 phần 8 bit đầu Network và 24 bit sau là Host.
Tuy nhiên như vậy số network chỉ giới hạn ở con số 256 mạng mà thôi. Sau này, một địa chỉ IP được phân chia lại thành 5 lớp như sau:

 

  • Lớp A. 8 bit network trong đó 1 bit đầu bằng 0 – 24 bit host: 0.0.0.0 đến 126.255.255.255, như vậy sẽ có 127 dải mạng, mỗi dải mạng lớp A có đến16,777,216 host.
  • Lớp B.16 bit network trong đó 2 bit đầu bằng 10 – 16 bit host: 128.0.0.0 đến 191.255.255.255, lớp B có 16,384 dải mạng, mỗi dải mạng lớp B sẽ có tối đa 65,536 host.
  • Lớp C. 24 bit network trong đó 3 bit đầu bằng 110 – 8 bit host: 192.0.0.0 đến 223.255.255.255, và lớp C có 2,097,152 dải mạng, mỗi dải mạng lớp C sẽ có tối đa 256 host.
  • Lớp D. 4 bit đầu bằng 1110 – 28 bit dùng cho multicast. 224.0.0.0 đến 239.255.255.255
  • Lớp E. 4 bit đầu bằng 1111 – 28 bit còn lại chưa rõ. 240.0.0.0 đến 255.255.255.255
  • loopback: 127.0.0.1

 

Subnet mask:

Subnet mask giống như một thuớc đo để phân rõ phần bit dành cho network và phần cho host đi kèm với một IP. Để 2 ip làm việc với nhau, bắt buộc phải chung một mạng (hay chung Network ID). Subnet mask cũng giống IPv4 gồm 32 bit, phân làm hai vùng. Vùng truớc gồm các bit toàn số 1, vùng sau (phải) gồm các bit toàn số 0. Như vậy ứng với 3 lớp mạng A, B và C sẽ có 3 subnet mask chính là:

  • Lớp A: 255.0.0.0 – 11111111 000000000000000000000000
  • Lớp B: 255.255.0.0 – 1111111111111111 0000000000000000
  • Lớp C: 255.255.255.0 – 111111111111111111111111 00000000

Ví dụ với mạng nhà thông thường, ta gắn cho một máy tính với địa chỉ ip là 192.168.1.2 và máy tính khác kết nối gắn địa chỉ ip 192.168.1.7. Theo giao thức TCP/IP, để 2 thiết bị này liên lạc được với nhau thì nó phải có chung một Network ID. Để xác định Network ID của 2 thiết bị này. Đầu tiên ta xác định được nó thuộc lớp C, subnet mask của lớp C là 255.255.255.0, có 24 bit đầu là Network ID và 8 bit sau là phần host. Vậy Network ID của mạng này là 192.168.1.0. Như vậy cả 2 thiết bị đã có thể kết nối với nhau.

Sắp xếp lại địa chỉ ip:

Do nhu cầu ngày càng lớn, và nếu sắp xếp ip theo 3 lớp A, B và C như trên thì uớc tính chỉ khoảng năm 1994 hệ thống Internet toàn cầu sẽ bị đình trệ. Vì vậy vào năm 1993, CIDR được ra đời để giải quyết vấn đề này.
Classless Inter-Domain Routing (CIDR) thay thế cách phân chia địa chỉ kiểu cũ (theo lớp A, B, C) ở chỗ có các phần bit chỉ định mạng được linh hoạt hơn. Thay vì bị giới hạn các bit chỉ thị network là 8, 16 hay 24 bit (lớp A, B và C), CIDR hiện nay sử dụng bất kỳ bit nào từ vị trí 13 đến 27. Vì thế, block địa chỉ thu được có thể thiết kế cho mạng nhỏ khoảng 32 host hoặc những mạng cỡ lớn trên 500,000 host. Điều này cho phép sự phân chia địa chỉ gần hơn với nhu cầu của các mạng mới được thiết lập. Một địa chỉ CIDR cũng bao gồm 32 bit như địa chỉ IP chuẩn và thêm vào đó là thông tin có bao nhiêu bit được sử dụng để đánh địa chỉ mạng.
Ví dụ: Trong địa chỉ CIDR 103.9.156.23/25, thì “/25” chỉ ra rằng 25 bit đầu tiên được sử dụng cho việc xác định ra một mạng duy nhất và các bit còn lại thì được sử dụng để đánh địa chỉ các host trong mạng.
Và bảng CIDR được tóm tắt như sau:
CIDRSố bit networkSố bit hostSố host trong mạngTương đuơngSubnet mask
ip/2727 bit5 bit25 = 32 host1/8 Lớp C255.255.255.224
ip/2626 bit6 bit26 = 64 host1/4 Lớp C255.255.255.192
ip/2525 bit7 bit27 = 128 host1/2 Lớp C255.255.255.128
ip/2424 bit8 bit28 = 256 hostLớp C255.255.255.0
ip/2323 bit9 bit29 = 512 host2 Lớp C255.255.254.0
ip/2222 bit10 bit210 = 1024 host4 Lớp C255.255.252.0
ip/2121 bit11 bit211 = 2048 host8 Lớp C255.255.248.0
ip/2020 bit12 bit212 = 4096 host16 Lớp C255.255.240.0
ip/1919 bit13 bit213 = 8192 host32 Lớp C255.255.224.0
ip/1818 bit14 bit214 = 16384 host64 Lớp C255.255.192.0
ip/1717 bit15 bit215 = 32768 host128 Lớp C255.255.128.0
ip/1616 bit16 bit216 = 65536 hostLớp B255.255.0.0
ip/1515 bit17 bit217 = 131072 host2 Lớp B255.254.0.0
ip/1414 bit18 bit218 = 262144 host4 Lớp B255.252.0.0
ip/1313 bit19 bit219 = 524288 host8 Lớp B255.248.0.0
Như vậy để biểu diễn dải ip lớp C ta có thể thêm vào như 192.168.1.1/24.

Default Gateway là gì?

Theo giao thức TCP/IP để 2 địa chỉ làm việc với nhau thì chúng phải có cùng một Network ID, vậy để một máy tính 192.168.1.2 có Network ID là 192.168.1.0 và máy chủ 103.9.156.25 có Network ID là 103.0.0.0 có thể liên lạc với nhau, ta cần thông qua thiết bị router có địa chỉ IP là 192.168.1.1 cùng Network ID với máy tính, từ đây máy tính sẽ gửi gói tin đến router, sau đó router mới định hướng lại gói tin và gửi lên internet.
Như vậy để một mạng máy tính kết nối được với internet, ta phải dùng một thiết bị router ADSL để chuyển tiếp gói tin.

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *