Tìm hiểu 10 loại địa chỉ IP khác nhau được sử dụng trong mạng máy tính

Địa chỉ Giao thức Internet (IP) là một thuật ngữ mà bạn sẽ nghe thấy rất nhiều nếu bạn tham gia vào bất kỳ lĩnh vực Công nghệ thông tin nào.

Đặc biệt là những người làm việc trong lĩnh vực trong mạng TCP / IP phải xử lý địa chỉ IP trong cuộc sống công việc hàng ngày của họ.

​

Giống như bất kỳ ngôi nhà hoặc tòa nhà nào trên thế giới đều có một địa chỉ duy nhất để nhận các gói bưu kiện và thư, điều tương tự cũng áp dụng cho bất kỳ máy chủ nào được kết nối với mạng phải có địa chỉ IP được gán cho nó để nhận hoặc gửi các gói dữ liệu .

Về cơ bản, bất kỳ thiết bị nào được kết nối với mạng sử dụng giao thức IP để liên lạc (ví dụ: Internet, LAN, v.v.) phải có địa chỉ IP được định cấu hình cho Card giao diện mạng của nó.

Có nhiều loại địa chỉ IP khác nhau và chúng ta sẽ thảo luận và giải thích trong bài viết này.

Bạn có thể phân loại các loại địa chỉ IP theo phiên bản của chúng (v4 hoặc v6), theo cách chúng được sử dụng trong cấu trúc liên kết mạng (riêng tư(Private), công khai(Public), v.v.), cách chúng được gán hoặc cấu hình cho các máy chủ mạng, v.v.

Các loại địa chỉ IP

1) IPv4

IPv4 là phiên bản gốc của địa chỉ IP vẫn được sử dụng rộng rãi ngày nay trong tất cả các mạng máy tính, bao gồm cả Internet.

Loại IP này được biểu thị bằng ký hiệu dấu chấm thập phân dưới dạng bốn số thập phân (với phạm vi từ 0 đến 255) và trong ký hiệu nhị phân là số 32 bit.

Tuy nhiên, ký hiệu được sử dụng ở mọi nơi là ký hiệu dấu chấm thập phân như ví dụ: 192.168.1.5 hoặc 8.8.8.8 chẳng hạn.

Vì nó có 32 bit nhị phân, nó có thể có tối đa 2^32 không gian địa chỉ. Mặc dù địa chỉ IPv4 đã cạn kiệt, nhưng chúng vẫn được sử dụng rộng rãi kể từ khi các chuyên gia phát minh ra các cách bảo tồn các địa chỉ này bằng cách sử dụng các kỹ thuật như NAT (Network Address Translation), chia sẻ IP, không gian IP riêng, v.v.

Địa chỉ IPv4 có thể được chia thành một phần mạng và một phần Host. Phần mạng (hoặc mạng con) chứa nhiều địa chỉ IP Host. Hai phần địa chỉ IP (mạng và host) được phân tách bằng cách sử dụng mặt nạ mạng con.

Ví dụ: địa chỉ IP 192.168.1.10 với mặt nạ mạng con 255.255.255.0 biểu thị rằng chúng ta có một phần mạng là 192.168.1 và một phần Host là .10

192.168.1.10

192.168.1 --> Phần mạng

.10 --> Phần Host

2) IPv6

Để đối phó với tình trạng cạn kiệt địa chỉ IPv4, IETF đã tạo một phiên bản mới của lược đồ IP đó là IPv6 với RFC 2460 và 8200.

Mặc dù IPv6 đã được triển khai cách đây nhiều năm để thay thế IPv4, nhưng việc áp dụng nó vẫn chiếm khoảng 30-35% tổng số địa chỉ IP tại thời điểm này (xem biểu đồ thống kê IPv6 này của Google).

Không gian địa chỉ của IPv6 lớn hơn nhiều, với độ dài địa chỉ 128 bit cung cấp 2^128 tổ hợp IP duy nhất.

Hầu hết các máy chủ hiện nay (máy chủ, máy tính, cơ sở hạ tầng mạng, thiết bị khách, v.v.) đều hỗ trợ cả địa chỉ IPv4 và IPv6.

Điều này có nghĩa là cả địa chỉ IPv4 và IPv6 đều có thể được định cấu hình trên giao diện mạng của máy tính.

Tương tự như IPV4, địa chỉ IPv6 bao gồm phần mạng (tiền tố định tuyến) và phần Host. Tuy nhiên, máy chủ có thể có nhiều hơn một địa chỉ IPv6 (tức là máy chủ được gán một khối địa chỉ).

Bây giờ chúng ta hãy xem hai loại IP khác được phân loại theo cách chúng được sử dụng trong mạng.

3) Địa chỉ IP công cộng (IP Public)

Địa chỉ IP công cộng được sử dụng trên các máy chủ được kết nối với Internet. Mỗi địa chỉ IPv4 công cộng là duy nhất trên toàn bộ Internet. Chỉ các địa chỉ IP công cộng mới có thể định tuyến được trên Internet.

Mặc dù mỗi địa chỉ IP công cộng là duy nhất, chúng ta có thể có các IP công cộng được chia sẻ cho nhiều máy chủ sử dụng. Cơ chế chia sẻ này được tạo ra để bảo tồn không gian địa chỉ IP và thường được thực hiện bằng cách sử dụng quá tải NAT (hoặc PAT - Dịch địa chỉ cổng).

Ví dụ: mạng gia đình của bạn có thể có một số máy khách nội bộ (máy tính xách tay, điện thoại thông minh, v.v.) mỗi máy có một địa chỉ IP riêng.

Tất cả các máy nội bộ này chia sẻ một IP công cộng duy nhất được gán cho giao diện WAN của thiết bị bộ định tuyến tại nhà của bạn. Do đó, các máy nội bộ này có thể truy cập Internet bằng IP công cộng của bộ định tuyến.

4) Địa chỉ IP riêng (IP Private)

Một cách để bảo tồn không gian địa chỉ, IETF (RFC 1918) đã tạo ra ba dải địa chỉ IP chỉ có thể được sử dụng trong các mạng LAN nội bộ. Những địa chỉ này KHÔNG thể định tuyến trên Internet.

Dưới đây là ba dải IP riêng (IP Private):

​

Để một địa chỉ IP riêng có thể truy cập Internet, mạng phải thực hiện NAT (Dịch địa chỉ mạng) để dịch IP riêng thành IP công cộng có thể định tuyến. Các thiết bị thường thực hiện NAT bao gồm bộ định tuyến, tường lửa, Gateway, máy chủ proxy, v.v.

Các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) thường chỉ định một địa chỉ IP công cộng duy nhất cho mỗi khách hàng là gia đình dân cư để duy trì không gian địa chỉ IPv4 hạn chế. Sau đó, bên trong mạng gia đình, các thiết bị được gán địa chỉ IP riêng.

Kịch bản tương tự ở trên cũng được tìm thấy trong nhiều mạng doanh nghiệp, theo đó các máy nội bộ của công ty sử dụng không gian địa chỉ IP riêng. Sau đó, bộ định tuyến hoặc tường lửa thực hiện NAT để dịch lưu lượng đi từ máy chủ nội bộ sang IP công cộng để truy cập Internet.

Bây giờ chúng ta hãy xem hai loại IP khác theo cách chúng được chỉ định cho các thiết bị lưu trữ.

5) IP tĩnh (Static IP)

Địa chỉ IP tĩnh được quản trị viên cấu hình cho một thiết bị và được cố định trên thiết bị (nó không thay đổi).

Địa chỉ IP tĩnh có thể là IP công cộng hoặc IP riêng.

Ví dụ: về IP Public tĩnh khi ISP của bạn chỉ định một dải IP Public nhỏ cho công ty của bạn (giả sử 8 IP Public) và sau đó bạn với tư cách là quản trị viên, cấu hình một trong những địa chỉ này cho giao diện WAN cho thiết bị tường lửa của bạn. Địa chỉ IP được cấu hình này là IP tĩnh.

Ví dụ: địa chỉ IP Private tĩnh. Giả sử bạn có một máy trạm quản lý nội bộ trong mạng LAN được sử dụng để quản lý toàn bộ mạng hoặc các thiết bị CNTT khác. Bạn nên gán một IP Private tĩnh cho máy trạm

6) IP động (Dynamic IP)

IP động được chỉ định động cho các máy bởi máy chủ bên ngoài theo cách tự động. Máy chủ thường chỉ định IP động là máy chủ DHCP (máy chủ Giao thức cấu hình máy chủ động).

Hãy xem một số ví dụ: Một máy tính Window hoặc máy Linux có thể được cấu hình để nhận địa chỉ IP động. Điều tương tự cũng xảy ra đối với các thiết bị khách khác như điện thoại thông minh, thiết bị IoT, v.v.

Nếu một máy được cấu hình để nhận địa chỉ IP động, khi khởi động nó sẽ tìm thấy máy chủ DHCP để nhận IP. Máy chủ DHCP phản hồi với máy chủ lưu trữ và chỉ định một IP động từ một nhóm. IP động này sẽ thay đổi sau một khoảng thời gian.

Một ví dụ khác là bộ định tuyến mạng gia đình được kết nối với ISP (ví dụ: bộ định tuyến ADSL, modem / bộ định tuyến cáp, v.v.). Bộ định tuyến này thường nhận một địa chỉ IP động từ ISP.

IP động là tuyệt vời từ góc độ quản lý, đặc biệt là trong mạng LAN nội bộ với nhiều máy chủ. Bạn không phải gán IP tĩnh theo cách thủ công cho nhiều Hosts.

Các loại địa chỉ IP đặc biệt khác

7) IP máy chủ cục bộ (or Loopback IP)

Tất cả các máy tính Windows và Linux đều có IP localhost là 127.0.0.1

Địa chỉ localhost cục bộ IPv6 tương ứng là ::1

Địa chỉ loopback Localhost được dành riêng cho các mục đích giao tiếp trên máy chủ nội bộ. Lưu lượng truy cập được gửi đến hoặc nhận bởi IP localhost bị giới hạn trong nội bộ và không đến được Card NIC (Card giao diện mạng) của máy chủ lưu trữ.

Trường hợp sử dụng của localhost IP như sau: Giả sử bạn có một máy chủ Linux với cơ sở dữ liệu MySQL được cài đặt. MySQL lắng nghe cổng 3306.

Một phương pháp bảo mật tốt là định cấu hình MySQL chỉ lắng nghe trên IP localhost (127.0.0.1) tại cổng 3306.

Điều này có nghĩa là cơ sở dữ liệu MySQL sẽ chỉ có thể truy cập được từ các quy trình hoặc dịch vụ trong máy cục bộ và sẽ không thể truy cập được qua mạng bên ngoài từ máy chủ lưu trữ (do đó bảo mật tốt hơn cho MySQL).

8) IP cổng mặc định (Default Gateway IP)

Nếu bạn muốn lưu lượng truy cập được định tuyến từ mạng này sang mạng khác, bạn phải có thiết bị định tuyến lớp 3 mà các máy chủ sẽ gửi các gói để định tuyến chúng đến một mạng khác.

​

Một kịch bản đơn giản được hiển thị ở trên. Tất cả các máy chủ trong mạng LAN được cấu hình với IP Cổng mặc định (192.168.1.254), đây là bộ định tuyến biên sẽ nhận các gói từ các máy bên trong để định tuyến chúng ra bên ngoài với Internet.

9) IP đa hướng (Multicast IP)

IP đa hướng (Multicast) là một dải IP dành riêng đặc biệt (từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255) được sử dụng cho giao tiếp một à nhiều.

Nó chủ yếu được sử dụng trong truyền thông đa phương tiện (ví dụ: Video qua IP, v.v.) theo đó một máy chủ duy nhất (ví dụ: máy chủ video) gửi lưu lượng đến một nhóm IP đa hướng và Switch mạng phân phối lưu lượng đến nhiều thiết bị nhận (ví dụ: hộp giải mã TV) .

10) IP quảng bá (Broadcast IP)

Như tên cho thấy, lưu lượng truy cập được gửi đến địa chỉ IP quảng bá được nhận bởi tất cả các máy chủ trong phân đoạn Lớp 3 cụ thể đó.

IP quảng bá được lấy bằng cách đặt tất cả 1 thành phần máy chủ của địa chỉ.

Ví dụ:
Đối với mạng con 192.168.5.0/24, địa chỉ quảng bá là 192.168.5.255
Đối với mạng con 10.2.5.0/16, địa chỉ quảng bá là 10.2.255.255

Chúc các bạn thành công!