Trong thế giới mạng máy tính, IPv4 là một cái tên quen thuộc với hầu hết mọi người. Những nhãn số như 192.168.2.1 đã được sử dụng để định danh các thiết bị trong nhiều thập kỷ và là sơ đồ địa chỉ chính chịu trách nhiệm cho việc liên lạc giữa các thiết bị trên Internet. Mặc dù bị giới hạn cơ bản bởi địa chỉ 32-bit, tính đến năm 2025, lưu lượng truy cập Internet qua IPv6 vẫn chưa chiếm quá một nửa, cho thấy IPv4 vẫn đang tải phần lớn dữ liệu. Tuy nhiên, với giới hạn 4,3 tỷ địa chỉ, IPv4 đã phải “chống chọi” nhiều năm, dẫn đến sự ra đời của IPv6 với không gian địa chỉ 128-bit rộng lớn hơn nhiều.
Khi nhắc đến việc thay thế IPv4, chắc hẳn nhiều người sẽ thắc mắc tại sao phiên bản kế nhiệm lại được gọi là “IPv6” mà không phải là IPv5? Liệu có một IPv5 nào đó từng tồn tại không? Câu trả lời là có… nhưng không hoàn toàn như bạn nghĩ. IPv5 thực chất chưa bao giờ được định hướng để thay thế IPv4 (không giống như cách IPv6 ra đời), và nó vẫn sử dụng sơ đồ địa chỉ 32-bit giống như IPv4, nghĩa là nó không mở rộng không gian địa chỉ. Tên chính thức của nó là Giao thức Luồng Internet (Internet Stream Protocol – ST), và khi phiên bản ST2 được công bố với RFC 1819, nó đã phân biệt các gói tin của mình với IPv4 bằng số phiên bản “5” trong trường phiên bản của tiêu đề IP. Về sau, khi một giao thức kế nhiệm IPv4 được coi là cần thiết, IPv6 đã được đặt tên như vậy để tránh bất kỳ sự trùng lặp hoặc nhầm lẫn nào về số phiên bản.
Để hiểu rõ hơn về việc đánh số phiên bản IP, cần biết rằng RFC 1700 chịu trách nhiệm gán các tham số giao thức cho các phiên bản IP, bao gồm cả số phiên bản. Theo đó, IPv0 được dành riêng, IPv1 không được gán (và vẫn được IANA bảo lưu), cả IPv2 và IPv3 cũng không được gán. Tại một thời điểm nào đó trong quá khứ, những số này đã từng có các nhiệm vụ được gán, như được ghi nhận trong RFC 755.
Nguồn Gốc và Vai Trò Của “IPv5” Thực Sự Là Gì?
Không Phải Là Một Phiên Bản IP Truyền Thống
Sự thật về IPv5 khá phức tạp, bởi nó chưa thực sự tồn tại như một giao thức IP theo nghĩa thông thường, cũng như chưa bao giờ trở thành một tiêu chuẩn mạng phổ biến. Tên gọi “IPv5” đã được liên kết một cách không chính thức và hồi tố với Giao thức Luồng Internet (Internet Stream Protocol) thử nghiệm, xuất hiện từ cuối những năm 1970. Như đã đề cập, số phiên bản trong tiêu đề gói tin IP của giao thức này được biểu thị bằng số “5”, do đó gợi ý rằng đây là phiên bản thứ năm của Giao thức Internet. Điều này càng gây nhầm lẫn hơn khi ST2 được đóng gói trong các gói tin IPv4, thì số phiên bản vẫn là 5. Giao thức này không bao giờ được thiết kế để trở thành “người kế nhiệm” của IPv4, nhưng những nhà thiết kế IPv6 đã tìm cách tránh mọi sự nhầm lẫn giữa các phiên bản IP. Do đó, việc chuyển thẳng sang IPv6 là hợp lý để tránh tình trạng có hai phiên bản IP rất khác nhau nhưng cùng tự nhận là phiên bản 5 trong tiêu đề gói tin.
Giao thức Luồng Internet (Stream Protocol) và phiên bản sửa đổi sau đó của nó, Stream Protocol phiên bản 2 (ST2), là một dự án nhằm mục đích cho phép truyền phát (streaming) giọng nói và video theo thời gian thực qua mạng. Nó về cơ bản là một giao thức vận chuyển chuyên biệt cho streaming, được xây dựng để chạy song song với IPv4, và đó là lý do tại sao nó tiếp tục sử dụng cùng không gian địa chỉ với IPv4. Giao thức Stream được thiết kế để cung cấp các tính năng như dành riêng băng thông (bandwidth reservation) và Chất lượng Dịch vụ (Quality of Service – QoS) cho các ứng dụng truyền thông đa phương tiện, đặc biệt hữu ích trong việc cải thiện hiệu suất của các cuộc gọi thoại và video. Ý tưởng là lưu lượng dữ liệu thông thường sẽ sử dụng IPv4 như bình thường, trong khi các luồng dữ liệu nhạy cảm về thời gian có thể sử dụng giao thức mới này để nhận được sự ưu tiên xử lý đặc biệt trên mạng. Nó là một giải pháp chuyên biệt để xử lý dữ liệu truyền phát, chứ không phải là một bản nâng cấp tổng thể cho IPv4.
Biểu đồ tỷ lệ chấp nhận IPv6 của Google vào tháng 5 năm 2025
Tuy nhiên, giao thức streaming này chưa bao giờ được triển khai rộng rãi. Nó vẫn là một nỗ lực thử nghiệm, chủ yếu giới hạn trong các mạng nghiên cứu và các dự án cụ thể. ST2 đã được sử dụng trong các môi trường thử nghiệm như mạng Phòng thủ Mô phỏng Internet (Defense Simulation Internet) ban đầu cho các mô phỏng phân tán và trong Hệ thống Truyền thông Số Iris của Canada cho giao tiếp thoại số, mặc dù nó không thực sự được áp dụng rộng rãi bên ngoài các môi trường đó. Nó vẫn sử dụng địa chỉ IPv4, và việc áp dụng một giao thức riêng biệt chuyên biệt cho streaming như IPv5 cùng với IPv4 sẽ làm tăng độ phức tạp mà không giải quyết được vấn đề khả năng mở rộng cơ bản. Như chúng ta đã biết hiện nay, IPv4 hoàn toàn ổn cho streaming, và cả QoS lẫn việc dành riêng băng thông đều có thể được triển khai ở cấp độ mạng thông qua một bộ định tuyến, mà không cần thêm một giao thức bổ sung.
Nói một cách đơn giản, vào thời điểm một giao thức kế nhiệm thực sự cho IPv4 được chuẩn bị, con số 5 đã bị loại bỏ. Nhiều ý tưởng từ ST đã dự báo trước các nhu cầu của các ứng dụng Internet hiện đại. Ví dụ, nó đã giới thiệu khái niệm về việc dành riêng tài nguyên mạng cho lưu lượng có ưu tiên cao và xử lý dữ liệu thoại thời gian thực, những khái niệm sau này sẽ xuất hiện lại dưới các hình thức khác và hiện có thể được triển khai như một tính năng của bộ định tuyến tiêu dùng thông thường.
Ảnh Hưởng Của Giao Thức Stream (ST) Đến Internet Hiện Đại
Các Khái Niệm Tiên Phong Vẫn Được Áp Dụng
Mặc dù chưa bao giờ “cất cánh”, ST được cho là đã đi trước thời đại rất xa về những gì nó mang lại. Chẳng hạn, các yếu tố trong thiết kế của nó tương tự như các kỹ thuật được sử dụng trong Chế độ Truyền Không đồng bộ (Asynchronous Transfer Mode – ATM), cho phép lưu lượng truy cập có các đặc điểm được xác định như thoại hoặc video. Hơn nữa, nhiều khái niệm đã được sử dụng trong các ứng dụng Thoại qua IP (Voice over IP – VoIP) nhiều thập kỷ sau đó. Điều khá thú vị là ST đã nhận ra nhu cầu về streaming và QoS trên Internet rất lâu trước khi các cuộc gọi video và phương tiện truyền trực tuyến trở thành các dịch vụ hàng ngày.
Điều đáng chú ý hơn nữa là nhiều giao thức streaming và giao tiếp thời gian thực hiện đại (chẳng hạn như bộ giao thức streaming đa phương tiện RTP/RTSP, hoặc các khung QoS trong các mạng hiện nay) đều dường như đạt được các mục tiêu của ST thuở ban đầu. Nó có thể không được sử dụng ngày nay, nhưng nó là một trong những nỗ lực đầu tiên nhằm tạo điều kiện cho giao tiếp thời gian thực, và nó đã hoạt động cho mục đích đó vào thời điểm đó.
IPv4 vẫn là nền tảng trường tồn đang được sử dụng ngày nay, trong khi IPv6 là bản nâng cấp đầy tham vọng đang cố gắng giải quyết những giới hạn của IPv4. Trong khi đó, IPv5 là một “con đường vòng” thử nghiệm đã âm thầm ảnh hưởng đến cách chúng ta xử lý dữ liệu streaming. Số phiên bản đã nhảy từ 4 lên 6 đơn giản vì IPv5 là một thử nghiệm chưa bao giờ trở thành một tiêu chuẩn chính thức, và thậm chí việc gọi nó là “IPv5” cũng có thể là một sự nhầm lẫn. Bạn sẽ không bao giờ thấy IPv5 trong cài đặt mạng của mình, nhưng những bài học rút ra từ nó vẫn được tiếp nối hàng thập kỷ sau trong các mạng hiện đại.
Hy vọng bài viết này đã giúp bạn giải đáp những thắc mắc về sự vắng mặt của IPv5 và hiểu rõ hơn về lịch sử thú vị của các giao thức mạng. Hãy tiếp tục khám phá thế giới công nghệ cùng caphecongnghe.com để không bỏ lỡ những thông tin giá trị khác nhé!
Tài liệu tham khảo:
- RFC 755 – INTERNET PROTOCOL (IP)
- RFC 1700 – Assigned Numbers
- RFC 1819 – Internet Stream Protocol Version 2 (ST2) Protocol Specification – Version ST2+