IPv4 là gì? Tất tần tật thông tin về IPv4 nhất định phải biết

Bạn đã từng tự hỏi Giao thức Internet cốt lõi, thứ giúp hàng tỷ thiết bị trên thế giới giao tiếp được với nhau, hoạt động như thế nào? Chính Internet Protocol version 4 (IPv4) là câu trả lời.

IPv4 là gì? Đây là giao thức không kết nối và là nền tảng ban đầu của Internet, được Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ phát triển, sử dụng Địa chỉ số 32 bit. Tuy nhiên, không gian địa chỉ hạn chế (4.3 tỷ địa chỉ) đang là thách thức lớn nhất của nó.

Bài viết này sẽ phân tích IPv4 là gì, chi tiết cấu trúc của nó (Network ID và Host ID), phân loại theo Lớp A, Lớp B, Lớp C, và chỉ ra ưu - nhược điểm cùng sự khác biệt cốt lõi khi so sánh IPv4 khác gì IPv6.

1. IPv4 là gì?

IPv4 (viết tắt của Internet Protocol version 4) là phiên bản đầu tiên của Giao thức Internet được sử dụng rộng rãi và vẫn là nền tảng cơ bản của mạng toàn cầu hiện nay. IPv4 là một Địa chỉ số được gán cho mỗi thiết bị trong mạng, cho phép định tuyến gói tin giữa các mạng khác nhau.

Đây là Giao thức không kết nối (Connectionless Protocol), nghĩa là các gói tin được gửi đi mà không cần thiết lập kết nối ổn định trước đó, được phát triển bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ và được chuẩn hóa bởi IETF (Internet Engineering Task Force).

2. Cấu trúc Địa chỉ IPv4

Địa chỉ IPv4 có chiều dài 32 bit (dãy nhị phân) và được tổ chức theo một cấu trúc thống nhất để đảm bảo khả năng định tuyến. Nó được chia thành hai thành phần logic chính:

• Network ID (Địa chỉ của mạng): Phần này xác định mạng mà thiết bị của bạn thuộc về. Mọi thiết bị trong cùng một mạng cục bộ (LAN) phải chia sẻ chung một Network ID.
• Host ID (Địa chỉ của máy): Phần còn lại xác định thiết bị cụ thể (máy chủ, máy khách) trong mạng đó, giống như số nhà riêng trong một khu phố.

Địa chỉ IPv4 được biểu diễn dưới Dạng thập phân (decimal) gồm 4 nhóm số (gọi là Octet, mỗi nhóm 8 bit), cách nhau bởi dấu chấm. Mỗi Octet có giá trị từ 0 đến 255. (Ví dụ: 192.168.1.1).

3. Phân loại Địa chỉ IPv4

IPv4 ban đầu được phân loại theo hệ thống lớp (Lớp Classful) dựa trên cách phân chia giữa Network ID và Host ID:

| Lớp | Phạm vi Octet 1 | Network ID (Số bit) | Mục đích |
| :---- | :---- | :---- | :---- |
| Lớp A | 1 – 126 | 8 bit | Mạng rất lớn (Ví dụ: 10.0.0.1) |
| Lớp B | 128 – 191 | 16 bit | Mạng trung bình (Ví dụ: 172.16.0.1) |
| Lớp C | 192 – 223 | 24 bit | Mạng nhỏ (Ví dụ: 192.168.0.1) |
| Lớp D | 224 – 239 | N/A | Dùng cho Multicast (gửi đến một nhóm thiết bị). |
| Lớp E | 240 – 255 | N/A | Dự trữ cho mục đích nghiên cứu. |

Các địa chỉ đặc biệt:

• Địa chỉ Loopback: 127.0.0.1 (Dùng để kiểm tra nội bộ).
• Địa chỉ Broadcast: Dùng để gửi gói tin đến tất cả các Host trong mạng.

4. Cách hoạt động của IPv4

IPv4 hoạt động ở Tầng Mạng (Network Layer) của mô hình TCP/IP thông qua các giao thức hỗ trợ:

• Sử dụng DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) để tự động gán IP động.
• Giao thức Định tuyến (RIPv2, OSPF) sử dụng Routing Table (Bảng định tuyến) để tìm đường đi tốt nhất cho gói tin qua mạng WAN.
• Sử dụng ARP (Address Resolution Protocol) để ánh xạ Địa chỉ số (IP) sang Địa chỉ vật lý (MAC) trong mạng LAN.

5. Các ứng dụng của IPv4

IPv4 là nền tảng cho hầu hết các dịch vụ Internet hiện nay:

• Dịch vụ Hosting: Cloud Server, Web hosting, Email hosting đều dựa trên IPv4 để định tuyến gói tin.

• Streaming và Truyền thông: Hỗ trợ Streaming video, VoIP và các dịch vụ thời gian thực.

• Bảo mật: Tích hợp với Tường lửa (Firewall) và VPN (Sử dụng các địa chỉ công khai như 8.8.8.8 hoặc 1.1.1.1).

• Địa chỉ Riêng tư: Các địa chỉ Private IPv4 được sử dụng trong mạng nội bộ (LAN) và được dịch sang Public IPv4 khi ra Internet bằng công nghệ NAT (Network Address Translation).

• Xem thêm nội dung: ip tĩnh là gì tại Omnilogin

6. Ưu - nhược điểm của IPv4

| Tiêu chí | Ưu điểm | Nhược điểm |
| :---- | :---- | :---- |
| Phạm vi | Tương thích rộng rãi với hầu hết các thiết bị mạng và hệ điều hành cũ. | Không gian địa chỉ hạn chế (4.3 tỷ địa chỉ), dẫn đến cạn kiệt IP. |
| Kỹ thuật | Cấu trúc đơn giản, dễ triển khai. | Kích thước bảng định tuyến lớn (Routing Table) do phải dùng NAT và các kỹ thuật phức tạp khác. |
| Bảo mật | | Bảo mật thấp (Thiếu bảo mật tích hợp) so với IPv6, cần dựa vào IPSec bên ngoài. |
| QoS | | Không hỗ trợ QoS (Quality of Service) tốt cho các ứng dụng ưu tiên (Ví dụ: VoIP, Streaming). |

7. IPv4 khác gì IPv6

| Tiêu chí | IPv4 | IPv6 |
| :---- | :---- | :---- |
| Chiều dài địa chỉ | 32 bit (4 Octet). | 128 bit (8 nhóm 16 bit). |
| Số lượng địa chỉ | 4.3 tỷ địa chỉ (Hạn chế). | 3.4 x 10^38 địa chỉ (Gần như vô hạn). |
| Cấu hình | Cần DHCP để tự động gán. | Hỗ trợ SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration) và DHCPv6. |
| Định tuyến/Mạng | Sử dụng ARP để tìm MAC. | Sử dụng NDP (Neighbor Discovery Protocol) thay cho ARP. |
| Bảo mật | IPSec là tùy chọn. | IPSec (Bảo mật tầng IP) là bắt buộc và tích hợp sẵn. |
| DNS Record | DNS Record A. | DNS Record AAAA. |

8. Giải đáp các thắc mắc thường gặp

8.1 IPv4 có bị thay thế hoàn toàn bởi IPv6 không?

Không. Mặc dù IPv6 được thiết kế để thay thế IPv4, quá trình chuyển đổi diễn ra chậm. Hiện tại, cả hai giao thức được sử dụng song song thông qua các công nghệ chuyển đổi.

8.2 Địa chỉ 192.168.0.1 là IP Public hay IP Private?

Đó là Địa chỉ riêng tư (Private IPv4) thuộc Lớp C, được sử dụng trong Mạng nội bộ (LAN) (Ví dụ: địa chỉ mặc định của Router). Nó không thể truy cập trực tiếp từ Internet.

8.3 NAT (Network Address Translation) là gì?

NAT là công nghệ cho phép nhiều thiết bị trong Mạng nội bộ (LAN) (sử dụng Private IPv4) chia sẻ một Địa chỉ công khai (Public IPv4) duy nhất để kết nối ra Internet. Đây là giải pháp chính để trì hoãn việc cạn kiệt địa chỉ IPv4.

• Xem thêm nội dung: cách ẩn địa chỉ ip đơn giản tại Omnilogin

9. Kết luận

Việc hiểu rõ IPv4 khác gì IPv6 và các công nghệ hỗ trợ như NAT là kiến thức thiết yếu cho bất kỳ ai làm việc trong lĩnh vực mạng. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp bảo mật và quản lý đa tài khoản độc lập cho công việc chuyên nghiệp, Antidetect Browser là công cụ tối ưu để kiểm soát toàn bộ dấu vân tay kỹ thuật số của bạn.

Omnilogin - Antidetect Browser là nền tảng antidetect browser hàng đầu giúp quản lý và vận hành đa tài khoản an toàn, bảo mật tuyệt đối. Với công nghệ tiên tiến, Omnilogin trao quyền kiểm soát hoàn toàn dấu vân tay kỹ thuật số, loại bỏ sự liên kết tài khoản cho doanh nghiệp và người dùng chuyên nghiệp.

Đăng ký dùng thử Omnilogin ngay hôm nay để trải nghiệm nền tảng hàng đầu giúp bạn kiểm soát cuộc chơi đa tài khoản với bảo mật tuyệt đối và kiểm soát hoàn toàn dấu vân tay kỹ thuật số.

Omnilogin - Antidetect Browser - Brother Company

Giải pháp anti-detect browser (trình duyệt anti-detect) hàng đầu, chuyên xử lý browser fingerprint và chống browser fingerprinting. Công nghệ antidetect (chống phát hiện) tiên tiến nhất.

▪️ Địa chỉ: Số 18 ngõ 2 Tân Mỹ, P. Mỹ Đình 1, Q. Nam Từ Liêm, Hà Nội

▪️ Hotline: 0984491688

▪️ Mail: info@omnilogin.net

▪️ Website: https://www.omnilogin.net/vi