Địa chỉ IP lớp D được dành riêng cho các nhóm multicast. Chúng nằm trong phạm vi từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255. Những địa chỉ này được sử dụng cho các ứng dụng liên lạc nhóm trong đó một người gửi cần gửi dữ liệu đến nhiều người nhận.
Nguồn gốc lịch sử của địa chỉ IP lớp D
Nguồn gốc của địa chỉ IP Lớp D bắt nguồn từ sự phát triển của Giao thức Internet. Khái niệm Giao thức Internet (IP) được giới thiệu vào những năm 1970 như một phương thức gửi và nhận dữ liệu giữa các máy tính trên mạng. Năm 1981, RFC 791 đã thiết lập tiêu chuẩn cho địa chỉ IP, bao gồm các lớp A, B, C, D và E.
Địa chỉ lớp D lần đầu tiên được đề xuất như một phần của nhu cầu liên lạc một-nhiều (đa hướng) hiệu quả hơn. Trước khi ra đời Lớp D, giao tiếp một-nhiều đã đạt được thông qua việc phát sóng trong đó một gói được gửi đến mọi nút trên mạng hoặc thông qua nhiều đường truyền đơn hướng, cách này không hiệu quả. Với Lớp D, một gói có thể được gửi đến nhiều người nhận theo cách hiệu quả hơn.
Chế độ xem chuyên sâu: Địa chỉ IP lớp D
Địa chỉ IP lớp D được sử dụng riêng cho các ứng dụng multicast. Kiểu địa chỉ IP này cho phép một gói dữ liệu được gửi đến một nhóm máy chủ thuộc nhóm multicast, thay vì phải gửi các gói riêng lẻ đến từng máy chủ. Nói cách khác, thay vì giao tiếp một-một (unicast) hoặc giao tiếp một-to-tất cả (broadcast), multicast cho phép giao tiếp một-nhiều.
Dải địa chỉ 224.0.0.0 – 239.255.255.255 được dành riêng cho các địa chỉ IP Lớp D. Bốn bit đầu tiên của địa chỉ IP Lớp D luôn được đặt thành 1110, xác định đó là địa chỉ multicast.
Cấu trúc bên trong và chức năng của địa chỉ IP loại D
Bốn bit đầu tiên của địa chỉ Lớp D luôn là 1110. 28 bit còn lại được sử dụng để xác định nhóm multicast. Phạm vi từ 224.0.0.0 đến 224.0.0.255 được dành riêng cho các mục đích cục bộ (chẳng hạn như thông tin định tuyến) và không được bộ định tuyến chuyển tiếp. Các địa chỉ còn lại có thể được sử dụng cho các nhóm multicast toàn cầu.
Ứng dụng multicast cụ thể sẽ chỉ ra cách thức hoạt động của địa chỉ IP Lớp D. Ví dụ: các ứng dụng hội nghị truyền hình có thể sử dụng một địa chỉ IP Lớp D cho dữ liệu video và một địa chỉ khác cho dữ liệu âm thanh. Các máy chủ quan tâm đến việc tham gia hội nghị sẽ tham gia các nhóm phát đa hướng thích hợp để nhận dữ liệu.
Các tính năng chính của địa chỉ IP loại D
Địa chỉ IP lớp D sở hữu một số tính năng độc đáo giúp phân biệt chúng với các lớp IP khác:
- Giao tiếp một-nhiều: Chúng cho phép liên lạc hiệu quả từ một người gửi đến nhiều người nhận cùng một lúc.
- Thành viên nhóm năng động: Các máy chủ có thể tham gia hoặc rời khỏi nhóm multicast bất kỳ lúc nào.
- Hiệu quả mạng: Chúng giảm lưu lượng mạng bằng cách chỉ truyền dữ liệu đến các máy chủ đã tham gia một nhóm phát đa hướng cụ thể.
Các loại địa chỉ IP lớp D
Không gian địa chỉ IP Loại D được phân chia dựa trên mục đích sử dụng địa chỉ. Chúng có thể được phân loại như sau:
- Địa chỉ liên kết cục bộ dành riêng: Phạm vi từ 224.0.0.0 đến 224.0.0.255 được dành riêng cho các mục đích cục bộ và không được bộ định tuyến chuyển tiếp.
- Địa chỉ có phạm vi toàn cầu: Phạm vi từ 224.0.1.0 đến 238.255.255.255 có sẵn cho các nhóm phát đa hướng toàn cầu.
- Địa chỉ có phạm vi quản trị: Phạm vi từ 239.0.0.0 đến 239.255.255.255 được dành riêng cho các địa chỉ multicast trong phạm vi quản trị, được sử dụng cho liên lạc nhóm cục bộ.
Công dụng, vấn đề và giải pháp với địa chỉ IP lớp D
Địa chỉ IP loại D được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng thời gian thực như IPTV, trò chơi trực tuyến và hội nghị truyền hình. Tuy nhiên, họ cũng đi kèm với những vấn đề riêng. Vấn đề chính là lưu lượng phát đa hướng có thể làm ngập mạng do các bộ định tuyến thường chuyển tiếp các gói phát đa hướng đến tất cả các mạng được kết nối. Điều này có thể được giảm thiểu bằng cách triển khai tính năng theo dõi Giao thức quản lý nhóm Internet (IGMP) trên các thiết bị chuyển mạch mạng, đảm bảo rằng lưu lượng phát đa hướng chỉ được gửi đến các mạng nơi các máy chủ đã tham gia nhóm phát đa hướng.
So sánh với các lớp khác
| Lớp IP | Phạm vi Octet đầu tiên | Cách sử dụng |
|---|---|---|
| MỘT | 1.0.0.1 đến 126.255.255.254 | Đơn hướng |
| B | 128.0.0.1 đến 191.255.255.254 | Đơn hướng |
| C | 192.0.0.1 đến 223.255.255.254 | Đơn hướng |
| D | 224.0.0.0 đến 239.255.255.255 | Đa phương tiện |
| E | 240.0.0.0 đến 254.255.255.254 | Thực nghiệm |
Triển vọng tương lai
Multicasting, và do đó, các địa chỉ IP Lớp D, sẽ tiếp tục quan trọng khi các ứng dụng multicast, thời gian thực như IPTV, trò chơi trực tuyến và hội nghị video trở nên phổ biến hơn. Các công nghệ mới nổi như thiết bị Internet of Things (IoT) cũng có thể tận dụng tính năng phát đa hướng để giao tiếp hiệu quả với nhiều thiết bị.
Địa chỉ IP lớp D và máy chủ proxy
Các máy chủ proxy theo truyền thống hoạt động với lưu lượng unicast và do đó chủ yếu sử dụng địa chỉ IP Loại A, B hoặc C. Tuy nhiên, một số máy chủ proxy nâng cao có khả năng xử lý lưu lượng phát đa hướng và do đó có thể tận dụng địa chỉ IP Loại D. Điều này cho phép họ hỗ trợ các ứng dụng yêu cầu truyền thông multicast.
Liên kết liên quan
Hướng dẫn toàn diện này cung cấp thông tin tổng quan chi tiết về địa chỉ IP Loại D, trường hợp sử dụng và mối quan hệ của chúng với máy chủ proxy. Để biết thêm thông tin, các liên kết được cung cấp cung cấp các tài nguyên chuyên sâu để khám phá thêm các chủ đề này.
