Internet Protocol là gì? Những kiến thức về IP không nên bỏ qua

Tìm hiểu về Internet Protocol 

Internet Protocol là gì?

Internet Protocol - Giao thức Internet (IP) là một giao thức hoặc bộ quy tắc để định tuyến và xử lý các gói dữ liệu, giúp chúng có thể di chuyển qua các mạng máy tính và đến đích chính xác. Dữ liệu truyền qua Internet được chia thành các phần nhỏ hơn và được gọi là các gói.

Thông tin IP được đính kèm vào mỗi gói và thông tin này giúp các bộ định tuyến gửi các gói đến đúng địa chỉ. Mọi thiết bị hoặc miền kết nối với Internet đều được gán một địa chỉ IP - Internet Protocol đính kèm với chúng và dữ liệu sẽ đến nơi cần thiết.

Khi các gói đến đích thì chúng sẽ được xử lý khác nhau tùy thuộc vào giao thức truyền tải nào được sử dụng kết hợp với IP. Các giao thức vận chuyển phổ biến nhất là UDP và TCP. Trong mạng, giao thức là một cách chuẩn hóa nhằm thực hiện một số hành động cùng định dạng dữ liệu nhất định để hai hay nhiều thiết bị có thể giao tiếp và hiểu nhau.

Muốn hiểu tại sao các giao thức là cần thiết, bạn hãy xem xét quá trình gửi thư. Trên phong bì thư, địa chỉ được viết theo các thứ tự sau: tên, địa chỉ đường phố, thành phố, tiểu bang và mã zip. Nếu một phong bì được thả vào hộp thư có mã zip được viết trước, sau đó là địa chỉ đường phố, theo sau là tiểu bang thì bưu điện sẽ không gửi nó. Có một giao thức được thỏa thuận để ghi địa chỉ IP là phải trình bày một số thông tin nhất định theo một thứ tự nhất định và tất cả các địa chỉ IP tuân theo một định dạng chuẩn.

IP là một giao thức không kết nối, có nghĩa là không kết nối liên tục giữa các điểm cuối đang liên lạc. Mỗi gói truyền qua Internet được coi là một đơn vị dữ liệu độc lập mà không liên quan tới bất kỳ đơn vị dữ liệu nào khác (lý do các gói được đặt theo đúng thứ tự là vì TCP, giao thức hướng kết nối theo dõi chuỗi gói trong tin nhắn). Trong mô hình truyền thông Open Interconnection (OSI), IP nằm ở lớp 3, Lớp Mạng.

Phiên bản IP được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay chính là Giao thức Internet Phiên bản 4 (IPv4). Tuy nhiên, IP Phiên bản 6 (IPv6) cũng đang bắt đầu được hỗ trợ. IPv6 cung cấp địa chỉ dài hơn nhiều, vì thế khả năng có nhiều người dùng Internet hơn. IPv6 bao gồm các khả năng của IPv4 và bất kỳ máy chủ nào có thể hỗ trợ các gói IPv6 đều có thể hỗ trợ các gói IPv4.

Internet Protocol Address - địa chỉ IP

Địa chỉ IP là một mã định danh duy nhất được gán cho một thiết bị hay miền kết nối với Internet. Mỗi địa chỉ IP là một chuỗi các ký tự, ví dụ như ‘192.168.1.1’. Thông qua các bộ phân giải DNS, dịch các tên miền có thể đọc được của con người thành các địa chỉ IP, người dùng có thể truy cập vào các trang web mà không cần phải ghi nhớ chuỗi ký tự phức tạp này. Mỗi gói IP sẽ chứa cả địa chỉ IP của thiết bị hoặc tên miền gửi gói cùng địa chỉ IP của người nhận dự định, giống như cách cả địa chỉ đích và địa chỉ trả lại được đưa vào một mẩu thư.

Khái niệm của TCP/IP - Internet Protocol

Giao thức điều khiển truyền (TCP) là một giao thức truyền tải, tức là nó quyết định cách gửi và nhận dữ liệu. Một tiêu đề TCP bao gồm các phần dữ liệu trong mỗi gói sử dụng TCP/IP. Trước khi truyền dữ liệu, TCP sẽ mở kết nối với người nhận. TCP đảm bảo rằng tất cả các gói đều đến theo thứ tự khi bắt đầu truyền. Thông qua TCP, người nhận sẽ xác nhận đã nhận từng gói tin đến. Các gói bị thiếu sẽ được gửi lại nếu như không nhận được.

TCP được thiết kế cho độ tin cậy, không phải cho tốc độ. Bởi TCP phải đảm bảo tất cả các gói đến theo thứ tự, việc tải dữ liệu qua TCP/IP có thể mất thêm nhiều thời gian hơn nếu một số gói bị thiếu.

Ban đầu TCP và IP được thiết kế để sử dụng cùng nhau và chúng thường được gọi là bộ TCP/IP. Tuy vậy, các giao thức vận chuyển khác cũng có thể được sử dụng với IP.

Khái niệm của UDP/IP - Internet Protocol

Giao thức gói dữ liệu người dùng hay còn gọi là UDP, là một giao thức truyền tải được sử dụng rộng rãi. Nó nhanh hơn TCP, nhưng cũng kém tin cậy hơn. UDP không đảm bảo tất cả các gói được phân phối và theo thứ tự, đồng thời nó không thiết lập kết nối trước khi bắt đầu hoặc nhận truyền.

UDP/IP thường được dùng để truyền phát âm thanh hoặc video, bởi đây là những trường hợp sử dụng trong đó nguy cơ các gói bị mất (có nghĩa là dữ liệu bị mất) lớn hơn vì phải giữ thời gian truyền. Ví dụ, khi người dùng đang xem video trực tuyến, không phải mọi pixel đều phải có mặt cho mọi khung hình của video. Thay vì ngồi và đợi từng bit dữ liệu được gửi thì người dùng sẽ chọn phát video ở tốc độ bình thường.

Sự khác nhau giữa phiên bản IPv4 và IPv6

Khái niệm

IPv4 là phiên bản đầu tiên của IP. Nó được triển khai sản xuất trong ARPANET vào năm 1983. Hiện nay, nó là phiên bản IP được sử dụng rộng rãi nhất. Nó được sử dụng để xác định các thiết bị trên mạng bằng hệ thống địa chỉ. IPv4 sử dụng sơ đồ địa chỉ 32 bit, cho phép lưu trữ 232 không gian địa chỉ, hơn 4 tỷ địa chỉ. Đến nay, nó được coi là Giao thức Internet chính và mang 94% lưu lượng truy cập Internet.

IPv6 là phiên bản mới nhất của Internet Protocol. Năm 1994, lực lượng đặc nhiệm kỹ sư Internet đã khởi xướng nó. Thiết kế và phát triển của bộ phần mềm đó được gọi là IPv6. Phiên bản IPv6 đang được triển khai để đáp ứng nhu cầu cần thêm địa chỉ Internet, nhằm mục đích giải quyết các vấn đề liên quan đến IPv4. Với không gian địa chỉ là 128 bit, nó cho phép 340 không gian địa chỉ. IPv6 cũng được gọi là IPng (Giao thức Internet thế hệ tiếp theo).

Các tính năng

• Các tính năng của phiên bản IPv4

• Giao thức không kết nối
• Nó cho phép tạo một lớp giao tiếp ảo đơn giản trên các thiết bị đa dạng
• Yêu cầu ít bộ nhớ hơn và dễ nhớ địa chỉ
• Đã hỗ trợ giao thức bởi hàng triệu thiết bị
• Cung cấp thư viện video và hội nghị

• Các tính năng của phiên bản IPv6

• Cơ sở hạ tầng định tuyến và định tuyến
• Cấu hình trạng thái và trạng thái
• Hỗ trợ chất lượng dịch vụ (QoS)
• Một giao thức lý tưởng cho tương tác nút lân cận

So sánh sự khác biệt giữa IPv4 và IPv6 qua các tiêu chí

• Kích thước của địa chỉ IP: Phiên bản IPv4 là một địa chỉ IP 32 bit, IPv6 là một địa chỉ IP 128 bit.
• Phương pháp đánh địa chỉ: IPv4 là một địa chỉ số và các bit nhị phân của nó được phân tách bằng dấu chấm (.). IPv6 là một địa chỉ chữ và số có các bit nhị phân được phân tách bằng dấu hai chấm (:). Nó cũng chứa thập lục phân. Ví dụ: IPv4 là 12.244.222.165, IPv6 là 2001: 0db8: 0000: 0000: 0000: ff00: 0042: 7879
• Số trường tiêu đề: Phiên bản IPv4 là 12, IPv6 là 8
• Độ dài của tiêu đề được nộp: IPv4 là 20, IPv6 là 40
• Tổng kiểm tra: IPv4 có trường kiểm tra, IPv6 không có trường kiểm tra
• Loại địa chỉ: Phiên bản IPv4 là Unicast, phát sóng và phát sóng đa hướng. Phiên bản IPv6 là Unicast, anycast và multicast.
• Số lớp: IPv4 cung cấp năm loại địa chỉ IP khác nhau, từ lớp A đến lớp E. Ipv6 cho phép lưu trữ số lượng địa chỉ Ip không giới hạn.
• Cấu hình: Đối với IPv4, bạn phải cấu hình một hệ thống mới được cài đặt trước khi nó có thể giao tiếp với các hệ thống khác. Còn IPv6, cấu hình là tùy chọn trong IPv6, tùy thuộc vào các chức năng cần thiết.
• Hỗ trợ VLSM: Phiên bản IPv4 hỗ trợ VLSM (mặt nạ mạng con chiều dài ảo). Phiên bản IPv6 không cung cấp hỗ trợ cho VLSM.
• Giao thức định tuyến thông tin (RIP): Phiên bản IPv4, RIP là một giao thức định tuyến được hỗ trợ bởi trình nền được định tuyến. Còn với IPv6, RIP không hỗ trợ IPv6 và sử dụng các tuyến tĩnh.
• Cấu hình mạng: Với IPv4, mạng cần phải được cấu hình bằng tay hoặc bằng DHCP. Phiên bản IPv4 có một số lớp phủ để xử lý sự tăng trưởng của Internet, đòi hỏi nhiều nỗ lực bảo trì hơn. Còn phiên bản IPv6 hỗ trợ người dùng với khả năng tự động cấu hình.
• Tính năng tốt nhất: IPv4 sử dụng rộng rãi các thiết bị NAT (dịch địa chỉ mạng) cho phép địa chỉ NAT duy nhất có thể che dấu hàng nghìn địa chỉ không thể định tuyến, giúp đạt được tính toàn vẹn từ đầu đến cuối. Còn IPv6 cho phép địa chỉ trực tiếp vì không gian địa chỉ rộng hơn.
• Bảo vệ: Bảo mật của IPv4 phụ thuộc vào các ứng dụng - IPv4 không được thiết ké chú trọng đến bảo mật. IPSec (Internet Protocol Security) của IPv6 được tích hợp vào giao thức IPv6, có thể sử dụng với cơ sở hạ tầng khóa thích hợp.
• Khả năng kết hợp với các thiết bị di động: Địa chỉ IPv4 sử dụng ký hiệu thập phân dấu chấm. Đó là lý do vì sao nó không phù hợp với mạng di động. Còn địa chỉ IPv6 được thể hiện bằng ký hiệu thập lục phân, dấu hai chấm. IPv6 phù hợp với các mạng di động hơn.
• Máy chủ cấu hình máy chủ động (DHCS): Ở IPv4, khách hàng đã tiếp cận DHCS bất cứ khi nào họ muốn kết nối mạng. Còn với IPv6, khách hàng không phải tiếp cận bất kỳ máy chủ nào như vậy vì chúng được cung cấp địa chỉ thường trú.

Mặc dù IPv4 và IPv6 không thể giao tiếp với nhau nhưng có thể tồn tại cùng nhau trên cùng một mạng.

Tổng kết

Qua việc chia sẻ về Internet Protocol là gì ở trên, hy vọng sẽ giúp bạn có thêm thông tin và kiến thức cho bản thân. Hãy theo dõi các bài viết khác trên website Meeyland.com để cập nhật thêm những thông tin hữu ích nhé!