Giao thức IP - Wikipedia

Giao thức IP - Wikipedia

Giao thức IP (tiếng Anh: Internet Protocol - Giao thức Liên mạng) là một giao thức hướng dữ liệu được sử dụng bởi các máy chủ nguồn và đích để truyền dữ liệu trong một liên mạng chuyển mạch gói.
Dữ liệu trong một liên mạng IP được gửi theo các khối được gọi là các gói (packet hoặc datagram). Cụ thể, IP không cần thiết lập các đường truyền trước khi một máy chủ gửi các gói tin cho một máy khác mà trước đó nó chưa từng liên lạc với.
Giao thức IP cung cấp một dịch vụ gửi dữ liệu không đảm bảo (còn gọi là cố gắng cao nhất), nghĩa là nó hầu như không đảm bảo gì về gói dữ liệu. Gói dữ liệu có thể đến nơi mà không còn nguyên vẹn, nó có thể đến không theo thứ tự (so với các gói khác được gửi giữa hai máy nguồn và đích đó), nó có thể bị trùng lặp hoặc bị mất hoàn toàn. Nếu một phần mềm ứng dụng cần được bảo đảm, nó có thể được cung cấp từ nơi khác, thường từ các giao thức giao vận nằm phía trên IP.
Các thiết bị định tuyến liên mạng chuyển tiếp các gói tin IP qua các mạng tầng liên kết dữ liệu được kết nối với nhau. Việc không có đảm bảo về gửi dữ liệu có nghĩa rằng các chuyển mạch gói có thiết kế đơn giản hơn. (Lưu ý rằng nếu mạng bỏ gói tin, làm đổi thứ tự hoặc làm hỏng nhiều gói tin, người dùng sẽ thấy hoạt động mạng trở nên kém đi. Hầu hết các thành phần của mạng đều cố gắng tránh để xảy ra tình trạng đó. Đó là lý do giao thức này còn được gọi là cố gắng cao nhất. Tuy nhiên, khi lỗi xảy ra không thường xuyên sẽ không có hiệu quả đủ xấu đến mức người dùng nhận thấy được.)
Giao thức IP rất thông dụng trong mạng Internet công cộng ngày nay. Giao thức tầng mạng thông dụng nhất ngày nay là IPv4; đây là giao thức IP phiên bản 4. IPv6 được đề nghị sẽ kế tiếp IPv4: Internet đang hết dần địa chỉ IPv4, do IPv4 sử dụng 32 bit để đánh địa chỉ (tạo được khoảng 4 tỷ địa chỉ); IPv6 dùng địa chỉ 128 bit, cung cấp tối đa khoảng 3.4×1038 địa chỉ (xem bài về IPv6 để biết thêm chi tiết). Các phiên bản từ 0 đến 3 hoặc bị hạn chế, hoặc không được sử dụng. Phiên bản 5 được dùng làm giao thức dòng (stream) thử nghiệm. Còn có các phiên bản khác, nhưng chúng thường dành là các giao thức thử nghiệm và không được sử dụng rộng rãi.
Địa chỉ IP được chia thành 4 số giới hạn từ 0 - 255. Mỗi số được lưu bởi 1 byte - > IP có kích thước là 4byte, được chia thành các lớp địa chỉ. Có 3 lớp là A, B, và C. Nếu ở lớp A, ta sẽ có thể có 16 triệu địa chỉ, ở lớp B có 65536 địa chỉ. Ví dụ: Ở lớp B với 132.25,chúng ta có tất cả các địa chỉ từ 132.25.0.0 đến 132.25.255.255. Phần lớn các địa chỉ ở lớp A llà sở hữu của các công ty hay của tổ chức. Một ISP thường sở hữu một vài địa chỉ lớp B hoặc C. Ví dụ: Nếu địa chỉ IP của bạn là 132.25.23.24 thì bạn có thể xác định ISP của bạn là ai. (có IP là 132.25.x.)

_Quản lý địa chỉ IP ở các cấp độ mạng :
+Địa chỉ IP cần được quản lý một cách hợp lý nhằm tránh xảy ra các xung đột khi đồng thời có hai địa chỉ IP giống nhau trên cùng một cấp mạng máy tính.

+Ở cấp mạng toàn cầu (Internet), một tổ chức đứng ra quản lý cấp phát các dải IP cho các nhà cung cấp dịch vụ kết nối Internet (IXP, ISP) các dải IP để cung cấp cho khách hàng của mình.

+Ở các cấp mạng nhỏ hơn (WAN), người quản trị mạng cung cấp đến các lớp cho các mạng nhỏ hơn thông qua máy chủ DHCP.

+Ở các mạng nhỏ hơn nữa (LAN) thì 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.

*Một số thông tin về IPv4 - Bách khoa toàn thư mở Wikipedia.

-Giao thức Internet phiên bản 4 (viết tắt IPv4, từ tiếng Anh Internet Protocol version 4) là phiên bản thứ tư trong quá trình phát triển của các giao thức Internet (IP). Đây là phiên bản đầu tiên của IP được sử dụng rộng rãi. IPv4 cùng với IPv6 (giao thức Internet phiên bản 6) là nòng cốt của giao tiếp internet. Hiện tại, IPv4 vẫn là giao thức được triển khai rộng rãi nhất trong bộ giao thức của lớp internet.

-Giao thức này được công bố bởi IETF trong phiên bản RFC 791 (tháng 9 năm 1981), thay thế cho phiên bản RFC 760 (công bố vào tháng 1 năm 1980). Giao thức này cũng được chuẩn hóa bởi bộ quốc phòng Mỹ trong phiên bản MIL-STD-1777.

-IPv4 là giao thức hướng dữ liệu, được sử dụng cho hệ thống chuyển mạch gói (tương tự như chuẩn mạng Ethernet). Đây là giao thức truyền dữ liêu hoạt động dựa trên nguyên tắc tốt nhất có thể, trong đó, nó không quan tâm đến thứ tự truyền gói tin cũng như không đảm bảo gói tin sẽ đến đích hay việc gây ra tình trạng lặp gói tin ở đích đến. Việc xử lý vấn đề này dành cho lớp trên của chồng giao thức TCP/IP. Tuy nhiên, IPv4 có cơ chế đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu thông qua sử dụng những gói kiểm tra (checksum)..

Giao thức mạng: Các máy tính trên mạng "nói chuyện" với nhau thông qua một ngôn ngữ đặc biệt gọi là các giao thức mạng. Có rất nhiều giao thức khác nhau, mỗi giao thức có 1 nhiệm vụ riêng. - Giao thức truyền dữ liệu, chuyên dùng để vận chuyển dữ liệu giữa 2 máy tính. - Giao thức xử lý dữ liệu, có nhiệm vụ xử lý dữ liệu nhận được từ giao thức truyền dữ liệu

1. Giao thức IP - Internet Protocol (Internet Protocol - Giao thức Liên mạng) là một giao thức hướng dữ liệu được sử dụng bởi các máy chủ nguồn và đích để truyền dữ liệu trong một liên mạng chuyển mạch gói. Giao thức liên mạng IP là một trong những giao thức quan trọng nhất của bộ giao thức TCP/IP. Mục đích của giao thức liên mạng IP là cung cấp khả năng kết nối của mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu , vai trò của IP là vai trò của giao thức tầng mạng trong mô hình OSI. Giao thức IP là một giao thức kiểu không liên kết (connectionlees) có nghĩa là không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu.

2. Các địa chỉ IP - mỗi máy tính khi kết nối vào Internet đều có một địa chỉ duy nhất, đó chính là địa chỉ IP. Địa chỉ này dùng để phân biệt máy tính đó với các máy khác còn lại trên mạng Internet  - ví dụ về địa chỉ IP: 45.10.0.1, 168.10.45.65

3. Mục đích của địa chỉ IP: Là để định danh duy nhất cho một máy tính bất kỳ trên liên mạng. Mỗi giao diện trong 1 máy có hỗ trợ giao thức IP đều phải được gán 1 địa chỉ IP (một máy tính có thể gắn với nhiều mạng do vậy có thể có nhiều địa chỉ IP)

4. Thành phần của 1 địa chỉ IP gồm 2 phần: địa chỉ mạng (netID) và địa chỉ máy (hostID) + Net ID: Dùng để nhận dạng những hệ thống trong cùng 1 khu vực vật lý còn được gọi là Phân Đoạn (Segment). Mọi hệ thống trong cùng 1 Phân Đoạn phải có cùng Địa Chỉ Mạng và Phần địa chỉ này phải là duy nhất trong số các mạng hiện có. + Host ID: Dùng để nhận dạng 1 trạm làm việc, 1 máy chủ, 1 Router hoặc 1 trạm TCP/IP trong 1 phân đoạn. Phần địa chỉ trạm cũng phải là duy nhất trong 1 mạng

5. Trong 1 Byte , mỗi bit được gán một giá trị. Nếu Bit được đặt là 0 thì nó được gán giá trị 0, nếu Bit được đặt là 1 thì có thể chuyển đổi thành 1 giá trị thập phân. Bit thấp nhất trong Byte tương ứng với 1, Bit cao nhất tương ứng với 128. Vậy giá trị lớn nhất của 1 Byte là 255 tương ứng với trường hợp cả 8 Bit đều được đặt là 1. Ví dụ: Ta sẽ đổi địa chỉ sau: 10101100 00010000 00000101 01111101 sang dạng Kí Hiệu Thập Phân Dấu Chấm.

6. Lớp địa chỉ ◦ - Có 5 lớp địa chỉ IP để tạo các mạng có kích thước khác nhau gồm: Lớp A, Lớp B, Lớp C, Lớp D, Lớp E. - TCP/IP hỗ trợ gán địa chỉ lớp A, lớp B, lớp C cho các trạm. - Các lớp này có chiều dài phần NET ID và HOST ID khác nhau nên số lượng Mạng và số lượng Trạm trên mỗi mạng cũng khác nhau:

7. Địa chỉ lớp A (Class A) ◦ Gồm 126 class A ◦ Class 0 và class 127 có ý nghĩa đặc biệt và không được sử dụng. Class A phù hợp với các tổ chức lớn như: quốc phòng, trường đại học, tập đoàn …

8. Class AAddress. Bit đầu tiên của Class A address là 0.  8 bit đầu tiên là thuộc phần Network, 24 bit còn lại thuộc phần host. Các địa chỉ mạng nằm trong khoảng: từ 1.0.0.0 đến 126.0.0.0. Mỗi class A network có thể có đến 224 - 2 hoặc 16,777,214 địa chỉ IP để cấp cho các thiết bị trong mạng

9. Class B Address. Hai bit đầu tiên của Class B address là 10. 16 bit đầu tiên là thuộc phần Network, 16 bit còn lại thuộc phần host. Các địa chỉ mạng nằm trong khoảng: từ 128.0.0.0 đến 191.255.0.0. Mỗi class B network có thể có đến 216 - 2 hoặc 65.534 địa chỉ IP để cấp cho các thiết bị trong mạng.

10. Class C Address. 3 bit đầu tiên của Class C address là 110.  24 bit đầu tiên là thuộc phần Network, 8 bit còn lại thuộc phần host. Các địa chỉ mạng nằm trong khoảng: 192.0.0.0 đến 223.255.255.0. Mỗi class C network có thể có đến 28 - 2 hoặc 254 địa chỉ IP để cấp cho các thiết bị trong mạng.

11. Các địa chỉ IP riêng. Để tránh cạn kiệt các địa chỉ IP, các host không được kết nối trực tiếp với Internet có thể sử dụng một địa chỉ trong các khoảng địa chỉ riêng. Các địa chỉ IP riêng không duy nhất về tổng thể, mà chỉ duy nhất về mặt cục bộ trong phạm vi mạng đó. Tất cả các lớp mạng dự trữ các khoảng nhất định để sử dụng như là các địa chỉ riêng cho các host không cần truy cập trực tiếp tới Internet. Các host như vậy vẫn có thể truy cập Internet thông qua một gateway mà không cần chuyển tiếp các địa chỉ IP riêng. 16 Lớp Khoảng địa chỉ riêng A 10 B 172.16-172.31 C 192.168.0-192.168.255

12. Các giao thức trong mạng IP. Giao thức ARP (Address Resolution Protocol):Trên một mạng cục bộ hai trạm chỉ có thể liên lạc với nhau nếu chúng biết địa chỉ vật lý của nhau. Như vậy vấn đề đặt ra là phải tìm được ánh xạ giữa địa chỉ IP (32 bits) và địa chỉ vật lý của một trạm. Giao thức ARP đã được xây dựng để tìm địa chỉ vật lý từ địa chỉ IP khi cần thiết.

13. Giao thức RARP (Reverse Address Resolution Protocol): Là giao thức ngược với giao thức ARP. Giao thức RARP được dùng để tìm địa chỉ IP từ địa chỉ vật lý. Giao thức ICMP (Internet Control Message Protocol): Giao thức này thực hiện truyền các thông báo điều khiển (báo cáo về các tình trạng các lỗi trên mạng.) giữa các gateway hoặc một nút của liên mạng.

14. Các phiên bản IP. Địa chỉ IP được phát triển qua nhiều phiên bản, tuy nhiên có những phiên bản chỉ dùng để thử nghiệm. Hai phiên bản được ứng dụng trong thực tế là IPv4 (IP phiên bản 4) sử dụng 32 bit dữ liệu và IPv6 (IP phiên bản 6) sử dụng 128 bit dữ liệu.

15. Internet Protocol version 4 (IPv4) là giao thức phát triển Internet phiên bản thứ 4. IPv4 là giao thức hướng dữ liệu dùng để chuyển mạch gói tin. Đây là giao thức hoạt động dựa trên nguyên tắc tốt nhất có thể, trong đó không quan tâmđến thứ tự truyền gói tin, không đảm bảo gói tin sẽ đến đích hay việc gây ra lặp gói tin ở điểm đến. Tuy nhiên quan trọng nhất là có cơ chế đảm báo tính toàn vẹn dữ liệu thông qua sử dụng những gói tin kiểm tra (checksum).

16. Địa chỉ IPv4 có định dạng như thế nào? Địa chỉ IPv4 thường được viết theo dạng gồm bốn nhóm số thập phân, ngăn cách nhau bằng dấu chấm. Do 32 bit chia đều cho bốn nhóm số, nên mỗi nhóm sẽ gồm tám bit dữ liệu, thường gọi là một oc-tet, nghĩa là bộ 8-bit nhị phân. Với số bit này, giá trị của mỗi oc-tet sẽ gồm 2^8 = 256 giá trị nằm trong khoảng từ 0 (tám bit toàn 0) đến 255 (tám bit toàn 1). Ví dụ: 203.162.4.190 hay 192.168.1.2

17. Subnet mask - Để biết Trạm đích thuộc Mạng cục bộ hay ở xa. Trạm nguồn cần 1 thông tin khác. Thông tin này chính là Subnet Mask, là 1 địa chỉ 32 bit được sử dụng để che 1 phần của địa chỉ IP. Bằng cách này các máy tính có thể xác định đâu là Net ID và đâu là Host ID trong 1 địa chỉ IP. Bảng dưới đây sẽ đưa ra những Subnet Mask mặc định cho các Lớp Mạng:

18. Như vậy phần địa chỉ IP nằm tương ứng với vùng các bit 1 của Subnet mask được gọi là vùng Network của địa chỉ đó. Có ba Subnet mask chuẩn là 255.0.0.0 dành cho các địa chỉ mạng lớp A, 255.255.0.0 dành cho các địa chỉ mạng lớp B, và 255.255.255.0 dành cho các địa chỉ mạng lớp C.

19. Chia Subnet: Những Subnet Mask được sử dụng bởi nhiều host để xác định đâu là phần chia của 1 địa chỉ IP được xem như là Net ID của địa chỉ đó.Lớp A, B và C sử dụng Subnet Mask mặc định được che lần lượt là 8, 16, 24bit tương đương với những địa chỉ 32bit. 1 Mạng cục bộ được định rõ bởi 1 Subnet Mask hay còn gọi là 1 Subnet - Chia subnet là phương pháp logic chia 1 địa chỉ mạng bằng cách tăng bit 1 sử dụng trong Subnet Mask của 1 Mạng. Phần mở rộng này cho phép bạn chia nhiều Subnet bên trong Mạng ban đầu

20. Supernetting. Để ngăn sự cạn dần các Net ID của lớp A,B. Các nhà điều hành Internet đã sắp đặt 1 sơ đồ gọi là Supernetting. Supernetting sẽ cho phép nhiều Net gom thành 1 Net. Supernetting đưa ra nhiều thuận lợi hiệu quả cho việc đặt địa chỉ cho các Net. Supernetting khác với Chia Subnet ở chỗ là Supernetting mượn những Bit ở Net ID đem qua làm Host ID

21. Địa chỉ IP tỉnh và địa chỉ IP động các máy tính kết nối vào mạng Internet thường xuyên, chẳng hạn như 1 WEB server hoặc FTP server luôn phải có một địa chỉ IP cố định gọi là địa chỉ IP tĩnh. Đối với các máy tính thỉnh thoảng mới kết nối vào Internet dùng kết nối cùng kết nối quay số đến ISP

22. Mỗi ISP đều có một Server làm nhiệm vụ phân phát số IP khi có một máy online và thu hồi lại số IP đó khi máy đó Disconnect.  Một máy tính có thuê bao đường truyền tốc độ cao (nghĩa là luôn luôn online) thì được các ISP gán cho một số IP cố định (gọi là IP tĩnh), còn máy tính dùng Modem để kết nối Internet được ISP gán cho một số IP tạm thời khi online để được nhận biết trên Internet, khi máy tính này Disconnect thì số IP đó được lấy về để cấp phát cho máy tính khác online ( số IP này gọi là IP động).  Nói tóm lai, máy tính dùng Modem mỗi lần online là có số IP khác nhau.

23. Cài đặt địa chỉ IP như thế nào? Trong Windows XP, bạn cài đặt địa chỉ IP bằng cách dùng menu Start - Control Panel - Network Connections. Trong Windows Vista, thì menu tương ứng là Start - Control Panel -Network and Sharing Center – Manage Network Connections. Sau đó bạn bấm phải chuột trên kết nối mạng cần đổi địa chỉ IP, rồi chọnProperties. Trong cửa sổ vừa mở ra, bạn bấm chọn mục Internet Protocol Version 4 (TCP/IPv4) rồi bấm vào nút Properties ngay phía dưới. Nếu muốn máy tính nhận địa chỉ IP động, bạn bấm vào mục Obtain an IP address automatically. Nếu muốn nhập địa chỉ IP tĩnh, bạn chọn mục Use the following IP address rồi gõ vào ba giá trị tương ứng là địa chỉ IP, Subnet mask, và Default gateway

24. Làm thế nào để kiểm tra xem một địa chỉ IP đã hoạt động chưa?  Để kiểm tra việc cấu hình địa chỉ IP đã được thực hiện hoàn tất hay chưa, chúng ta có thể thực hiện theo cách sau. Chọn menu Start – cmd (trong Vista) hay Start – Run – cmd (trong Windows XP) để mở cửa sổ dòng lệnh. Trong cửa sổ bật ra, bạn gõ lệnh ipconfig hay ipconfig /all, và toàn bộ các tham số hiện tại về việc cấu hình địa chỉ IP sẽ hiện ra.

25. Ngoài ra, để kiểm tra xem địa chỉ IP đã hoạt động tốt chưa, ta sử dụng lệnhPING. Ta dùng lệnh PING trên máy tính vừa cấu hình xong và PING chính địa chỉ đó để xem nó hoạt động hay không. Kế tiếp ta PING tiếp đến một địa chỉ IP khác trong mạng, như địa chỉ IP Default Gateway chẳng hạn, hoặc ta sang một máy tính khác trong mạng, rồi PING ngược trở lại địa chỉ IP mà ta vừa cài đặt trên máy tính này, để xem nó có phản hồi tốt hay chưa.

26. Làm sao để địa chỉ IP của mình và địa chỉ IP của một trang Web? để xem địa chỉ của mình thì bạn vào Start –> Run rồi gõ lệnh : winipcfg hoặc bạn vào www.whatismyip.com , nó sẽ hiện thị IP của bạn - để xem địa chỉ của một trang Web thì bạn dùng lệnh nslookup 32

VERS: Định nghĩa phiên bản hiện thời của IP trên mạng. Phiên bản này là Version 4 còn phiên bản sau cùng là Version 6.
HLEN: Chiều dài của đầu IP. Không phải tất cả các trường trong phần đầu đều được sử dụng. Trường đo bằng đơn vị từ 32 bit. Đầu IP ngắn nhất là 20 bytes. Nó cũng có thể dài hơn phụ thuộc trường option.
Service Type: Đặc tả các tham số về dịch vụ, có dạng cụ thể như sau:


+ Precedence: Trường này có giá trị từ 0 (mức ưu tiên bình thường) tới 7 (mức kiểm soát mạng) qui định việc gửi datagram. Nó kết hợp với các bit D (trễ), T (thông lượng), R (độ tin cậy) thành thông tin để chọn đường, được xem như định danh kiểu dịch vụ (Type of Service – TOS).

+ Bit D – Thiết lập là 1 khi yêu cầu trễ thấp.

+ Bit T – Yêu cầu thông lượng cao.

+ Bit R – Yêu cầu độ tin cậy cao.

Các bước hoạt động của giao thức IP

Khi giao thức IP được khởi động nó trở thành một thực thể tồn tại trong máy tính và bắt đầu thực hiện những chức năng của mình, lúc đó thực thể IP là cấu thành của tầng mạng, nhận yêu cầu từ các tầng trên nó và gửi yêu cầu xuống các tầng dưới nó.

Đối với thực thể IP ở máy nguồn, khi nhận được một yêu cầu gửi từ tầng trên, nó thực hiện các bước sau đây:

Tạo một IP datagram dựa trên tham số nhận được.
Tính checksum và ghép vào header của gói tin.
Ra quyết định chọn đường: hoặc là trạm đích nằm trên cùng mạng hoặc một gateway sẽ được chọn cho chặng tiếp theo.
Chuyển gói tin xuống tầng dưới để truyền qua mạng.
Đối với router, khi nhận được một gói tin đi qua, nó thực hiện các động tác sau:

1) Tính chesksum, nếu sai thì loại bỏ gói tin.
2) Giảm giá trị tham số Time - to Live. nếu thời gian đã hết thì loại bỏ gói tin.
3) Ra quyết định chọn đường.
4) Phân đoạn gói tin, nếu cần.
5) Kiến tạo lại IP header, bao gồm giá trị mới của các vùng Time - to -Live, Fragmentation và Checksum.
6) Chuyển datagram xuống tầng dưới để chuyển qua mạng.
Cuối cùng khi một datagram nhận bởi một thực thể IP ở trạm đích, nó sẽ thực hiện bởi các công việc sau:
1) Tính checksum. Nếu sai thì loại bỏ gói tin.
2) Tập hợp các đoạn của gói tin (nếu có phân đoạn)
3) Chuyển dữ liệu và các tham số điều khiển lên tầng trên.

IPv6 được thiết kế với những tham vọng và mục tiêu như sau:

Không gian địa chỉ lớn hơn và dễ dàng quản lý không gian địa chỉ.
Khôi phục lại nguyên lý kết nối đầu cuối-đầu cuối của Internet và loại bỏ hoàn toàn công nghệ NAT
Quản trị TCP/IP dễ dàng hơn: DHCP được sử dụng trong IPv4 nhằm giảm cấu hình thủ công TCP/IP cho host. IPv6 được thiết kế với khả năng tự động cấu hình mà không cần sử dụng máy chủ DHCP, hỗ trợ hơn nữa trong việc giảm cấu hình thủ công.
Cấu trúc định tuyến tốt hơn: Định tuyến IPv6 được thiết kế hoàn toàn phân cấp.
Hỗ trợ tốt hơn Multicast: Multicast là một tùy chọn của địa chỉ IPv4, tuy nhiên khả năng hỗ trợ và tính phổ dụng chưa cao.
Hỗ trợ bảo mật tốt hơn: IPv4 được thiết kế tại thời điểm chỉ có các mạng nhỏ, biết rõ nhau kết nối với nhau. Do vậy bảo mật chưa phải là một vấn đề được quan tâm. Song hiện nay, bảo mật mạng Internet trở thành một vấn đề rất lớn, là mối quan tâm hàng đầu.
Hỗ trợ tốt hơn cho di động: Thời điểm IPv4 được thiết kế, chưa tồn tại khái niệm về thiết bị IP di động. Trong thế hệ mạng mới, dạng thiết bị này ngày càng phát triển, đòi hỏi cấu trúc giao thức Internet có sự hỗ trợ tốt hơn.
Nguồn: Wikipedia

Chức năng chính của - Giao thức liên mạng IP(v4)
Trong phần này trình bày về giao thức IPv4 (để cho thuận tiện ta viết IP có ngh a là đề cập đến IPv4).

Mục đích chính của IP là cung cấp khả năng kết nối các mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu. IP cung cấp các chức năng chính sau:

Định ngh a cấu trúc các gói dữ liệu là đơn v cơ sở cho việc truyền dữ liệu trên Internet.

Định ngh a phương thức đánh địa ch IP.

Truyền dữ liệu giữa tầng vận chuyển và tầng mạng .

Định tuyến để chuyển các gói dữ liệu trong mạng.




Hình 2.1 Mô hình OSI và mô hình kiến trúc của TCP/IP

Trong cấu trúc bốn lớp của TCP/IP, khi dữ liệu truyền từ lớp ứng dụng cho đến lớp vật lý, mỗi lớp đều cộng thêm vào phần điều khiển của mình để đảm bảo cho việc truyền dữ liệu được chính xác. Mỗi thông tin điều khiển này được gọi là một header và được đặt ở trước phần dữ liệu được truyền. Mỗi lớp xem tất cả các thông tin mà nó nhận được từ lớp trên là dữ liệu, và đặt phần thông tin điều khiển header của nó vào trước phần thông tin này. Việc cộng thêm vào các header ở mỗi lớp trong quá trình truyền tin được gọi là encapsulation. Quá trình nhận dữ liệu diễn ra theo chiều ngược lại: mỗi lớp sẽ tách ra phần header trước khi truyền dữ liệu lên lớp trên.

Mỗi lớp có một cấu trúc dữ liệu riêng, độc lập với cấu trúc dữ liệu được dùng ở lớp trên hay lớp dưới của nó. Sau đây là giải thích một số khái niệm thường gặp.

Stream là dòng số liệu được truyền trên cơ sở đơn vị số liệu là Byte.

Số liệu được trao đổi giữa các ứng dụng dùng TCP được gọi là stream, trong khi dùng UDP, chúng được gọi là message.

Mỗi gói số liệu TCP được gọi là segment còn UDP định nghĩa cấu trúc dữ liệu của nó là packet.

Lớp Internet xem tất cả các dữ liệu như là các khối và gọi là datagram. Bộ giao thức TCP/IP có thể dùng nhiều kiểu khác nhau của lớp mạng dưới cùng, mỗi loại có thể có một thuật ngữ khác nhau để truyền dữ liệu.

Phần lớn các mạng kết cấu phần dữ liệu truyền đi dưới dạng các packets hay là các frames.

IP tĩnh/động khi sử dụng Internet
Thuật ngữ IP "tĩnh" được nói đến như một địa chỉ IP cố định dành riêng cho một người, hoặc nhóm người sử dụng mà thiết bị kết nối đến Internet của họ luôn luôn được đặt một địa chỉ IP. Thông thường IP tĩnh được cấp cho một máy chủ với một mục đích riêng (máy chủ web, mail…) để nhiều người có thể truy cập mà không làm gián đoạn các quá trình đó.
Một số ISP sẽ yêu cầu khách hàng khai báo (hoặc cam kết) về mục đích của việc sử dụng IP tĩnh để quản lý khi cung cấp dịch vụ IP tĩnh cho khách hàng (nhằm tránh tạo ra các máy chủ cung cấp dịch vụ mà không đăng ký hoặc không được phép theo quy định riêng của từng quốc gia).
Trái lại với IP tĩnh là các IP động: Nếu không sử dụng các dịch vụ đặc biệt cần dùng IP tĩnh, khách hàng thông thường chỉ được ISP gán cho các IP khác nhau sau mỗi lần kết nối hoặc trong một phiên kết nối được đổi thành các IP khác. Hành động cấp IP động của các ISP nhằm tiết kiệm nguồn địa chỉ IP đang cạn kiệt hiện nay. Khi một máy tính không được kết nối vào mạng Internet thì nhà cung cấp sẽ sử dụng IP đó để cấp cho một người sử dụng khác.
Như vậy nếu như sử dụng IP động thì người sử dụng không thể trở thành người cung cấp một dịch vụ trên Internet (chẳng hạn lập một trang web, mở một proxy cho phép người khác tự do thông qua nó để che giấu tung tích... trên chính máy tính của mình) bởi địa chỉ IP này luôn bị thay đổi.

Không hẳn là như vậy, nếu như người cung cấp dịch vụ tạo ra đó trên máy tính của họ, sau đó thông báo đến những người khác thì những người này có thể truy cập trong khoảng thời gian IP đó chưa bị thay đổi, và thêm các điều kiện rằng ISP của người tạo ra dịch vụ không đặt một firewall để không cho phép truy cập trái phép đến.
Do sử dụng IP động (kết hợp dùng chung IP) nên người sử dụng Internet ở Việt Nam thường gặp các rắc rối do chịu hậu quả của những sự phá hoại từ những người sử dụng IP trước đó (hoặc cùng thời điểm do sử dụng chung IP). Nhiều trang web, nhà cung cấp các dịch vụ Internet…, đã cấm (block) một số địa chỉ IP phát tán thư rác hoặc gây ra phá hoại từ địa chỉ IP được xác định là đã được cấp cho các IXP, ISP của Việt Nam.

"Các thiết bị định tuyến liên mạng chuyển tiếp các gói tin IP qua các mạng tầng liên kết dữ liệu được kết nối với nhau":
Việc đánh địa chỉ và định tuyến. Đánh địa chỉ là công việc cấp địa chỉ IP cho các máy đầu cuối, cùng với việc phân chia và lập nhóm các mạng con của các địa chỉ IP. Việc định tuyến IP được thực hiện bởi tất cả các máy chủ, nhưng đóng vai trò quan trọng nhất là các thiết bị định tuyến liên mạng. Các thiết bị đó thường sử dụng các giao thức cổng trong (interior gateway protocol, viết tắt là IGP) hoặc các giao thức cổng ngoài (external gateway protocol, viết tắt là EGP) để hỗ trợ việc đưa ra các quyết định chuyển tiếp các gói tin IP (IP datagram) qua các mạng kết nối với nhau bằng giao thức IP.

Định tuyến và địa chỉ IP

Có lẽ các khía cạnh phức tạp nhất của IP là việc đánh địa chỉ và định tuyến. Đánh địa chỉ là công việc cấp địa chỉ IP cho các máy đầu cuối, cùng với việc phân chia và lập nhóm các mạng con của các địa chỉ IP. Việc định tuyến IP được thực hiện bởi tất cả các máy chủ, nhưng đóng vai trò quan trọng nhất là các thiết bị định tuyến liên mạng. Các thiết bị đó thường sử dụng các giao thức cổng trong (interior gateway protocol, viết tắt là IGP) hoặc các giao thức cổng ngoài (external gateway protocol, viết tắt là EGP) để hỗ trợ việc đưa ra các quyết định chuyển tiếp các gói tin IP (IP datagram) qua các mạng kết nối với nhau bằng giao thức IP. Giao thức này hiện nay là rất phổ biến: internet protocol, song hành với PCI.
Xem thêm
- Connectionless protocol
- Bộ giao thức TCP/IP (Internet protocol suite hoặc TCP/IP protocol suite)
- IPv4
- IPv6
- Địa chỉ IP
- Gói IP (IP packet)
- Các cổng TCP và UDP
- IANA
- RFC 791, RFC791 in html
- Internet Assigned Numbers Authority (IANA)
- IP Tracer with google maps