LỜI NÓI ĐẦU
Với sự bùng nổ Công Nghệ Thông Tin như hiện nay, Công
Nghệ Thông Tin có ứng dụng rất quan trọng trong cuộc sống cũng
như trong công việc của chúng ta hằng ngày. Mạng Internet là mạng
máy tính toàn cầu, do hàng nghìn mạng máy tính từ khắp nơi nối lại
tạo nên. Khác với cách tổ chức theo các cấp: nội hạt, liên tỉnh, quốc
tế của một mạng viễn thông như mạng điện thoại chẳng hạn, mạng
Internet tổ chức chỉ có một cấp. Các mạng máy tính dù to, dù nhỏ
khi nối vào Internet đều bình đẳng với nhau. Do cách thức tổ chức
như vậy nên trên Internet có cấu trúc địa chỉ, cách đánh địa chỉ đặc
biệt. Đối với mạng Internet, do cách tổ chức chỉ có một cấp nên mỗi
khách hàng hay mỗi máy chủ ( host ) hoặc Router đều có một địa
chỉ Internet duy nhất được biết đến như là địa chỉ IP ( Internet
Protocol) còn gọi là Giao Thức Internet.
Để tìm hiểu một cách sâu sắc hơn về địa chỉ IP, chúng ta tìm
hiểu về Ipv4 và Ipv6. Đồng thời, chúng ta tìm hiểu về “Các thiết bị
liên kết mạng” với những nội dung chính sau:
• Ipv4 và Ipv6 là gì? Thành phần cấu tạo của Ipv4 và Ipv6? Sự
khác biệt giữa Ipv4 và Ipv6?
• Chức năng, hoạt động, ưu nhược điểm của các thiết bị liên
kết mạng?
Sau đây chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu nội dung chi tiết

1
CHƯƠNG I: IPV4
I/ Khái niệm chung:
Địa chỉ IP (IP là viết tắt của từ tiếng Anh: International Protocol -
giao thức toàn cầu) 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 tiêu chuẩn Giao thức toàn cầu(IP).
Một cách đơn giản hơn: IP là một địa chỉ của một máy tính khi tham

gia vào mạng nhằm giúp cho các máy tính có thể chuyển thông tin cho
nhau một cách chính xác, tránh thất lạc.
Hoặc: IP là một con số được định danh cho một máy tính kết nối với
Internet. Ví dụ: IP 203.162.56.73 Domain có thể dùng IP đó để đặt
website trên đó.
Địa chỉ IP hoạt động như một bộ định vị để một thiết bị IP tìm
thấy và giao tiếp với nhau. Tuy nhiên, mục đích của nó không phải dùng
làm bộ định danh luôn luôn xác định duy nhất một thiết bị cụ thể. Trong
2
thực tế hiện nay, một địa IP hầu như không làm bộ định danh, do những
công nghệ như gán địa chỉ động và biên dịch địa chỉ mạng.
Địa chỉ IP do Tổ chức cấp phát số hiệu Internet (IANA) quản lý và tạo
ra. Mỗi địa chỉ IP là duy nhất trong cùng một cấp mạng.
IPv4 (Internet Protocol version 4), tiếng Việt gọi là Giao thức
Internet phiên bản 4, là phiên bản đầu tiên của giao thức IP đã được
triển khai rộng khắp và là cơ sở của mạng Internet.
II. Cấu trúc địa chỉ IPV4.
A/ Thành phần và hình dạng của địa chỉ Ipv4:
Địa chỉ IP đang được sử dụng hiện tại ( IPv4) có 32 bit chia thành 4
Octet ( mỗi Octet có 8 bit tương đương 1 byte), cách đếm đều từ trái qua
phải từ bit 1 cho đến bit 32. Các Octet cách biệt nhau bằng một dấu chấm (.).

Hình 1.1: Khuôn dạng tiêu đề địa chỉ IPv4
• Địa chỉ biểu hiện ở dạng bit nhị phân:
xyxyxyxy. xyxyxyxy. xyxyxyxy. xyxyxyxy
trong đó x, y = 0 hoặc 1.
* Ví dụ:
0 0 1 0 1 1 0 0. 0 1 1 1 1 0 1 1. 0 1 1 0 1 1 1 0. 1 1 10 0 0 0
0
↑

Bit nhận dạng Octet 1 Octet 2 Octet 3
Octet 4
3
• Địa chỉ biểu hiện ở dạng thập phân: xxx.xxx.xxx.xxx
Trong đó: x là số thập phân từ 0 đến 9.
* Ví dụ: 146.123.110.224
Dạng viết đầy đủ của địa chỉ IP là 3 con số trong từng Octet.
Địa chỉ IP thường thấy trên thực tế có thể là 53.143.10.2 nhưng dạng đầy
đủ là: 053.143.010.002
* Bao gồm có 3 thành phần chính.

Bit 1…………………………………………..32
- Bit nhận dạng lớp (Class bit), để phân biệt địa chỉ ở lớp nào.
- Địa chỉ của mạng ( Net ID).
- Địa chỉ của máy chủ ( Host ID).
Ghi chú: Tên là Địa chỉ máy chủ nhưng thực tế không chỉ có máy chủ mà tất
cả các trạm làm việc, các cổng truy nhập, v..v.. đều cần có địa chỉ để nhận
dạng.
B/ Các lớp địa chỉ của Ipv4:
Một bộ định tuyến sử dụng địa chỉ IP để chuyển tiếp gói tin từ mạng nguồn
tới mạng đích. Gói tin phải chỉ ra cả địa chỉ mạng nguồn và mạng đích. Mỗi
địa chỉ Ip cũng gồm có 2 phần: nhận dạng địa chỉ mạng- chỉ ra mạng, và
nhận dạng địa chỉ host - chỉ ra host. Mỗi octet đều có thể chia thành những
nhóm địa chỉ mạng khác nhau, quá trình chia địa chỉ có thể được thực hiện
theo mô hình phân cấp.
4
Hình 1.2: Mô hình phân cấp địa chỉ
Các địa chỉ được thực hiện theo mô hình phân cấp bởi nó chứa nhiều mức
khác nhau. Một địa chỉ IP thực hiện 2 chỉ số về địa chỉ mạng và địa chỉ host
trong cùng một địa chỉ. Địa chỉ này phải là duy nhất, bởi khi thực hiện một

địa chỉ trùng lặp sẽ dẫn đến những vấn đề về định tuyến. Phần đầu là địa chỉ
mạng (hay địa chỉ của hệ thống), phần thứ 2 là địa chỉ host trong mạng.
Địa chỉ IP được chia thành các lớp, A, B, C, D, E. Hiện tại đã dùng hết lớp
A, B và gần hết lớp C, còn lớp D và E Tổ chức Internet đang để dành cho
mục đích khác không phân, nên chúng ta chỉ nghiên cứu 3 lớp đầu.
Lớp địa chỉ Vùng địa chỉ lý thuyết Số mạng tối đa sử
dụng
Số máy chủ
tối đa trên
từng mạng
A 0.0.0.0 → 127.0.0.0 126 16 777 214
B 128.0.0.0 → 191.255.0.0 16 382 65 534
C 192.0.0.0 → 233.255.255.0 2 097 150 254
D 224.0.0.0 → 240.0.0.0 Không phân Không phân
5
E 241.0.0.0 → 255.0.0.0 Không phân Không phân
Và bảng sau:
Địa chỉ
lớp
Vùng địa chỉ sử dụng Bit nhận dạng Số Bit dùng để
phân cho mạng
A 1 → 127 0 7
B 128.1 → 191.524 10 14
C 192.0.1 → 223.255.254 110 21
D 1110 ------
E 11110 ------
6
Hình 1.3: Cấu trúc các lớp địa chỉ IP
Qua cấu trúc các lớp địa chỉ IP chúng ta có nhận xét sau:
- Bit nhận dạng là những bit đầu tiên: của lớp A là 0, của lớp B là 10, của

lớp C là 110.
- Lớp D có 4 bit đầu tiên để nhận dạng là 1110, còn lớp E có 5 bit đầu tiên
để nhận dạng là 11110.
- Địa chỉ lớp A: Địa chỉ mạng ít và địa chỉ máy chủ trên từng mạng nhiều.
7
- Địa chỉ lớp B: Địa chỉ mạng vừa phải và địa chỉ máy chủ trên từng mạng
vừa phải.
- Địa chỉ lớp C: Địa chỉ mạng nhiều và địa chỉ máy chủ trên từng mạng ít.
Để thực hiện những mạng với quy mô khác nhau, trước hết ta phải hiểu
được cơ chế phân lớp trong mạng, địa chỉ IP được chia thành những nhóm
được gọi là những lớp. Các nhóm ban đầu được gọi là địa chỉ phân lớp đầy
đủ. Mỗi địa chỉ IP bao gồm 32 bit được chia thành 4 phần, mỗi phần 8 bit và
số thứ tự của các bit sử dụng cho việc xác định địa chỉ mạng và địa chỉ host
tùy theo lớp mà nó thuộc về.
1/ Địa Chỉ Lớp A:
Thực hiện trong những mạng lớn có khả năng hỗ trợ trên 16 triệu máy.
Chỉ bao gồm octet đầu tiên được sử dụng để chỉ ra địa chỉ mạng, 3 octet còn
lại sử dụng để xác định địa chỉ của host trong mạng.
Bit đầu tiên của lớp A luôn bằng 0. số thấp nhất của octet đầu tiên có
thể thể hiện là 0, và giá trị lớn nhất là 127. Tuy nhiên giá trị 0 và 127 của
octet đầu tiên không được sử dụng trong việc định địa chỉ mạng, do đó tất cả
các địa chỉ mạng của lớp A sẽ thực hiện giá trị từ 1 tới 126 của octet đầu
tiên. Địa chỉ lớp A có thể phân cho 126 mạng và mỗi mạng có 16 777 214
máy chủ. Nói cách khác địa chỉ thực tế sẽ là: từ 001.000.000.001 đến
126.255.255.254.
8
2/ Địa chỉ lớp B:
Được thiết kế để hỗ trợ những nhu cầu cho những mạng lớn. Địa chỉ
lớp B sử dụng 2 trong số 4 octet đầu tiên làm địa chỉ mạng, 2 octet còn lại
được sử dụng để chỉ ra địa chỉ host.

Hai bit đầu tiên của octet đầu tiên của một địa chỉ thuộc về lớp B luôn là
10, 6 bit còn lại của octet đầu tiên có thể thay đổi là 0 hoặc 1. Do đó giá trị
nhỏ nhất của octet đầu tiên của một địa chỉ lớp B sẽ là 10000000 = 128, giá
trị lớn nhất sẽ là 10111111 = 191. Bất cứ địa chỉ nào có giá trị của octet đầu
tiên nằm trong khoảng từ 128 – 191 đều là những địa chỉ mạng của lớp B.
3/ Địa chỉ lớp C:
Cũng có quy luật tương tự được thực hiện, giá trị 3 bit đầu tiên của một
địa chỉ lớp C luôn là 110. Do đó giá trị nhỏ nhất của octet đầu tiên của một
địa chỉ lớp C có thể là 11000000 = 192, giá trị lớn nhất là 11011111 = 223.
Nếu một địa chỉ mạng có giá trị của octet đầu tiên rơi vào trong khoảng 191
– 223 thì đó là một địa chỉ IP thuôc lớp C. Lớp C thực hiện 3 octet là địa chỉ
mạng còn 1 octet còn lại được sử dụng làm địa chỉ host. Nó có khả năng hỗ
trợ 254 địa chỉ host cho mỗi mạng thuộc về lớp C.
9
4/ Địa chỉ lớp D:
Được tạo ra để tạo khả năng về địa chỉ multicast. Một địa chỉ IP multicast
là một địa chỉ có khả năng thực hiện việc truyền thông tin tới một nhóm các
máy trạm với địa chỉ IP unicast. Do đó, một máy trạm khi sử dụng địa chỉ
multicast có khả năng truyền đồng thời một gói tin tới nhiều người nhận.
Bốn bit đầu tiên của một địa chỉ IP của lớp D luôn là 1110. Do đó octet đầu
tiên của một địa chỉ mạng thuộc về lớp C có giá trị nhỏ nhất là: 11100000 =
224 và giá trị lớn nhất sẽ là 11101111 = 239.
5/ Địa chỉ lớp E:
Thực hiện trong phòng thí nghiệm phục vụ mục đích nghiên cứu. Bốn bit
đầu tiên của một địa chỉ của lớp E là 1111. Do đó khoảng giá trị của octet
đầu tiên của một địa chỉ lớp E sẽ là: 240 – 255.
C/ Địa chỉ mạng con, mặt nạ mạng con và một số địa chỉ đặc biệt:
1/ Một số địa chỉ đặc biệt:
- Địa chỉ mạng IP là địa chỉ IP mà tất cả các bit thuộc phần định danh máy
( host ID) = 0.

- Địa chỉ quảng bá tới tất cả các máy trong mạng LAN.
VD: 255.255.255.255
- Địa chỉ tất cả các máy của mạng X.Y.Z ở xa.
VD: X.Y.Z.255
10
- Địa chỉ Loopback có số 127 ở đầu 127.X.Y.Z
Mục đích để thử tại chỗ các phần mềm IP.
- Địa chỉ 0.0.0.0 dùng để chỉ mạng này.
Địa chỉ 0.0.0.5 dùng để chỉ máy số 5 ở mạng này (mạng đang cài đặt).
-Địa chỉ mạng sử dụng cho mạng riêng (mạng nội bộ, không sử dụng làm địa
chỉ internet)
+ Lớp A: 10.0.0.0
+ Lớp B: 172.16.0.0 to 172.31.255.255
+ Lớp C: 192.168.0.0 to 192.168.255.255

2/ Phương pháp phân chia địa chỉ mạng con
Trước khi nghiên cứu vấn đề này chúng ta cần phải hiểu qua một số khái
niệm liên quan tới việc phân địa chỉ các mạng con.
1/ Mặt nạ mặc định: ( Default Mask) được định nghĩa trước cho từng lớp
địa chỉ A,B,C. Thực chất là giá trị thập phân cao nhất ( khi tất cả 8 bit đều
bằng 1) trong các Octet dành cho địa chỉ mạng – Net ID.
Mặt nạ mặc định: Lớp A: 255.0.0.0
Lớp B: 255.255.0.0
Lớp C: 255.255.255.0
2/ Mặt nạ mạng con: ( Subnet Mask)
Mặt nạ mạng con là kết hợp của Mặt nạ mặc định với giá trị thập phân cao
nhất của các bit lấy từ các Octet của địa chỉ máy chủ sang phần địa chỉ
mạng để tạo địa chỉ mạng con.
Mặt nạ mạng con bao giờ cũng đi kèm với địa chỉ mạng tiêu chuẩn để cho
người đọc biết địa chỉ mạng tiêu chuẩn này dùng cả cho 254 máy chủ hay

chia ra thành các mạng con. Mặt khác nó còn giúp bộ định tuyến trong việc
định tuyến cuộc gọi.
Nguyên tắc chung
- Lấy bớt một số bit của phần địa chỉ máy chủ để tạo địa chỉ mạng con.
11
- Lấy đi bao nhiêu bit phụ thuộc vào số mạng con cần thiết mà nhà khai thác
mạng quyết định sẽ tao ra.
3/ Một số hạn chế của IPV4:
Kể từ khi chính thức được đưa vào sử dụng và được định nghĩa trong kiến
nghị RFC791 năm 1981 đến nay, IPv4 đã chứng minh được khả năng dễ
triển khai, dễ phối hợp và hoạt động và tạo ra sự phát triển bùng nổ của các
mạng máy tính. Tuy nhiên đến thời điểm hiện tại, chính việc phát triển ồ ạt
các ứng dụng và công nghệ cũng như các thiết bị di động khác đã làm bộc lộ
những yếu điểm của IPv4:
- Thiếu địa chỉ IP: Sự tăng quá nhanh của các host trên mạng Internet đã
dẫn đến tình trạng thiếu địa chỉ IP trầm trọng để gán cho các node. Trong
những năm 1990, CIDR được xây dựng dựa trên khái niệm mặt nạ địa chỉ
(address mask). CIDR đã tạm thời khắc phục được những vấn đề nêu trên.
Khía cạnh tổ chức mang tính thứ bậc của CIDR đã cải tiến khả năng mở
rộng của IPv4. Mặc dù có thêm nhiều công cụ khác ra đời như kỹ thuật
subnetting (1985), kỹ thuật VLSM (1987) và CIDR (1993), các kỹ thuật trên
đã không cứu vớt IPv4 ra khỏi một vấn đề đơn giản: không có đủ địa chỉ cho
các nhu cầu tương lai. Có khoảng 4 tỉ địa chỉ IPv4 nhưng khoảng địa chỉ này
là sẽ không đủ trong tương lai với những thiết bị kết nối vào Internet và các
thiết bị ứng dụng trong gia đình có thể yêu cầu địa chỉ IP. Do đó, một vài
giải pháp tạm thời, chẳng hạn như dùng RFC1918 trong đó dùng một phần
không gian địa chỉ làm các địa chỉ dành riêng và NAT là một công cụ cho
phép hàng ngàn host truy cập vào Internet chỉ với một vài IP hợp lệ để tận
dụng tốt hơn không gian địa chỉ của IPv4.
- Quá nhiều các rounting entry (bản ghi định tuyến) trên các backbone

router : Với tình hình hiện tại, do không có sự phân cấp địa chỉ IPv4 nên số
lượng các rounting entry trở nên rất lớn, lên tới 110.000 bản ghi. Việc này
làm chậm quá trình xử lý của router, làm giảm tốc độ của mạng.
- An ninh của mạng : Với IPv4, đã có nhiều giải pháp khắc phục nhược
điểm này như IPSec, DES, 3DES… nhưng các giải pháp này đều phải cài
đặt thêm và có nhiều phương thức khác nhau đối với mỗi loại sản phảm chứ
không được hỗ trợ ở mức bản thân của giao thức.
- Nhu cầu về các ứng dụng thời gian thực hay vấn đề đảm bảo chất
lượng dịch vụ QoS : Các thách thức mới từ việc nảy sinh các dịch vụ viễn
thông, các yêu cầu truyền thời gian thực cho các dịch vụ multimedia, video,
12
âm thanh qua mạng, sự phát triển của thương mại điện tử đã đặt ra việc đảm
bảo QoS cho các ứng dụng này. QoS trong IPv4 cũng được xác định trong
trường TOS và phần nhận dạng tải trọng của gói tin IP. Tuy nhiên trường
TOS này có ít tính năng.
Vậy, trong chương này, bài tiểu luận đã đề cập tới cấu trúc địa chỉ
IPv4. Địa chỉ IPv4 có hai chức năng cơ bản: địa chỉ các giao diên mạng
( cung cấp một địa chỉ duy nhất cho nhưng giao diện khi tham gia vào mạng
Internet), hỗ trợ cho định tuyến ( để truyền tải thông tin từ mạng này sang
mạng khác). Chương tiếp theo sẽ trình bầy về địa chỉ Internet phiên bản 6 -
IPv6, đây là phiên bản được thiết kế nhằm khắc phục những hạn chế của
giao thức Internet IPv4.

13
CHƯƠNG 2:IPV6
Hệ thống địa chỉ IPv4 hiện nay không có sự thay đổi về cơ bản kể từ RFC
791 phát hành 1981. Qua thời gian sử dụng cho đến nay đã phát sinh các yếu
tố như :
- Sự phát triển mạnh mẽ của hệ thống Internet dẫn đến sự cạn kiệt về
địa chỉ Ipv4

- Nhu cầu về phương thức cấu hình một cách đơn giản
- Nhu cầu về Security(tin cậy) ở IP-Level
- Nhu cầu hỗ trợ về thông tin vận chuyển dữ liệu thời gian thực (Real
time Delivery of Data) còn gọi là Quality of Service (QoS)
- …
I/ KHÁI NIỆM CHUNG:
IPv6 (Internet Protocol version 6), tiếng Việt gọi là Giao thức
Internet phiên bản 6, là giao thức lớp mạng dùng trong mạng chuyển mạch
gói, được xem như là phiên bản tiếp theo của phiên bản IPv4. Tương phản
với IPv4, địa chỉ IPv6 có chiều dài là 128bit, điều đó cho phép có thể biểu
diễn đến 3.4×10^38 địa chỉ. Bên cạnh tăng độ dài địa chỉ IP, IPv6 còn được
thiết kế để cung ứng khả năng quản lý di động.
II/ SO SÁNH IPV4 VÀ IPV6:
Để có thể hiểu rõ hơn về IPV6 và những lợi ích cũng như ưu nhược điểm
mà IPV6 mang lại chúng ta nên so sánh với IPV4. Bởi lẽ, từ đó chúng ta se
hiểu được tính cấp thiết phải đưa IPV6 vào sử dụng trong tương lai.
** Giống nhau: đều 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 tiêu chuẩn Giao thức toàn cầu(IP).
** Khác nhau:
14
Ipv4
Địa chỉ ipv4 có 32 bit với 4 Octet,
mỗi Octet có 8 bit.
Địa chỉ ipv6 có 128 bit gồm 8 block, mỗi
block 16 bit.
Không gian địa chỉ là 2^32 = 4 294
967 296 địa chỉ.
Không gian địa chỉ là 3.4*10^38 địa chỉ.
Ngoài ra, hệ thống Ipv6 còn được xây dựng với những đặc điểm chính sau:

- Định dạng phần Header của các gói tin theo dạng mới
Các gói tin sử dụng Ipv6 (Ipv6 Packet) có cấu trúc phần Header thay đổi nhằm tăng
cường tính hiệu quả sử dụng thông qua việc dời các vùng (field) thông tin không
cần thiết (non-essensial) và tùy chọn (Optional) vào vùng mở rộng (Extension
Header Field)
- Cung cấp giải pháp định tuyến (Routing) và định vị địa chỉ (Addressing) hiệu quả
hơn.
-Phương thức cấu hình Host đơn giản và tự động ngay cả khi có hoặc không có
DHCP Server
(stateful / stateless Host Configuration)(trạng thái cấu hình của máy trạm).
- Cung cấp sẵn thành phần Security(ổn định) (Built-in Security)(ổn định khi gắn
vào máy tính ).
- Hỗ trợ giải pháp Chuyển giao Ưu tiên (Prioritized Delivery) trong Routing.
- Cung cấp Protocol(giao thức) mới trong việc tương tác giữa các Điểm kết nối
(Nodes ).
- Có khả năng mở rộng dễ dàng thông qua việc cho phép tạo thêm Header ngay sau
Ipv6 Packet Header.
Chúng ta có thể tham khảo 1 Bảng so sánh giữa IPv6 Packet và IPv4 packet
sau :
Ipv4 Ipv6
IPSec là tùy chọn IPSec là bắt buộc
15
Phân mảnh có thể diễn ra ở bên gửi tin
hoặc là tại router
Phân mảnh không diễn ra tại router
Header bao gồm cả checksum Header không bao gồm checksum
Header có thêm trường option Trường option được chuyển qua phần
mở rộng(Extension header) của Header
Giao thức phân giải địa chỉ (ARP) gửi
"Broadcast ARP request" để tìm xem

ứng với địa chỉ IPv4 này có địa chỉ
MAC nào
"Broadcast ARP Request" được thay
thế bởi "multicast Neighbor
Solicitasion messages"
Internet Group Management
protocol(IGMP) là giao thức dùng để
quản lý nhóm
IGMP được thay thế bởi "Multicast
Listener Discovery(MLD) messages".
Nếu trong một mạng có nhiều Gateway
thì "ICMP Router Discovery" được
dùng để tìm địa chỉ của Gateway tốt
nhất
ICMP Router Discovery được thay thế
bởi "ICMPv6 Router Solicitasion and
Router Advertisement messages"
Địa chỉ broadcast dùng để gửi thông tin
tới tất cả các Nodes trong mạng
Không có địa Broadcast.Thay vào đó là
dùng địa chỉ Multicast nhưng cho tất cả
các nodes
Thiết lập thông số cho card mạng bằng
tay hoặc thông qua DHCP
Không yêu cầu cấu hình bằng tay hoặc
thông qua DHCP mà có thể dùng
"Address Autoconfiguration"
Dùng bản ghi a để ánh xajteen miền
sang địa chỉ IP
Còn ở IPv6 dùng bản ghi AAAA

Kích cỡ gói tin là 576bye và có thể
chia nhỏ
Kích cỡ gói tin là 1280 byte và không
bị chia nhỏ
• So sánh khuôn dạng giữa IPV4 và IPV6 p:
16