1. Giao thức Internet
Máy tính được kết nối cứng để tuân theo danh sách các lệnh, quy tắc và tiêu chuẩn được tích hợp sẵn, được gọi là giao thức, để giao tiếp và nhận dạng với các máy tính khác hoặc kết nối với internet. Một trong những giao thức như vậy được gọi là Giao thức Internet. Điều này có trách nhiệm giải trình cho:
- Giải quyết các yêu cầu trực tuyến
- Gửi yêu cầu trực tuyến
- Định tuyến các yêu cầu trực tuyến
Với mọi yêu cầu, Giao thức Internet sẽ gửi một địa chỉ nguồn điện tử, được gọi là địa chỉ IP của bạn, vì vậy thông tin được yêu cầu có thể xuất hiện trên màn hình.
2. Địa chỉ IP và các chữ cái
Về bản chất, địa chỉ IP biểu thị vị trí thiết bị hiện tại của bạn tồn tại trên internet. Mọi thiết bị tính toán trên mạng này sử dụng một số nhận dạng đặc biệt hoặc số duy nhất, được yêu cầu để gửi tin nhắn đến các máy tính tồn tại bên ngoài mạng cục bộ của bạn.
Nếu bạn muốn gửi thư cho người yêu của mình qua đường bưu điện, bạn phải viết tên và địa chỉ của họ vào giữa phong bì, với tên và địa chỉ của bạn ở phía trên bên trái của phong bì. Hai bit thông tin này hoạt động theo cùng một cách trực tuyến, với địa chỉ IP. Chúng phục vụ các mục đích tạo điều kiện kép:
- Địa chỉ đích – Các tín hiệu đến dịch vụ thư nơi bạn muốn bức thư được chuyển đến và gửi cho ai.
- Địa chỉ trả lại – Báo hiệu cho người nhận vị trí mà họ có thể gửi thư trả lời của họ. Nó cũng báo hiệu cho dịch vụ thư biết nơi gửi lại thư nếu không thể gửi hoặc nhận.
3. Các địa chỉ IP
Bạn sẽ không tìm thấy hai máy tính được kết nối với internet bằng cùng một địa chỉ IP. Nhưng không giống như địa chỉ vật lý, địa chỉ IP của máy tính không dựa trên địa lý hoặc liên kết. Thay vào đó, vị trí của nó dựa trên một chuỗi các chữ số và dấu chấm được gọi là địa chỉ IP. Các địa chỉ thứ tự này báo hiệu cho các thiết bị chịu trách nhiệm truyền thông tin, cho chúng biết hai điều:
- Ai là người gửi thông tin?
- Họ đang gửi những lệnh này cho ai?
Gửi tin nhắn qua internet mà không có địa chỉ IP nguồn này sẽ tương tự như gửi tín hiệu khẩn cấp SOS khi bị mất trên biển mà không bao gồm vị trí GPS của bạn. Ngay cả khi các dịch vụ khẩn cấp nhận được tín hiệu báo động, họ có thể làm được rất ít vì đại dương quá rộng lớn và chúng ta quá nhỏ bé. Trong một biển hàng tỷ tin nhắn và các dạng dữ liệu khác được gửi đi hàng ngày, công văn cụ thể của bạn sẽ trở nên vô dụng.
4. Các trạng thái địa chỉ IP
Địa chỉ IP có thể xuất hiện ở một trong hai trạng thái, động hoặc tĩnh.
- Địa chỉ IP động – Phần lớn các địa chỉ IP được sử dụng phổ biến nhất là ở trạng thái động. Điều này có nghĩa là địa chỉ IP không cố định hoặc không được sở hữu; nó được cho thuê tạm thời thông qua hệ thống cho thuê được gọi là Giao thức cấu hình máy chủ động (DHCP) và các nhà cung cấp dịch vụ internet. Các yêu cầu và trợ cấp cho thuê này diễn ra nhanh chóng và theo cách tự động, vì vậy khi một hợp đồng thuê hết hạn, máy tính của bạn ngay lập tức yêu cầu một hợp đồng mới. Mặc dù hiếm khi xảy ra, nếu hai máy tính được gán cùng một địa chỉ IP, một máy tính sẽ kết nối với một địa chỉ IP khác ngay lập tức.
- Địa chỉ IP tĩnh – Địa chỉ tĩnh chỉ có thể được cấp bằng cách định cấu hình và chỉnh sửa cài đặt mạng của máy tính của bạn. Đây không phải là một phương pháp phổ biến và chỉ được khuyên dùng cho những người thông thạo TCP và IP.
* Hai loại hệ thống địa chỉ IP
Ở mức cơ bản nhất, máy tính giao tiếp các lệnh hoặc giao thức thông qua mã nhị phân, đơn giản là một chuỗi các số 1 và 0, sau đó được truyền đi và chuyển đổi thành một chuỗi các xung điện. Các địa chỉ IP được mã hóa nhị phân này hoạt động như một hộ chiếu thông qua internet, cấp quyền truy cập và dùng làm định danh cho các máy tính nước ngoài.
Địa chỉ IP mặc định phổ biến nhất trông giống như sau: 192.168.1.1. Con số này sẽ được phát âm, “một chín hai chấm một sáu tám chấm một chấm một.”
Địa chỉ nhị phân IPv4 32 bit
Trước khi internet bắt đầu phát triển, phần lớn các mạng là riêng tư với những người khác trên khắp thế giới. Ban đầu, các địa chỉ IP được sử dụng bởi máy tính được gọi là IP Phiên bản 4 (IPv4) và trông giống như hình trên. Vào thời điểm đó, có quá nhiều sự kết hợp có thể có của các chuỗi nhị phân duy nhất.
- Địa chỉ IPv4 tiêu chuẩn bao gồm ba mươi hai số 1 và 0
- Có 232 sự kết hợp có thể có, giới hạn trong số đó được biểu diễn như hình 232
- 232 = 4,294,967,296 địa chỉ khả dụng duy nhất
Vào thời điểm khi Internet còn sơ khai, con số này dường như đủ lớn. Tuy nhiên, vào cuối những năm 90, các nhà khoa học máy tính nhận ra rằng một giới hạn khả thi cho các địa chỉ ẩn nấp ở phía chân trời. Theo thời gian, nút thắt cổ chai này trở nên tồi tệ hơn vì việc sử dụng Internet hiện nay thực sự phổ biến trên toàn cầu và bởi vì hầu hết người dùng có nhiều thiết bị mà mỗi thiết bị yêu cầu một địa chỉ IP duy nhất.
Địa chỉ nhị phân IPv6 128 bit
Một trong những giải pháp cho tình trạng hạn hán địa chỉ IP đã được dự báo trước này là giới thiệu một chuỗi nhị phân phức tạp hơn nhiều ở dạng IP 128 bit. Điều này trông giống như tám nhóm số thập lục phân được phân tách bằng dấu hai chấm. Số thập lục phân là một hệ thống số tương đối phức tạp được sử dụng để biểu diễn các số lớn hơn. Mặc dù bạn không cần biết nội dung và ý nghĩa của chúng, nhưng bạn nên biết rằng chúng sử dụng các chữ cái làm ký hiệu để biểu thị các số lớn hơn.
Vì vậy, một IPv6 sẽ giống như sau: F890: 0000: 0100: 0900: 0202: B3GF: E10E: 1026
- AN IPv6 được biểu thị bằng 128 giây 1 và 0
- Có 2128 sự kết hợp có thể có, có nghĩa là giới hạn cho con số này được biểu thị bằng 2128
- 2128 = 340.282.366.920.938.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 địa chỉ khả dụng duy nhất
5. IP và DNS
Mặc dù IP là công cụ cực kỳ hữu ích để cho phép các máy tính giao tiếp trong một mạng, nhưng chúng không hoàn toàn thân thiện với con người. Đối với máy móc, các chuỗi số ngẫu nhiên là ngôn ngữ tình yêu của chúng; Tuy nhiên, đối với bộ não con người, việc ghi nhớ các số lớn và phức tạp không phải là một kỳ tích quá đơn giản đối với ngay cả những người thông minh nhất trong chúng ta. Điều này thậm chí còn trở thành một nhiệm vụ quan trọng hơn khi có nhiều máy tính tham gia vào mạng lưới đang phát triển.
Cố gắng sắp xếp các địa chỉ IP duy nhất này giống như một danh bạ điện thoại sẽ không kinh tế. Giải pháp mà các nhà khoa học máy tính đưa ra là Hệ thống tên miền, trong đó các từ đồng nghĩa (tên miền) sẽ đóng vai trò là một trong những hệ tiên lượng cho địa chỉ IP.
- Mỗi tên miền sẽ được thêm vào một hệ thống tên miền, sẽ được điều chỉnh bởi ICANN (Công ty Internet về Tên và Số được Chỉ định).
- Mỗi tên miền sẽ là duy nhất và được liên kết với một địa chỉ IP.
- Mỗi tên miền sẽ được thuê trong một khoảng thời gian tạm thời và có thể được gia hạn.
- Tên miền sẽ giống như apple.com, với apple hoạt động như một tên miền và .com hoạt động như một tên miền cấp cao nhất được ghép nối của nó.
Miền cấp cao nhất
Miền cấp cao nhất thường được gọi là phần mở rộng tên miền và là phần được nhập trực tiếp sau tên miền. Ban đầu, 6 TLD được tạo ra cho các mục đích cụ thể. Hiểu tiện ích mở rộng tên miền là gì và các loại khác nhau sẽ giúp bạn chọn tiện ích mở rộng tên miền phù hợp cho trang web của mình. Các tùy chọn phổ biến nhất được liệt kê dưới đây:
- .com – Các pháp nhân và doanh nghiệp thương mại
- .gov – Chức năng, địa điểm và nhân sự của chính phủ
- .mil – Quân nhân, bao gồm bốn ngành quân đội và tuần duyên
- .org – Các tổ chức và pháp nhân phi lợi nhuận
- .edu – Các cơ sở giáo dục được công nhận
- .net – Các nhà khai thác mạng và nhà cung cấp dịch vụ Internets
Theo thời gian, một số TLD này vẫn cứng nhắc, trong khi những TLD khác mở ra và biến thành không gian tên chung. Giống như với các IP 32 bit, các TLD ban đầu này cung cấp một danh sách mở rộng các tên miền có sẵn ngay từ đầu, nhưng bị hạn chế theo thời gian. Do đó, nhiều miền cấp cao nhất chung chung hơn (gTLD) đã được thêm vào mạng đang phát triển. Hiện tại, Domain.com cung cấp hơn 300 gTLD .
IP và máy chủ Hệ thống tên miền
Khi đề cập đến địa chỉ IP, điều quan trọng là phải biết DNS là gì. Phân giải DNS là quá trình khi một tên miền được máy tính của bạn dịch thành địa chỉ IP. Để điều này xảy ra, một truy vấn DNS phải được gửi đi bởi máy tính, sau đó máy tính này sẽ chuyển qua bốn máy chủ DNS riêng biệt trên hành trình đến mục tiêu đích của nó. Bốn giai đoạn này là:
- Trình đệ quy DNS – Máy chủ web nhận tất cả các yêu cầu từ các ứng dụng và bắt đầu tìm kiếm địa chỉ thích hợp. Sử dụng thông tin có sẵn, đệ quy DNS sắp xếp truy vấn này và gửi nó theo đường dẫn thích hợp của nó.
- Máy chủ tên gốc – Giai đoạn đầu tiên của việc chuyển đổi tên thành địa chỉ IP.
- Máy chủ tên miền Cấp cao nhất – Máy chủ này di chuyển quá trình, sắp xếp theo phần mở rộng của tên miền.
- Máy chủ định danh có thẩm quyền – Điểm dừng cuối cùng của yêu cầu này, máy chủ này định vị địa chỉ IP được liên kết của miền, dịch nó, trả về thông báo cho trình đệ quy và sau đó hoàn thành lệnh của nó.
