IPv4 Là Gì? Các Lớp Địa Chỉ Của IPv4

IPv4 là gì?

IPv4 (Tên tiếng Anh: 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.

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:

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:

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:

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

Các bài viết đáng chú ý

CÔNG TY CỔ PHẦN UNITO

Địa chỉ: Số 47 Đường số 28, Phường An Phú, Thành phố Thủ Đức, Hồ Chí Minh, Việt Nam.

Phone: 028 7777 5557

Email: info@unito.com.vn | xuan.nguyen@unito.com.vn

Website: https://unito.com.vn/

Facebook: https://www.facebook.com/unito.jsc

Youtube: https://www.youtube.com/UnITo-JSC

Twitter: https://twitter.com/UnitoJSC

Pinterest: https://www.pinterest.com/UnITo_JSC/

Tìm kiếm Blog này

Công ty Cổ phần UnITo