Internet là một trong những phát minh vĩ đại nhất của chúng tôi.
Hàng triệu người sử dụng Internet mỗi giây trong ngày và nó đã thay đổi nhiều khía cạnh trong cuộc sống của chúng ta - từ việc tạo ra công việc mới và cách làm việc mới đến việc ảnh hưởng đến cách tiêu thụ tin tức và cách đưa ra quyết định.
Mặc dù nó đã ra đời được một thời gian, nhưng các công nghệ cơ bản cung cấp năng lượng cho nó đã không thay đổi nhiều kể từ khi được phát minh.
Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về Giao thức Internet hay IP - nó là gì, cách thức hoạt động và sự khác biệt giữa các phiên bản khác nhau của nó.
Cách máy tính giao tiếp qua Internet
Máy tính và các thiết bị nói chung, kết nối và giao tiếp với nhau trên Internet theo một vài cách khác nhau:với sự trợ giúp của một số lượng lớn cáp ngầm hoặc không dây.
Thông tin được chia nhỏ thành các gói hoặc các phần dữ liệu nhỏ hơn, được bộ định tuyến chuyển đến đích chính xác và quay lại.
Tuy nhiên, để máy tính có thể giao tiếp ngay từ đầu, cần phải có một ngôn ngữ giao tiếp chung được thống nhất và thống nhất trên toàn cầu mà tất cả các thiết bị đều hiểu được.
Nhu cầu về một phương pháp giao tiếp được chuẩn hóa trong quá trình trao đổi dữ liệu đã dẫn đến việc tạo ra các giao thức.
Một trong những giao thức quan trọng là Giao thức Internet hoặc IP.
Giao thức Internet có một cú pháp cụ thể xác định một tập hợp các quy tắc và một định dạng cụ thể cho cách thức giao tiếp sẽ diễn ra giữa các thiết bị qua các mạng khác nhau. Về cơ bản, nó giúp cho việc giao tiếp giữa các máy tính trở nên khả thi.
Những quy tắc đó bao gồm một số lượng lớn những thứ, chẳng hạn như:
- xác định và định vị từng thiết bị trên mạng
- có các thiết bị sau đó nói chuyện với nhau
- chỉ định cách định dạng và chuyển các gói dữ liệu sẽ như thế nào
- xác định cách mỗi gói tin sẽ đến đích mong muốn
- chọn đường dẫn nhanh nhất và hiệu quả nhất có thể để bộ định tuyến sử dụng và
- quyết định cách xử lý lỗi khi chúng xảy ra.
Mỗi và mọi thiết bị được kết nối với mạng cần có cách để tự nhận dạng trên các mạng khác nhau.
Khi bạn muốn gửi một lá thư cho ai đó, bạn cần có cách xác định nhà của người đó để dịch vụ bưu điện biết nơi gửi thư. Bạn không muốn lá thư được chuyển đến nhầm người!
Đây là lý do tại sao khi gửi thư, bạn bao gồm địa chỉ nhà riêng của người nhận làm địa chỉ đích và cũng là địa chỉ nhà riêng của bạn, là địa chỉ gửi lại.
Mỗi ngôi nhà có một địa chỉ duy nhất giúp phân biệt và xác định ngôi nhà đó.
Tương tự, cách xác định máy tính và thiết bị trên Internet để chúng ta có thể truyền và trao đổi dữ liệu là biết địa chỉ IP của chúng.
Để gửi e-mail cho ai đó, bạn cần biết địa chỉ IP máy tính của họ. E-mail được chia thành các phần nhỏ hơn hoặc các gói. Cách chúng đến đích chính xác là do mỗi gói tin cũng bao gồm thông tin IP.
Khi gửi một cái gì đó qua Internet, cần phải có một địa chỉ đích và một địa chỉ trả lại trên mỗi gói. Địa chỉ IP là cách các máy tính tìm thấy nhau và biết vị trí tương ứng của chúng.
Giao thức Internet chịu trách nhiệm xác định định dạng của địa chỉ IP.
Địa chỉ IP là gì?
Địa chỉ IP là một địa chỉ mạng và mọi thiết bị kết nối với mạng máy tính đều có một địa chỉ.
Địa chỉ IP là một dãy số duy nhất được gán cho một thiết bị được viết ở một định dạng nhất định. Nó xác định toàn cầu mọi thiết bị trong mạng được kết nối với nhau.
Như đã đề cập trước đó, các gói được định tuyến đến đích chính xác và dự định và các thiết bị có thể gửi và nhận thông tin qua Internet vì mỗi thiết bị được gán một địa chỉ IP duy nhất.
Bạn có thể sẽ không bao giờ phải xử lý trực tiếp địa chỉ IP hoặc biết trực tiếp bất kỳ địa chỉ IP nào để gửi thông tin qua Internet - tất cả đều diễn ra ở hậu trường.
Nếu bạn tò mò và muốn biết địa chỉ IP của mình, hãy truy cập Google.com và nhập "IP của tôi là gì" và bạn sẽ thấy địa chỉ duy nhất của mình trong kết quả đầu tiên.
Điều đó đang được nói, có một số loại địa chỉ IP khác nhau, bạn sẽ thấy trong các phần sau.
Địa chỉ IP riêng và công khai
Mọi người đều có hai loại địa chỉ IP:công cộng và riêng tư.
Địa chỉ chung được Nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) cấp cho bộ định tuyến tại nhà của bạn và đó là địa chỉ chính cho toàn bộ mạng cục bộ của bạn.
Trong nhà, bạn có thể có nhiều máy tính xách tay, điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng. Mỗi thiết bị có địa chỉ IP riêng, nhưng tất cả chúng đều thuộc cùng một địa chỉ IP chính, công khai.
Đây là cách tất cả các thiết bị trong nhà của bạn được kết nối với Internet - thông qua địa chỉ IP công cộng chính.
Địa chỉ IP công cộng là duy nhất, có nghĩa là không có hai địa chỉ IP giống nhau nào được sử dụng tại một thời điểm nhất định.
Như đã đề cập ở trên, nếu bạn có nhiều thiết bị trong nhà, thì mỗi thiết bị sẽ có địa chỉ IP riêng. Địa chỉ này là địa chỉ IP riêng và nó không thể truy cập trực tiếp vào Internet.
Khi các thiết bị này kết nối với Internet qua bộ định tuyến (có địa chỉ IP công cộng), bộ định tuyến cần có cách xác định và nhận dạng từng thiết bị riêng biệt trước khi kết nối với Internet.
Cách bộ định tuyến thực hiện việc này là gán một địa chỉ IP riêng cho từng thiết bị. Sau đó, nó ghi nhớ địa chỉ đó mỗi khi thiết bị muốn kết nối với Internet.
Địa chỉ IP động VS tĩnh
Địa chỉ IP công cộng được chia thành hai loại:động và tĩnh.
Khi một thiết bị được kết nối với Internet, Nhà cung cấp dịch vụ Internet của bạn sẽ cung cấp cho bạn một trong các địa chỉ IP khả dụng của họ trong khoảng thời gian bạn duy trì kết nối. Đây là cách thiết bị có thể gửi và nhận dữ liệu.
Vào lần tiếp theo bạn kết nối với Internet, ISP của bạn sẽ cung cấp cho bạn một khác Địa chỉ IP. Điều này có nghĩa là mỗi lần bạn kết nối Internet, bạn có một địa chỉ IP khác nhau. Đây là lý do tại sao loại địa chỉ IP này được gọi là động - nó luôn thay đổi.
Mặt khác, địa chỉ IP tĩnh không bao giờ thay đổi. Đó là một địa chỉ thường trú. Địa chỉ được cung cấp một lần và bạn có thể giữ nguyên địa chỉ.
Địa chỉ IP tĩnh thường được sử dụng bởi Máy chủ DNS. Máy chủ DNS là một máy tính lớn lưu trữ các tệp tạo nên một trang web. Công việc của họ là gửi các tệp đó mỗi khi chúng được yêu cầu bởi người dùng muốn xem trang web.
IPv4 và IPv6 - Sự khác biệt là gì?
Địa chỉ IPv4 là gì?
IPv4 là phiên bản đầu tiên và được sử dụng rộng rãi nhất của Giao thức Internet.
Nó được ra mắt lần đầu tiên vào năm 1980 và được sử dụng cho đến ngày nay.
Đó là một địa chỉ 32 bit và nó được tạo thành từ 4 khối - với mỗi khối được phân tách bằng dấu chấm.
Nó trông giống như sau:
XXX.XXX.XXX.XXX
Mỗi khối có thể chứa tối đa 3 chữ số và các số trong khối nằm trong khoảng từ 0 đến 255, ở dạng thập phân giá trị.
Ví dụ về địa chỉ IP là:
142.250.185.206
Đây là một ví dụ khác:
69.171.250.35
Các số thập phân này được chuyển đổi thành nhị phân, một ngôn ngữ máy, là ngôn ngữ duy nhất mà máy tính có thể hiểu trực tiếp.
Các số thập phân này, ở dạng nhị phân, thực sự là 4 khối gồm 8 chữ số nhị phân (hoặc bit).
Đây là lý do tại sao nó được gọi là địa chỉ 32 bit - đó là địa chỉ được tạo thành từ một chuỗi 32 chữ số nhị phân.
Ví dụ:địa chỉ bạn đã thấy trước đó, 142.250.185.206 là:
10001110.11111010.10111001.11001110
ở dạng nhị phân, ẩn.
Vì vậy, 2^32 là tổng số 4.294.967.296 địa chỉ duy nhất. Đó là giới hạn địa chỉ IP mà IPv4 có thể cung cấp cho mỗi thiết bị để kết nối với Internet.
Bạn sẽ nghĩ rằng con số lớn này là quá đủ. Tuy nhiên, khi dân số tiếp tục phát triển và mỗi người ngày càng sở hữu nhiều thiết bị hơn (và mỗi thiết bị cần địa chỉ IP riêng), chúng tôi đã hết địa chỉ trong một thời gian khá dài.
IPv6 là gì?
IPv6 là phiên bản mới nhất của Giao thức Internet được triển khai lần đầu tiên vào năm 1998.
Đây là sự kế thừa của IPv4 và sẽ có sự thay đổi chậm đối với nó trong tương lai.
Trong khi IPv4 là địa chỉ số, IPv6 sử dụng các ký tự thập lục phân, chữ và số - nghĩa là nó chứa các số và thư.
Theo cách IPv4 sử dụng 4 khối mỗi khối chứa tối đa 3 chữ số, IPv6 sử dụng 8 khối chứa 4 ký tự thập lục phân mỗi khối.
Trong IPv4, mỗi khối được phân tách bằng một do t (. ). Trong IPv6, mỗi khối được phân tách bằng dấu hai chấm (: ).
Vì vậy, địa chỉ IPv6 trông giống như sau:
XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX
Ví dụ:
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
Đó là địa chỉ 128 bit, nghĩa là có 2^128 địa chỉ có sẵn.
Điều đó có nghĩa là có 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 địa chỉ chúng ta có thể sử dụng trên Internet.
Đó là 340 undecillion địa chỉ mà chúng tôi hy vọng sẽ là quá đủ cho tất cả mọi người!
Kết luận
Và bạn có nó rồi đấy! Bây giờ bạn đã biết những điều cơ bản về Giao thức Internet. Đó là công nghệ cơ bản mà tất cả các máy tính và thiết bị sử dụng để có thể kết nối với nhau và nhận và trao đổi thông tin.
Bạn cũng đã tìm hiểu sự khác biệt cơ bản giữa IPv4 và IPv6. Tóm lại, IPv6 cung cấp nhiều địa chỉ IP hơn IPv4.
Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về cách thức hoạt động của Internet, hãy xem video này trên kênh YouTube của freeCodeCamp giải thích các nguyên tắc cơ bản của mạng máy tính.
Cảm ơn bạn đã đọc và chúc bạn học vui vẻ 😊