IPv4 - Tổng quan

Kỷ nguyên chúng ta đang nói đến là kỷ nguyên máy tính. Máy tính đã thay đổi đáng cách sống của chúng ta một cách đáng kể. Một thiết bị tính này khi đã kết nối với thiết bị tính khác cho phép chúng ta chia sẻ dữ liệu và thông tin với tốc độ nhanh như chóp.

Mạng là gì?

Một mạng trong thế giới máy tính có thể được nghĩa là tập hợp các máy tính và thiết bị mạng kết nối với nhau, chia sẻ được dữ liệu thông qua kết nối có dây hoặc không dây. Mạng có thể là mạng cục bộ (LAN - Local Area Network) trong một văn phòng hoặc Mạng đô thị (MAN - Metropolitan Area Network) trong một thành phố hay Mạng diện rộng (WAN - Wide Area Network) kéo qua các thành phố hoặc các tỉnh.

Một mạng máy tính có thể đơn giản là hai máy tính kết nối với nhau một cáp đồng đơn hoặc nó có thể phát triển lên đến mức phức tạp thành một mạng lớn là Internet. Một mạng bao gồm nhiều thành phần trong đó và mục tiêu cuối cùng là trao đổi dữ liệu. Dưới đây là một vài mô tả ngắn về các thành phần liên quan trong mạng máy tính:

• Các host - Host ở đây đang nối là đứng cuối cùng trong mạng. Ví dụ một host là một nguồn thông tin và những host còn lại sẽ tiếp nhận nguồn thông tin này. Một host có thể là một máy tính của người dùng, máy chủ trên Internet, máy chủ cơ sở dữ liệu, ...
• Phương tiện - Nếu là kết nối có dây có thể là cáp đồng, cáp quang hoặc là cáp đồng trục. Nếu là kết nối không dây, nó có thể là các tần số sóng radio tự do trong không khí hoặc một vài kênh không dây đặc biệt.  Tần số không dây có thể được dùng để kết nói các trang web từ xa.
• Hub - Một hub là một bộ lặp nhiều cổng và nó được dùng để kết nối các host trong mạng LAN. Do đặc điểm thông lượng yếu nên hub hiếm khi được sử dụng. Hub hoạt động trên Tầng 2 (Tầng Liên kết Dữ liệu) và Tầng 3 (Tầng Mạng).
• Switch - Một switch là một cầu có nhiều cổng và được dùng để kết nối các host trong mạng LAN.  Switch nhanh hơn nhiều so với Hub và hoạt động theo tốc độ có dây. Switch hoạt động cả trên tầng 2 (Tầng Liên kết Dữ liệu) và Tầng 3 (Tầng Mạng). Switch được dùng rộng rãi hơn Hub.
• Bộ định tuyến - Router, là thiết bị tầng Mạng để định tuyến dữ liệu / thông tin được gửi đến đích. Bộ định tuyến làm lỗi của bất kỳ mạng kết nối và Internet.
• Gateway - Ở đây hiểu là cổng ra vào, cần tránh hiểu lầm với cổng port nhé. Có thể là phần mềm hoặc kết hợp phần mềm và phần cứng. Nó đóng vai tròng là một cái cổng cho dữ liệu ra vào.
• Tưởng lửa - Firewall - Phần mềm hay kết hợp của phần mềm và phần cứng, được dùng để bảo vệ dữ liệu người dùng trước những "khác không mời mà đến" trên mạng Internet.

Định địa chỉ host

Giao tiếp giữa các host có thể xảy ra khi và chỉ khi nó có thể nhận ra nhau trên mạng, Trong một miền đơn (nơi mà mỗi một gói tin được gửi trên mạng bởi một host được lắng nghe bởi host khác), các host có thể giao tiếp trực tiếp thông qua địa chỉ MAC.

Địa chỉ MAC là địa chỉ phần cứng máy được mã hóa 48-bit định danh duy nhất một host. Nhưng nếu một host muốn giao tiếp với một host từ xa, Ví dụ như không cùng một phân đoạn hoặc kết nối logic, thì sẽ có một vài phương tiện giải quyết cần thiết để định danh host từ xa duy nhất. Một địa chỉ logic được gán cho tất cả các host được kết nối đến Internet và địa chỉ logic này được gọi là Địa chỉ giao thức mạng (Internet Protocol Address).