Địa chỉ IP

Địa chỉ IP (IP là viết tắt của từ tiếng Anh: Giao thức Internet - mạng máy tính) là một địa chỉ đơn nhất mà những thiết bị điện tử hiện nay đang sử dụng để nhận diện và liên lạc với nhau trên mạng máy tính bằng cách sử dụng giao thức Internet.

Bất kỳ thiết bị mạng nào bao gồm bộ định tuyến, bộ chuyển mạch mạng, máy vi tính, máy chủ hạ tầng (như NTP, DNS, DHCP, SNMP, v.v.), máy in, máy fax qua Internet, và vài loại điện thoại—tham gia vào mạng đều có địa chỉ riêng, và địa chỉ này là đơn nhất trong phạm vi của một mạng cụ thể. Vài địa chỉ IP có giá trị đơn nhất trong phạm vi Internet toàn cầu, trong khi một số khác chỉ cần phải đơn nhất trong phạm vi một công ty.

Giao thức Internet phiên bản 4 (IPv4) định nghĩa một địa chỉ IP là một số 32-bit. Tuy nhiên, do sự phát triển của Internet và sự cạn kiệt các địa chỉ IPv4 sẵn có, một phiên bản IP mới (IPv6), sử dụng 128 bit cho địa chỉ IP, đã được phát triển vào năm 1995 và được chuẩn hóa thành RFC 2460 vào năm 1998. Triển khai IPv6 đã được tiến hành từ giữa những năm 2000.

Địa chỉ IP do Tổ chức cấp phát số hiệu Internet (IANA) quản lý và tạo ra. IANA nói chung phân chia những 'siêu khối' đến Cơ quan Internet khu vực, rồi từ đó lại phân chia thành những khối nhỏ hơn đến nhà cung cấp dịch vụ Internet và công ty.

Cấu trúc của một địa chỉ IP

IPv6

Địa chỉ IP theo chuẩn IPv6 sử dụng 128 bit để mã hoá dữ liệu, cho phép sử dụng nhiều địa chỉ hơn so với IPv4. Ước tính số lượng địa chỉ IP có thể cung cấp bởi IPv6 là (4*10^4)^4 (4 tỉ mũ 5) địa chỉ IP.

Địa chỉ IP theo chuẩn IPv6 đang dần được triển khai để thay thế tài nguyên IPv4 đang cạn kiệt do sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin. Tuy nhiên, vì lý do tương thích với các thiết bị cũ, việc chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 vẫn gặp nhiều thách thức. Các tổ chức đã đề xuất lộ trình chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 từ năm 2019 đến năm 2033.

IP tĩnh/động khi sử dụng Internet

Thuật ngữ 'IP tĩnh' được áp dụng khi một địa chỉ IP được dành riêng cho một người hoặc nhóm người sử dụng, thiết bị kết nối Internet của họ luôn nhận được cùng một địa chỉ IP. Thông thường, IP tĩnh được cấp cho các máy chủ để phục vụ cho các mục đích như máy chủ web, mail, giúp nhiều người truy cập mà không bị gián đoạn trong quá trình sử dụng.

Một số nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) yêu cầu khách hàng khai báo (hoặc cam kết) mục đích sử dụng IP tĩnh để quản lý khi cấp dịch vụ IP tĩnh cho khách hàng, nhằm tránh việc sử dụng IP để cung cấp dịch vụ mà không đăng ký hoặc không được phép theo quy định của từng quốc gia.

Khác biệt với IP tĩnh là IP động: Khi không cần sử dụng các dịch vụ đặc biệt yêu cầu IP tĩnh, người dùng thường chỉ được cấp IP động bởi ISP, mỗi lần kết nối lại nhận được một địa chỉ IP khác nhau hoặc trong cùng một phiên kết nối thì IP cũng có thể thay đổi. Hành động này giúp ISP tiết kiệm nguồn địa chỉ IP đang cạn kiệt hiện nay. Khi một máy tính không được kết nối Internet, địa chỉ IP này sẽ được sử dụng để cấp cho người dùng khác.
Nếu sử dụng IP động, người dùng không thể tự mình trở thành nhà cung cấp dịch vụ trên Internet (ví dụ như lập trang web, mở proxy để người khác sử dụng để ẩn địa chỉ IP thật của họ) vì địa chỉ IP sẽ luôn thay đổi.

Tuy nhiên, trong một số trường hợp, người cung cấp dịch vụ có thể tạo và thông báo về dịch vụ của họ trên máy tính cá nhân, người dùng khác có thể truy cập trong khoảng thời gian mà địa chỉ IP vẫn chưa thay đổi. Điều kiện là ISP của người cung cấp dịch vụ không áp dụng firewall để ngăn chặn truy cập trái phép.

Do sử dụng IP động (kết hợp chia sẻ IP), người dùng Internet tại Việt Nam thường gặp phải các vấn đề do hậu quả của việc sử dụng IP trước đó (hoặc cùng thời điểm với IP đang được sử dụng chung). Nhiều trang web và nhà cung cấp dịch vụ Internet đã cấm (block) một số địa chỉ IP được xác định là nguồn phát tán thư rác hoặc gây ra các vấn đề từ các địa chỉ IP đã được xác định do các IXP, ISP của Việt Nam.

Quản lý địa chỉ IP trên các mạng khác nhau

Để tránh xung đột địa chỉ IP, việc quản lý chúng cần được thực hiện một cách hợp lý khi có nhiều địa chỉ IP giống nhau trên cùng một mạng máy tính.

• Tại cấp mạng toàn cầu (Internet), tổ chức phải quản lý cấp phát các dải IP cho các nhà cung cấp dịch vụ kết nối Internet (IXP, ISP) để cung cấp cho khách hàng của họ.
• Ở các cấp mạng nhỏ hơn (WAN), người quản trị mạng cung cấp cho các lớp nhỏ hơn thông qua máy chủ DHCP.
• Ở các mạng nhỏ hơn nữa (LAN), việc quản lý địa chỉ IP nội bộ thường do các modem ADSL (có DHCP) gán địa chỉ IP cho từng máy tính (khi thiết đặt chế độ tự động trong hệ điều hành) hoặc do người sử dụng tự thiết đặt.

Sử dụng IP chung trên Internet

Vì số lượng địa chỉ IP IPv4 hiện tại không đủ để cung cấp cho tất cả những người dùng kết nối vào Internet, nên nhiều máy tính phải sử dụng chung một địa chỉ IP trên toàn mạng.

Một ví dụ đơn giản: Ví dụ như các quán Internet hoặc các công ty có nhiều máy tính, dùng chung một đường truyền Internet từ một nhà cung cấp dịch vụ, tất cả các máy tính đều sử dụng cùng một địa chỉ IP làm đại diện khi kết nối với mạng Internet toàn cầu.

Khi các máy tính dùng chung một IP, các gói tin được định tuyến giữa các máy tính của người sử dụng và một máy chủ cung cấp dịch vụ (ở xa), đảm bảo chính xác (không bị nhầm lẫn sang các máy khác dùng chung IP) thông qua một máy chủ nội bộ (ở gần) hoặc một thiết bị định tuyến (router).

Ở mức sử dụng gia đình, các modem ADSL hiện nay (có nhiều cổng như RJ-45+USB hoặc 3-5 cổng RJ-45) thường tích hợp bộ định tuyến và cho phép nhiều máy tính kết nối Internet dùng chung một địa chỉ IP làm đại diện.
Trước đây, các phương thức kết nối Internet bằng modem quay số (dial-up) thường không tích hợp router. Việc chia sẻ kết nối Internet thường phải thông qua một máy tính đầu tiên, các máy tính sau kết nối qua router, switch, hub hoặc các card mạng trên máy tính đó.