IPv4 là gì? Ưu và nhược điểm của IPv4

11 Thg 05 2023

Internet hiện nay đã phát triển thành một mạng lưới phức tạp với nhiều nền tảng kết nối với nhau. Trong quá trình đó, địa chỉ IP được tạo ra với vai trò truyền tải thông tin giữa các thiết bị mạng. Đặc biệt, IPv4 là giao thức được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất trên toàn thế giới. Vậy IPv4 là gì? Hãy cùng CloudFly tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây nhé.

ipv4 là gì? ưu và nhược điểm của ipv4

1. IPv4 là gì?

1.1. Khái niệm

IPv4 viết tắt của Internet Protocol version 4. Đây là một giao thức internet phiên bản thứ tư trong quá trình phát triển của các giao thức internet (IP). IPv4 là phiên bản đầu tiên được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. IETF đã công bố giao thức này trong phiên bản RFC 791 (9/1981), thay thế phiên bản RFC 760 (1/1980). Ngoài ra, Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ cũng đã chuẩn hóa giao thức này với tên gọi MIL-STD-1777. Nó được thiết kế để trở thành một giao thức không hướng kết nối. IPv4 là một giao thức rất linh hoạt, có thể được cấu hình tự động hoặc thủ công với nhiều loại thiết bị tùy thuộc vào loại mạng.

1.2. Đặc điểm của địa chỉ IPv4

IPv4 là một giao thức 32 bit.
IPv4 sử dụng phương pháp đánh địa chỉ số.
Dấu chấm (.) phân tách các bit nhị phân IPv4.
IPv4 có 12 trường tiêu đề.
IPv4 có tính năng hỗ trợ phát sóng.
VLSM (Mặt nạ mạng con có độ dài thay đổi) được hỗ trợ bởi IPv4.
Địa chỉ IPv4 được ánh xạ tới địa chỉ MAC bằng ARP (Giao thức phân giải địa chỉ).

2. Ưu điểm của IPv4 là gì?

Địa chỉ IPv4 được nhiều người ưa chuộng sử dụng vì nó có nhiều ưu điểm giúp người dùng truy cập và chia sẻ thông tin hiệu quả. Bạn có thể tham khảo một số ưu điểm dưới đây.

Giao thức không có kết nối
Cho phép tạo một lớp giao tiếp ảo đơn giản trên nhiều thiết bị.
Nó chiếm ít bộ nhớ hơn và dễ dàng ghi nhớ các địa chỉ.
Hàng triệu thiết bị đã hỗ trợ giao thức này.
Cung cấp một thư viện video cũng như hội nghị.

3. Nhược điểm của IPv4 là gì?

3.1. Cấu trúc thiết kế

Địa chỉ IPv4 có cấu trúc định tuyến phân cấp và không phân cấp. Mỗi Router phải giữ một bảng thông tin định tuyến lớn, điều này đòi hỏi một lượng lớn bộ nhớ. Ngoài ra, IPv4 cũng yêu cầu Router can thiệp nhiều vào các gói IPv4.

3.2. Thiết hụt không gian địa chỉ

Một trong những nhược điểm không thể bỏ qua của IPv4 là thiếu hụt không gian địa chỉ. Vì địa chỉ IPv4 chỉ có 32 bit, nên không gian địa chỉ của nó chỉ có 232 địa chỉ. Với sự bùng nổ của internet như hiện nay, tài nguyên IPv4 gần như cạn kiệt. Chính vì nguyên nhân này, người ta đã phát triển một giao thức mới và hiện đang được sử dụng ngày càng rộng rãi là IPv6.

3.3. Tính bảo mật và kết nối đầu cuối

Địa chỉ Ipv4 không tích hợp bất kỳ bảo mật nào trong cấu trúc thiết kế. Giao thức này cũng không hỗ trợ mã hóa dữ liệu, vì vậy người ta chỉ có thể bảo mật ở mức ứng dụng.

Nếu sử dụng IPSec là một phương pháp bảo mật phổ biến ở lớp IP, thì mô hình bảo mật chính là bảo mật lưu lượng giữa các mạng, với việc sử dụng bảo mật lưu lượng đầu cuối rất hạn chế.

ipv4 là gì? ưu và nhược điểm của ipv4

4. Cấu trúc của địa chỉ IPv4

Địa chỉ IP được chia thành hai phần: Host và Network. Địa chỉ IP có 32 bit nhị phân và được chia thành các octet (4 cụm, 8 bit)

Các quy tắc được áp dụng khi đặt địa chỉ IP:

Các bit phần mạng không được phép đặt đồng thời bằng 0 ( Ví dụ: Không hợp lệ nếu đặt địa chỉ 0.0.0.1 với phần mạng 0.0.0 và phần Host là 1).
Nếu đặt tất cả các bit ở phần host bằng 0 thì số cuối cùng của địa chỉ IP sẽ bằng 0. Khi đó địa chỉ đó là một địa chỉ mạng, không thể dùng làm host. Ví dụ: 191.168.10.0 là một địa chỉ mạng.
Nếu đặt tất cả các bit ở phần host là 1 thì số cuối cùng của địa chỉ IP là 255. Khi đó địa chỉ này sẽ là một địa chỉ broadcast của mạng đó. Ví dụ: 192.168.10.255 là một địa chỉ broadcast.

5. Các lớp địa chỉ IPv4 là gì?

5.1. Lớp A

Octet đầu tiên của địa chỉ lớp A là phần Network và ba octet cuối cùng là phần Host. Địa chỉ lớp A có phần mạng là 8 bit đầu và phần host là 24 bit sau. Bit đầu tiên của phần mạng luôn là 0.

Lớp A sẽ có các địa chỉ mạng từ 1.0.0.0 đến 126.0.0.0 và mỗi mạng sẽ có 224 địa chỉ host (loại trừ địa chỉ mạng và địa chỉ broadcast).

Mạng Loopback là mạng 127.0.0.0.

5.2. Lớp B

Hai octet đầu tiên của địa chỉ lớp B được sử dụng làm phần Network và hai octet cuối cùng được sử dụng làm phần Host. Địa chỉ lớp B có phần mạng là 16 bit đầu và phần host là 16 bit sau. 2 bit đầu tiên của phần mạng luôn là 1.0.

Lớp B sẽ có các địa chỉ mạng từ 128.0.0.0 đến 191.255.0.0 và mỗi mạng sẽ có 214 địa chỉ host (loại trừ địa chỉ mạng và địa chỉ broadcast).

5.3. Lớp C

Ba octet đầu tiên của địa chỉ lớp C được sử dụng làm phần Network, trong khi ba octet cuối cùng được sử dụng làm phần Host. Địa chỉ lớp C có phần mạng là 24 bit đầu và phần host là 8 bit sau. 3 bit đầu tiên của phần mạng luôn là 1.1.0.

Lớp C sẽ có các địa chỉ mạng từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.0 và mỗi mạng sẽ có 26 địa chỉ host (loại trừ địa chỉ mạng và địa chỉ broadcast).

5.4. Lớp D

Địa chỉ từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255 là địa chỉ thuộc lớp D. Đây là địa chỉ được sử dụng để làm địa chỉ Multicast.

5.5. Lớp E

Lớp E chỉ được sử dụng cho mục đích đó là dự phòng, bao gồm những địa chỉ từ 240.0.0.0 trở đi.

5.6. Lưu ý

Các host chỉ có thể sử dụng địa chỉ IP trong 3 lớp A, B, C. Để biết địa chỉ nằm trong lớp nào, ta sẽ xem số đầu tiên trong địa chỉ IP để biết dựa vào các khoảng sau:

Lớp A từ 1 đến 126.
Lớp B từ 128 đến 191.
Lớp C từ 192 đến 223.
Lớp D từ 224 đến 239.
Lớp E từ 240 đến 255.

ipv4 là gì? ưu và nhược điểm của ipv4

Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về IPv4 là gì. Nếu bạn còn thắc mắc hay muốn mua số lượng lớn địa chỉ IPv6, hãy liên hệ ngay với CloudFly để được tư vấn và hỗ trợ chi tiết. Đội ngũ nhân viên có chuyên môn cao luôn sẵn sàng để giải đáp mọi vấn đề của bạn bất cứ lúc nào.

THÔNG TIN LIÊN HỆ: