Địa chỉ IP – chìa khóa thông hành
Trước khi nói
về địa chỉ, chúng ta cần nắm được rằng IP (IP Address hay Internet Protocol
Address) là một giao thức – tức là một bộ các quy tắc giao tiếp (gửi, nhận, mã
hóa, sửa lỗi… dữ liệu) giữa các thiết bị tham gia mạng Internet. Trong đời sống
thực chúng ta có các nhà nước quy ước cách phân chia số nhà, tên đường xá, quận
huyện, thành phố… để tạo ra các địa chỉ nhà duy nhất. Còn địa chỉ IP ta thường
nghe tới là địa chỉ của một thiết bị (bao gồm cả máy PC, điện thoại, laptop,
tablet…) trên mạng Internet – được đặt theo bộ quy tắc IP này. Trong thế giới
thực các bưu điện dựa vào địa chỉ nhà để giúp bạn chuyển thư cho người thân,
còn trên thế giới mạng các thiết bị mạng dựa vào địa chỉ IP để giúp chuyển dữ
liệu từ thiết bị gửi đến thiết bị nhận.
Cũng vì thế
chúng ta có các địa chỉ khác nhau khi sử dụng giao thức Ipv4 và Ipv6. Rõ ràng
khi thay đổi các quy ước về cách đặt địa chỉ, nội dung của địa chỉ cũng sẽ thay
đổi tương ứng. Lấy ví dụ đơn giản, nếu bây giờ quy ước về việc đặt tên đường
trên toàn Việt Nam là sử dụng số thay cho tên danh nhân, còn tên tất cả các quận
huyện đổi thành tên các danh tướng – địa chỉ nhà bạn sẽ hoàn toàn thay đổi.
Nếu địa chỉ IP
quan trọng đến thế, độc nhất đến thế, tại sao lại có chuyện chỉ với vài thao
tác đơn giản trong Windows, Mac (hay thậm chí là Linux) bạn đã có thể “đổi IP”?
Địa chỉ nhà là do nhà nước quy định, địa chỉ IP là do các tổ chức quản lý quốc
tế và các ISP cấp phát, sao lại có chuyện người dùng có thể đổi hay cần phải đặt
IP tĩnh cho nó đỡ…tự thay đổi? Đây là lí do tại sao bạn cần nắm rõ khái niệm
LAN-WAN. Những thay đổi của bạn trên hệ điều hành chỉ là thay đổi địa chỉ trong
phạm vi mạng LAN – tức trong một phạm vi hẹp là nhà riêng hay cơ quan, trường học
của bạn, được gọi là địa chỉ IP local (hoặc private). Địa chỉ này cũng tương
đương với số phòng học hay tên phòng trong tòa nhà, chỉ có giá trị trọng phạm
vi cục bộ là tòa nhà đó. Các máy tính trong cùng mạng LAN có thể giao tiếp với
nhau bằng địa chỉ này, còn bước ra ngoài thế giới Internet, chúng vô giá trị.
Địa chỉ chính
thức của bạn trên mạng Internet là IP Public – cũng giống như địa chỉ chính thức
của ngôi trường đó – do các tổ chức, đơn vị có thẩm quyền cấp, cũng vì vậy
trong phần lớn trường hợp bạn không có hoặc có rất ít quyền quyết định liên
quan đến địa chỉ này. Các máy tính trên Internet biết đến nhau bằng IP Public
này, còn IP local trong phạm vi mạng LAN của bạn thì chỉ các máy cùng LAN với
nhau mới hiểu, thế giới bên ngoài không quan tâm.
Một số công nghệ liên quan đến việc xử lí địa
chỉ
Nhân nhắc đến
IP động, bạn cũng cần biết đến DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol. Nếu
nói theo kiểu thuần kĩ thuật thì đây là giao thức cấu hình tự động địa chỉ IP,
bộ quy tắc định nghĩa cơ chế “xin-cho”: DHCP client - tức các thiết bị đầu cuối
trong mạng như PC, laptop, tablet đi xin địa chỉ và các DHCP server dựa trên
các thông số cấu hình sẵn quyết định xem có nên cấp địa chỉ không, nếu có thì cấp
địa chỉ nào, như thế nào. Hiểu một cách đơn giản hơn thì đây là một chức năng
giúp biến các máy chủ hoặc thiết bị mạng thành “các cấp có thẩm quyền”, tự động
cấp địa chỉ IP cho những đối tượng có nhu cầu để giảm bớt khối lượng công việc
cho con người. Chức năng này được sử dụng trên rất nhiều phạm vi, và thực chất thì
các tổ chức quản lý, ISP hay các công ty lớn có khá nhiều thủ thuật phức tạp
liên quan đến chức năng này.
Nhưng trong phạm
vi gia đình của chúng ta thì DHCP chỉ đơn giản là một chức năng thường có sẵn
trên modem hay router, giúp tự động đặt cho các máy PC, tablet, điện thoại
trong nhà bạn một địa chỉ IP (local) mỗi khi chúng kết nối vào mạng để bạn đỡ
phải tự mình chọn một địa chỉ. Với sự hỗ trợ của các thiết bị DHCP, chúng ta đã
có thể bảo đảm rằng mỗi thiết bị riêng biệt trong mạng LAN hoặc WAN sẽ có một địa
chỉ. Bây giờ hãy quay lại vấn đề về IP local và public. Lúc trước bạn có tự hỏi
tại sao lại phải lằng nhằng sinh ra 2 loại địa chỉ như vậy? Cứ ném cho mỗi thiết
bị 1 IP có phải xong chuyện không? Có 3 vấn đề với cách nghĩ này: một là nếu
làm như vậy thì chúng ta hết sạch Ipv4 từ…lâu rồi (khi đó, tất cả thiết bị
trong mạng LAN khi truy cập ra Internet thì sẽ sử dụng cùng một địa chỉ IP
Public); hai là số lượng thiết bị trong hộ gia đình hay các công ty, doanh nghiệp
thay đổi thường xuyên, các ISP không thể biết trước để mà cung cấp cho vừa đủ
được; ba là có một hệ thống địa chỉ “riêng” giúp các công ty, gia đình quản lí
thiết bị trong nội bộ dễ dàng hơn nhiều. Đây là lí do mà NAT (Network Address
Translation – Biên dịch địa chỉ mạng) ra đời. Nghe biên dịch chắc bạn đọc cũng
hiểu ngay, công nghệ NAT giúp đổi thông tin nguồn - đích của một đoạn dữ liệu,
từ địa chỉ A biến thành địa chỉ B. Hiểu đơn giản NAT giúp kết nối địa chỉ mạng
cục bộ Private truy cập đến mạng công cộng Internet.