Liên hệ tư vấn

IPv4 là gì? Những vấn đề lớn với IPv4 & Cách khắc phục


IPv4 là phiên bản đầu tiên của giao thức IP và đã được sử dụng rộng rãi trong hơn 30 năm qua, IPv4 cho phép các thiết bị truy cập Internet thông qua một địa chỉ IP duy nhất, giúp đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu truyền tải trên mạng.

Tuy nhiên, IPv4 cũng gặp phải nhiều vấn đề, nổi bật nhất là số lượng địa chỉ cạn kiệt và tính bảo mật không đáp ứng được với nhu cầu sử dụng hiện tại.

Bài viết này sẽ phân tích chi tiết về IPv4, các vấn đề IPv4 phải đối mặt và cách khắc phục. Mời bạn cùng theo dõi.

ipv4-la-gi

Giới thiệu về IPv4

IPv4 là gì

IPv4 là viết tắt của “Internet Protocol version 4”, là một trong hai phiên bản của giao thức Internet Protocol (IP), được sử dụng để quản lý việc truyền tải dữ liệu qua mạng Internet. IPv4 sử dụng địa chỉ IP 32-bit, cho phép xác định địa chỉ mạng và địa chỉ của từng thiết bị trong mạng. 

Tuy nhiên, do sự phát triển nhanh chóng của Internet và số lượng thiết bị kết nối đến mạng Internet ngày càng tăng, IPv4 đang gặp phải vấn đề về việc cạn kiệt địa chỉ IP. Do đó, phiên bản mới hơn của IP, gọi là IPv6, đã được ra đời để giải quyết vấn đề này.

Lịch sử và phát triển của IPv4

IPv4 được phát triển vào những năm 1980 và trở thành chuẩn chung của giao thức Internet Protocol vào năm 1983. Ban đầu, IPv4 được thiết kế để hỗ trợ 4,3 tỷ địa chỉ IP, tuy nhiên, do tốc độ phát triển của Internet và số lượng người dùng tăng lên đáng kể, IPv4 đã trở nên không đủ để cung cấp địa chỉ IP cho tất cả các thiết bị kết nối đến mạng.

Tuy nhiên, IPv4 vẫn là giao thức phổ biến nhất trong thời gian dài và được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới cho đến ngày nay. Các thiết bị mạng, bao gồm các router, firewall và thiết bị kết nối Internet khác, đều hỗ trợ IPv4 và nó vẫn được sử dụng trong hầu hết các ứng dụng Internet.

Cấu trúc địa chỉ IPv4

Định dạng địa chỉ IPv4

ipv4

Địa chỉ IPv4 là một chuỗi 32-bit được viết dưới dạng các số thập phân và được phân chia thành bốn phần, mỗi phần chứa 8 bit. Mỗi phần được biểu diễn bằng một số thập phân từ 0 đến 255 và được ngăn cách bằng dấu chấm. 

Ví dụ: 192.168.1.1 là một địa chỉ IPv4 hợp lệ.

Địa chỉ mạng và địa chỉ host

Các địa chỉ IPv4 được chia thành hai phần: địa chỉ mạng và địa chỉ host. Địa chỉ mạng là phần đầu tiên của địa chỉ IP và xác định mạng mà thiết bị đó thuộc về. Địa chỉ host là phần còn lại của địa chỉ IP và xác định địa chỉ của thiết bị trong mạng đó.

ipv4-class

Trong IPv4, có một số phạm vi địa chỉ được dành riêng cho một số mục đích nhất định, chẳng hạn như địa chỉ loopback (127.0.0.1) được sử dụng để kiểm tra mạng và địa chỉ của máy tính đang sử dụng.

Để đảm bảo tính bảo mật và giới hạn truy cập vào các thiết bị, địa chỉ IP cũng thường được sử dụng trong các phương thức bảo mật và hệ thống xác thực, chẳng hạn như cấp phát quyền truy cập dựa trên địa chỉ IP của người dùng.

Phân biệt địa chỉ Public và Private

Có hai loại địa chỉ IP v4: địa chỉ IP PublicIP Private.

Địa chỉ Public IP:

  • Đây là địa chỉ được cung cấp bởi nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP).
  • Địa chỉ Public IP được sử dụng để xác định một thiết bị mạng trên internet toàn cầu.
  • Địa chỉ này là duy nhất và không thể trùng lặp với bất kỳ địa chỉ IP công cộng nào khác trên Internet.
  • Địa chỉ Public IP được sử dụng để kết nối các thiết bị mạng trên Internet với nhau.

Địa chỉ Private IP:

  • Đây là địa chỉ được sử dụng bên trong các mạng riêng (LAN) và không được sử dụng để kết nối với Internet trực tiếp.
  • Các địa chỉ IP riêng này được sử dụng bên trong mạng của bạn để định danh các thiết bị trên mạng LAN của bạn.
  • Địa chỉ Private IP không độc nhất và có thể được sử dụng lại bên trong các mạng LAN khác nhau.
  • Địa chỉ Private IP không được định hướng trực tiếp trên Internet và cần được chuyển tiếp thông qua một địa chỉ Public IP được cung cấp bởi ISP để có thể truy cập Internet.

Với các địa chỉ IP Public, chúng ta có thể truy cập trực tiếp Internet, trong khi các địa chỉ Private IP chỉ được sử dụng trong mạng nội bộ và cần được chuyển tiếp thông qua địa chỉ Public IP để truy cập Internet.

Các vấn đề liên quan đến IPv4

Sự cạn kiệt địa chỉ IPv4

IPv4 (Internet Protocol version 4) là một giao thức mạng sử dụng địa chỉ IP 32 bit để định danh cho các thiết bị trên internet. Tuy nhiên, sự cần thiết của việc kết nối ngày càng nhiều thiết bị trên internet đã dẫn đến sự cạn kiệt địa chỉ IPv4.

IPv4-1
Khoảng gần 4 tỷ địa chỉ IPv4 đã được phân phối, trong khi số lượng tối đa của nó chỉ là 4,3 tỷ địa chỉ

IPv4 có khoảng 4,3 tỷ địa chỉ IP có thể sử dụng, nhưng với sự phát triển của internet và số lượng thiết bị được kết nối tăng lên nhanh chóng, các địa chỉ IPv4 đang dần bị sử dụng hết.

Để giải quyết vấn đề này, IPv6 (Internet Protocol version 6) đã được phát triển, cung cấp 340 undecillion (340 x 10^36) địa chỉ IP. IPv6 sử dụng một địa chỉ IP 128 bit, cho phép tạo ra hơn 79 trục IP cho mỗi mét vuông trên bề mặt Trái đất.

Tuy nhiên, việc chuyển đổi sang IPv6 vẫn còn nhiều thách thức và chi phí, bởi vì phần lớn hệ thống mạng hiện tại vẫn đang sử dụng IPv4. Do đó, các nhà cung cấp dịch vụ internet đang triển khai các giải pháp như NAT (Network Address Translation) để giúp tiết kiệm địa chỉ IPv4. Các giải pháp khác như chia sẻ địa chỉ IPv4, hoặc sử dụng các dịch vụ đám mây cũng có thể giúp giải quyết vấn đề sự cạn kiệt địa chỉ IPv4.

Quản lý địa chỉ IPv4

Quản lý địa chỉ IPv4 là quá trình định cấu hình, cấp phát, giám sát và bảo trì các địa chỉ IPv4 cho các thiết bị trên mạng. Quản lý địa chỉ IPv4 là một phần quan trọng trong việc quản lý mạng, giúp đảm bảo các thiết bị kết nối đến mạng với địa chỉ IP đúng và duy nhất.

ipv4-la-phien-ban-dau-tien-cua-ip

Quản lý địa chỉ IPv4 có thể gặp phải một số vấn đề sau:

  1. Sự cạn kiệt địa chỉ IPv4: Như đã đề cập trước đó, sự cần thiết của việc kết nối ngày càng nhiều thiết bị trên internet đã dẫn đến sự cạn kiệt địa chỉ IPv4. Điều này làm cho việc quản lý địa chỉ IPv4 trở nên khó khăn hơn.
  2. Xung đột địa chỉ IP: Xung đột địa chỉ IP xảy ra khi hai hoặc nhiều thiết bị trên cùng một mạng sử dụng cùng một địa chỉ IP. Điều này sẽ gây ra sự cố trong việc kết nối mạng và làm gián đoạn việc truyền tải dữ liệu.
  3. Quản lý IP tĩnh: Quản lý địa chỉ IPv4 tĩnh thường gặp phải khó khăn hơn so với địa chỉ IP động. Địa chỉ IP tĩnh được cấu hình bằng tay và yêu cầu các thao tác cập nhật thủ công để thay đổi hoặc thêm mới địa chỉ.
  4. Sự khó khăn trong việc giám sát và bảo trì: Quản lý địa chỉ IPv4 đòi hỏi các bộ phận quản lý mạng phải thường xuyên kiểm tra và giám sát các địa chỉ IPv4, đảm bảo rằng các địa chỉ đang hoạt động hiệu quả và không có xung đột. Nếu có lỗi hoặc sự cố xảy ra, các bộ phận này cần phải có kế hoạch sẵn để khắc phục lỗi và khôi phục lại các địa chỉ bị gián đoạn.
  5. Chi phí: Việc quản lý địa chỉ IPv4 đòi hỏi các công cụ và nguồn lực để thực hiện các hoạt động quản lý và bảo trì địa chỉ IP. Chi phí này có thể tăng lên nếu mạng của bạn đang sử dụng nhiều địa chỉ IP.

Các vấn đề về bảo mật trong IPv4

cach-thuc-ip-spoofing-hoat-dong

IPv4 đang gặp phải nhiều vấn đề về bảo mật, bao gồm:

  1. Spoofing địa chỉ IP: Spoofing địa chỉ IP là kỹ thuật giả mạo địa chỉ IP của nguồn gốc gói tin, với mục đích giấu danh tính và tấn công mạng. Điều này làm cho việc phát hiện tấn công trở nên khó khăn hơn.
  2. DDoS tấn công: Tấn công DDoS (Distributed Denial of Service) có thể dễ dàng thực hiện bằng cách sử dụng nhiều địa chỉ IP giả mạo để tấn công một mục tiêu duy nhất. Điều này dẫn đến sự gián đoạn dịch vụ và làm cho việc phát hiện và ngăn chặn tấn công trở nên khó khăn hơn.
  3. Quản lý truy cập: IPv4 không cung cấp các tính năng bảo mật như quản lý truy cập cấp cao hoặc phân quyền. Điều này làm cho việc kiểm soát và quản lý quyền truy cập trở nên khó khăn.
  4. Mã hóa: IPv4 không có tính năng mã hóa dữ liệu, do đó các gói tin có thể bị giải mã và đọc được. Điều này dẫn đến rủi ro bảo mật khi truyền tải thông tin nhạy cảm.
  5. Thiếu tính năng bảo mật mới: IPv4 không có tính năng bảo mật mới như IPSec (Internet Protocol Security) để bảo vệ các thông tin truyền tải trên mạng. Điều này làm cho việc bảo vệ mạng và các thông tin trên mạng trở nên khó khăn hơn.

Do đó, để đảm bảo an toàn và bảo mật cho mạng, các nhà quản trị mạng cần sử dụng các giải pháp bảo mật bổ sung như firewall, VPN, IDS/IPS, và sử dụng IPv6 để tránh các vấn đề liên quan đến bảo mật trong IPv4.

Giải pháp thay thế IPv4

Giải pháp thay thế IPv4 là IPv6 (Internet Protocol version 6). IPv6 được thiết kế để thay thế cho IPv4 do có những vấn đề về khả năng định danh các thiết bị kết nối Internet. IPv6 có khả năng cung cấp địa chỉ IP đủ để phục vụ cho số lượng thiết bị ngày càng tăng, cùng với các tính năng bảo mật và quản lý địa chỉ IP hiệu quả hơn.

tinh-nang-cua-IPv6

IPv6 có khả năng hỗ trợ lên tới 340 undecillion địa chỉ IP, đủ để cung cấp cho mọi thiết bị trên thế giới. IPv6 cũng cung cấp tính năng tự động cấp phát địa chỉ IP (Auto-configuration), giúp giảm bớt thủ tục cấu hình địa chỉ IP thủ công và giúp cho việc triển khai và quản lý mạng dễ dàng hơn.

Tuy nhiên, việc chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 cần phải được thực hiện dần dần và thận trọng để đảm bảo tính tương thích và tránh những sự cố không đáng có. Ngoài ra, cần có sự hỗ trợ và chia sẻ thông tin đầy đủ đến người dùng để họ có thể hiểu rõ về sự chuyển đổi này và sẵn sàng tham gia vào quá trình chuyển đổi.

Câu hỏi thường gặp

Hướng dẫn cách kiểm tra địa chỉ IP?

Địa chỉ IP là số định dạng cho một thiết bị mạng, các thiết bị sử dụng địa chỉ IP để liên lạc với nhau qua mạng dựa trên IP như mạng Internet. Có hai loại địa chỉ IP là IPv4 và IPv6, ví dụ như 151.101.65.121 là địa chỉ IPv4 và 2001:4860:4860::8844 là địa chỉ IPv6.
Để kiểm tra địa chỉ IP của máy tính hoặc website, bạn có thể theo dõi hướng dẫn chi tiết thông qua bài viết sau đây để kiểm tra địa chỉ IP đúng cách nhé: Hướng dẫn 04 cách kiểm tra địa chỉ IP đơn giản nhất

IP động và tĩnh có gì khác nhau?

IP động và tĩnh là hai loại địa chỉ IP khác nhau về cách gán và thay đổi. IP động là địa chỉ IP được gán tự động và có thể thay đổi theo thời gian do máy chủ DHCP quản lý. IP tĩnh là địa chỉ IP được gán cố định và không thay đổi cho đến khi thiết bị ngừng hoạt động hoặc kiến trúc mạng thay đổi12. Một số ưu nhược điểm của IP động và tĩnh là:
– IP động có lợi thế là tiết kiệm tài nguyên mạng, dễ dàng quản lý và cấu hình, giảm thiểu xung đột IP và tăng tính bảo mật do khó bị theo dõi23. Tuy nhiên, IP động cũng có nhược điểm là khó truy cập từ xa, không ổn định khi kết nối và có thể gặp sự cố khi máy chủ DHCP bị hỏng.
– IP tĩnh có lợi thế là ổn định và dễ truy cập từ xa, phù hợp cho các máy chủ hoặc thiết bị quan trọng. Tuy nhiên, IP tĩnh cũng có nhược điểm là tốn kém, khó quản lý và cấu hình, dễ bị xung đột IP và dễ bị tấn công do không thay đổi.
Vậy nên chọn IP động hay tĩnh? Điều này phụ thuộc vào mục đích sử dụng và yêu cầu của bạn.

Hướng dẫn cách fake địa chỉ IP?

Fake địa chỉ IP là việc thay đổi địa chỉ IP thật của máy tính hoặc thiết bị để truy cập vào các trang web bị chặn, che giấu danh tính hoặc tăng tính bảo mật.
Có nhiều cách để fake địa chỉ IP trên máy tính, sau đây mời bạn đọc hãy theo dõi bài viết sau để fake địa chỉ IP nhanh chóng và hiệu quả nhất nhé: TOP 10 phần mềm Fake IP tốt nhất

Làm sao để ẩn địa chỉ IP trên máy tính nhanh chóng?

Có một số cách phổ biến để giúp bạn ẩn địa chỉ IP nhanh chóng, hãy đọc bài viết sau để được hướng dẫn chi tiết nhất: 03 cách ẩn địa chỉ IP đơn giản nhất ai cũng làm được

Giao thức TCP/IP là gì? Nó có quan trọng không?

Giao thức TCP/IP rất quan trọng vì nó là nền tảng của internet và các mạng máy tính khác. Giao thức TCP/IP cho phép các thiết bị mạng khác nhau, như máy tính, máy chủ, điện thoại thông minh và máy in, có thể giao tiếp với nhau qua mạng bất kể hệ điều hành, phần cứng hoặc phần mềm của chúng. Giao thức này cũng giúp bảo vệ thông tin cá nhân và quyền riêng tư của người dùng khỏi các mối đe dọa trên internet bằng cách mã hóa lưu lượng mạng và che ẩn địa chỉ IP của người dùng.
Nếu bạn vẫn chưa biết về giao thức TCP/IP là gì thì bài viết sau đây sẽ giới thiệu với bạn tất tần tật về đề tài này: Giao thức TCP/IP là gì? Một số giao thức chính của họ TCP/IP

Kết luận

IPv4 là giao thức Internet Protocol phiên bản 4, được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới trong hơn 30 năm qua. Với 32-bit địa chỉ IP, IPv4 chỉ hỗ trợ tới khoảng 4,3 tỷ địa chỉ IP, gây ra sự khan hiếm địa chỉ IP và khó khăn trong việc quản lý địa chỉ IP.

Mặc dù IPv4 đã đóng góp rất nhiều cho sự phát triển của Internet, nhưng hiện nay, IPv4 đã trở nên lỗi thời và cần phải được thay thế bởi IPv6 để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng tăng của các thiết bị kết nối Internet. Tuy nhiên, việc chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 là một quá trình phức tạp và cần được thực hiện một cách dần dần và thận trọng, cùng với sự hỗ trợ và chia sẻ thông tin đầy đủ đến người dùng để họ có thể tham gia vào quá trình chuyển đổi một cách hiệu quả và tương thích.


Đánh giá: 

5/5 (2)
Lưu ý:

*Thông tin trong bài viết đều là những kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm thực tế của đội ngũ sáng tạo tại MDIGI . Mọi hành vi sao chép vui lòng ghi trích dẫn nguồn MDIGI.vn! Xem Điều khoản & điều kiện của Chúng tôi.

*Cập nhật mới nhất ngày: 27/05/2023

Đôi nét về tác giả Mạnh Đức

Mạnh Đức

Tốt nghiệp Đại học kỹ thuật Lê Quý Đôn năm 2018 nhưng đã bắt đầu với Digital Marketing từ những năm 2015. Với kinh nghiệm thực chiến từ hàng trăm dự án, Mạnh Đức muốn mang những gì tốt nhất cho khách hàng của MDIGI.

33 bài viết cùng chủ đề Server

IPv6 là gì? Những tính năng nổi bật của IPv6
TOP 10 phần mềm Fake IP tốt nhất
TOP 4 cách Fake IP đơn giản nhất và các lưu ý
Hướng dẫn 05 cách Ping IP cực kỳ đơn giản
HTTPS là gì? Có ảnh hưởng đến SEO không?
IIS là gì? Quản trị IIS sao cho hiệu quả
Hướng dẫn quản trị web Server từ A-Z
Server Dell là gì? Tại sao nên chọn Server Dell
Hướng dẫn Cài đặt Server đơn giản từ A-Z
Theo dõi
Thông báo của
guest
0 Góp ý
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận