Mọi thiết bị kết nối Internet đều được nhận dạng bằng một địa chỉ IP, do Nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) của bạn gán cho mạng gia đình. Đây về cơ bản là “địa chỉ” của bạn trên không gian mạng, và các ISP gán những địa chỉ này cho người dùng cuối dưới một trong hai dạng: địa chỉ IP tĩnh (vĩnh viễn) và địa chỉ IP động (thay đổi). Trong đó, IP tĩnh giữ nguyên mỗi khi bạn kết nối, còn IP động sẽ thay đổi theo định kỳ. Thông thường, hầu hết các gói Internet gia đình đều sử dụng IP động theo mặc định thông qua máy chủ DHCP của ISP, và trong hầu hết các trường hợp, điều này thực sự mang lại lợi ích cho người dùng.
Đối với người tự host dịch vụ, bạn có thể nghĩ rằng địa chỉ IP động là bất tiện, đặc biệt nếu bạn có một số dịch vụ cần truy cập từ Internet. Tuy nhiên, với các công cụ hiện đại (như DNS động và dịch vụ proxy của Cloudflare), bạn hoàn toàn có thể khắc phục những thách thức truyền thống của việc IP thay đổi, trong khi vẫn giữ lại tất cả lợi ích.
Sự khác biệt giữa IP tĩnh và IP động
Khái niệm đơn giản
Ví dụ về định dạng địa chỉ IPv4 phổ biến
Nguồn: WebNots
Địa chỉ IP tĩnh là địa chỉ không bao giờ thay đổi (ISP gán thủ công cho bạn trong thời gian dài), trong khi địa chỉ IP động có thể thay đổi theo thời gian. IP động được cấp phát từ một nhóm địa chỉ bởi máy chủ của ISP và thay đổi sau mỗi khoảng thời gian nhất định. Hãy tưởng tượng địa chỉ IP tĩnh giống như sống tại một địa chỉ cố định, ràng buộc bạn với vị trí đó nhưng giúp người khác dễ dàng tìm thấy bạn. Ngược lại, địa chỉ IP động giống như thuê nhiều căn hộ khác nhau và chuyển đổi giữa chúng. Khó tìm trực tiếp bạn hơn, nhưng bạn vẫn có thể cập nhật địa chỉ chuyển tiếp để mọi người vẫn liên lạc được.
Trong thực tế, hầu hết người dùng Internet gia đình đều sử dụng IP động, bởi vì các ISP nhận thấy việc luân chuyển địa chỉ khi cần thiết hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn là dành riêng một địa chỉ vĩnh viễn cho mỗi khách hàng. Đó là lý do tại sao, để có IP tĩnh, bạn thường phải liên hệ với ISP và thậm chí phải trả thêm phí cho dịch vụ dành cho doanh nghiệp hoặc một gói đặc biệt bao gồm IP tĩnh. Trong khi đó, IP động là tiêu chuẩn, router của bạn yêu cầu một địa chỉ từ ISP qua DHCP và nhận được một địa chỉ trong một khoảng thời gian giới hạn. Hầu hết mọi người sẽ không bao giờ nhận ra khi địa chỉ IP của họ thay đổi, điều này vừa tiết kiệm chi phí cho ISP vừa không ảnh hưởng đến người dùng cuối.
Tất nhiên, có những trường hợp IP tĩnh là rất quan trọng, chẳng hạn như khi vận hành một máy chủ mà người khác cần truy cập trực tiếp qua địa chỉ IP của nó. Tuy nhiên, có nhiều giải pháp thay thế tiềm năng cho vấn đề này, nghĩa là bạn vẫn có thể tận hưởng tất cả lợi ích của địa chỉ IP động trong khi vẫn duy trì kết nối đến các dịch vụ tự host của mình khi ở xa.
Thiết bị mạng gia đình bao gồm bộ chuyển mạch, bộ định tuyến và NAS
IPv4 đáng lẽ đã “chết” từ lâu; điều gì đang xảy ra với IPv6?
IPv4 đã tồn tại lâu hơn dự kiến, nhưng IPv6 vẫn chưa trở thành tiêu chuẩn. Điều gì đang diễn ra?
IP động có nhiều lợi ích
Quyền riêng tư, bảo mật và chi phí
Địa chỉ IP động đã trở thành lựa chọn mặc định vì nhiều lý do chính đáng, không chỉ liên quan đến chi phí. Bởi vì IP động được cấp phát tự động bởi hệ thống DHCP của ISP, bạn không cần thực hiện bất kỳ cấu hình nào. Router hoặc modem của bạn chỉ cần nhận địa chỉ tiếp theo có sẵn, và thế là xong; bạn đã có kết nối Internet có thể chia sẻ với các thiết bị khác trong mạng. Ngược lại, IP tĩnh trong nhiều trường hợp sẽ yêu cầu ít nhất một số phối hợp với ISP, vì cần xác minh đúng người đang yêu cầu đúng địa chỉ IP, và có thể yêu cầu chỉ định chi tiết như subnet và gateway. Điều này không hề “cắm và chạy” dễ dàng như IP động.
Bên cạnh đó, IP động đơn giản là hiệu quả về chi phí hơn và có thể làm giảm tổng chi phí bạn phải trả. Nhiều nhà cung cấp dịch vụ dành IP tĩnh cho các gói doanh nghiệp hoặc tính thêm phí hàng tháng cho IP tĩnh dân dụng. Bằng cách sử dụng IP động, bạn tránh được những khoản phí này. Phương pháp IP động cũng cho phép ISP tái sử dụng địa chỉ một cách hiệu quả, đây là vấn đề quan trọng do số lượng địa chỉ IPv4 có hạn và do đó bền vững hơn. Xét về mặt ngân sách, hầu hết những người đam mê tự thiết lập lab tại nhà (bao gồm cả tôi) thà chi tiền cho thiết bị mới hoặc dịch vụ đám mây hơn là trả thêm 5-10 đô la mỗi tháng chỉ để có một con số cố định.
Tuy nhiên, một trong những lợi ích lớn nhất của địa chỉ IP động là lợi ích bảo mật mà nó mang lại. Với IP động, danh tính bên ngoài của mạng của bạn thay đổi theo thời gian, điều này có thể khiến những kẻ tấn công khó nhắm mục tiêu vào bạn một cách nhất quán hơn. Khi tôi thiết lập một honeypot SSH của riêng mình, cho đến khi địa chỉ IP của tôi thay đổi, tôi vẫn thấy liên tục các nỗ lực quét cổng trên mạng của mình đã bị CrowdSec chặn. Tương tự như việc trả lời cuộc gọi rác một lần có thể khiến bạn bị gắn cờ là người hay bắt máy và tăng khả năng nhận thêm cuộc gọi rác, honeypot của tôi về cơ bản đã làm điều tương tự với thế giới bên ngoài, gắn cờ địa chỉ IP của tôi là địa chỉ có thể có các dịch vụ khác lộ ra.
Bảng điều khiển hiển thị dữ liệu tấn công từ SSH honeypot
Về cơ bản, IP động là một mục tiêu di động. Ví dụ, hãy tưởng tượng một kẻ tấn công giả định bắt đầu tấn công từ chối dịch vụ (denial-of-service) vào IP của bạn; nếu địa chỉ đó là động, bạn có thể khởi động lại kết nối (hoặc chờ lease IP được gia hạn) và truy cập Internet lại với một IP khác, về cơ bản là né tránh cuộc tấn công. Ngay cả khi ai đó nhắm mục tiêu cụ thể vào bạn và tìm thấy địa chỉ IP của bạn, việc khởi động lại router đơn giản sẽ đưa người đó trở lại điểm xuất phát. Tương tự, mọi nỗ lực theo dõi hoạt động của bạn bằng IP trong thời gian dài sẽ khó khăn hơn khi IP của bạn không cố định. Các công ty đã nhận ra điều này và đã phát triển các cách khác để theo dõi người dùng, nhưng ít nhất nó ngăn chặn phương pháp theo dõi cơ bản này.
Cũng theo hướng này, bạn cũng có thể dễ dàng thoát khỏi các địa chỉ IP có liên quan đến danh tiếng xấu. Cá nhân tôi đã trải qua các tình huống mà một trang web chặn địa chỉ IP của tôi, và tôi không hiểu tại sao, chỉ để kiểm tra một trang web đánh giá uy tín IP và phát hiện ra rằng địa chỉ IP tôi đang sử dụng bị coi là có vấn đề. Bạn có thể lập luận rằng điều này sẽ không bao giờ xảy ra với IP tĩnh, giả sử bạn là người dùng Internet bình thường, nhưng đó cũng không phải là vấn đề khó giải quyết.
Có những giải pháp thay thế cho những trường hợp bạn có thể cần địa chỉ IP tĩnh
Đôi khi bạn không thực sự “cần”
Nếu bạn chạy một máy chủ công cộng (chẳng hạn như trang web, máy chủ email hoặc máy chủ lưu trữ) từ nhà mà không có bất kỳ trung gian nào, IP tĩnh đảm bảo máy chủ của bạn luôn có thể truy cập được tại cùng một địa chỉ. Không cần cung cấp IP mới của bạn cho ai đó sau khi khởi động lại, và trong trường hợp máy chủ email, nó thực tế là điều bắt buộc đối với máy chủ thư. Nhiều hệ thống thư từ chối thẳng thừng các email từ dải IP động, vì chúng thường liên quan đến kết nối dân dụng và các bot spam tiềm ẩn. Hơn nữa, máy chủ thư cũng cần bản ghi DNS ngược (PTR records) phù hợp, mà các ISP thường chỉ cấu hình cho IP tĩnh. Một số giao thức và dịch vụ nhất định mong đợi một địa chỉ IP tĩnh, và trong những trường hợp đó, bạn thường phải trả tiền cho giải pháp thay thế (chẳng hạn như máy chủ chuyển tiếp SMTP) thay vì cố gắng tìm cách để nó hoạt động trên kết nối dân dụng.
Một lý do ngày càng phổ biến để chọn IP tĩnh là nếu ISP của bạn sử dụng CGNAT cho các địa chỉ động. Dưới CGNAT, nhiều khách hàng chia sẻ một IP công cộng duy nhất, và bạn không thực sự có một địa chỉ bên ngoài duy nhất có thể truy cập từ Internet. Đây là một cơn ác mộng đối với việc tự host, vì bạn không có địa chỉ IP có thể định tuyến trực tiếp. Tuy nhiên, Dynamic DNS và các thủ thuật khác làm cho IP tĩnh trở nên không cần thiết cho hầu hết các mục đích, trừ khi IP “động” của bạn thực sự nằm sau CGNAT, trong trường hợp đó, bạn không may mắn rồi.
Vậy, giả sử địa chỉ IP động của bạn không nằm sau CGNAT, những thủ thuật đó là gì? Dynamic DNS, hay còn gọi là DDNS, là một dịch vụ tự động cập nhật bản ghi DNS để trỏ đến địa chỉ IP hiện tại của bạn bất cứ khi nào nó thay đổi. Bất cứ khi nào ISP của bạn cấp cho bạn một IP mới, dịch vụ DNS động sẽ cập nhật mục nhập DNS cho tên máy chủ đó thành IP mới, thường chỉ trong vài giây, và theo kinh nghiệm của tôi, thời gian gián đoạn chưa đến một phút. Có nhiều nhà cung cấp DDNS miễn phí hoặc chi phí thấp tồn tại, chẳng hạn như DuckDNS, No-IP, FreeDNS (Afraid.org), Dynu, và nhiều nhà cung cấp khác. Trên thực tế, nhiều bộ định tuyến dân dụng có hỗ trợ tích hợp cho Dynamic DNS, vì vậy bạn chỉ cần nhập thông tin đăng nhập nhà cung cấp DDNS của mình, và router sẽ thông báo cho dịch vụ bất cứ khi nào phát hiện IP mới. Hơn nữa, có nhiều công cụ tự host có thể làm điều tương tự.
Theo kinh nghiệm của riêng tôi, tôi đã sử dụng tên máy chủ DDNS trong nhiều năm qua cho các dịch vụ khác nhau, và cá nhân tôi đã chọn Cloudflare cho các dịch vụ mà tôi cần tự host cho đồng nghiệp và bạn bè. Nó cập nhật gần như ngay lập tức nhờ dịch vụ DDNS của OPNsense mà tôi đang chạy, nhưng có vô số giải pháp thay thế khác mà bạn cũng có thể sử dụng. Cloudflare có một API hỗ trợ điều này, vì vậy khi OPNsense truy xuất địa chỉ IP mới từ ISP của tôi, nó biết cách gọi đến Cloudflare và yêu cầu nó cập nhật các bản ghi A cho các tên miền phụ đã chọn của tôi để trỏ đến địa chỉ IP mới của tôi. Hơn nữa, nhờ dịch vụ proxy của Cloudflare, địa chỉ IP của tôi vẫn bị che đằng sau các máy chủ của Cloudflare. Việc thiết lập này chỉ mất vài phút, và đối với những người mà tôi host dịch vụ cho họ, họ không bao giờ phải đối mặt với tình trạng dịch vụ bị gián đoạn hoặc không thể truy cập được.
Tất nhiên, các dịch vụ khác như Cloudflare Tunnel và Tailscale cũng cho phép truy cập từ bên ngoài mà không cần địa chỉ IP tĩnh. Cloudflare Tunnel có thể chạy trên máy tính của bạn ở nhà và duy trì kết nối với các máy chủ của Cloudflare. Người truy cập trang web của bạn sẽ đi qua Cloudflare và vào đường hầm đó để đến máy tính của bạn mà không cần địa chỉ IP tĩnh hoặc thậm chí không cần mở bất kỳ cổng nào trên tường lửa của bạn. Đối với Tailscale, bạn thực sự sẽ có một địa chỉ IP tĩnh trong mạng Tailnet của mình.
Các loại cáp mạng kết nối với bộ định tuyến
4 lý do nên sử dụng Dynamic DNS để truy cập từ xa
DDNS là một cách tuyệt vời để truy cập các dịch vụ bên ngoài của bạn mà không cần lo lắng về việc thay đổi IP
Tôi không muốn có địa chỉ IP tĩnh cho kết nối tại nhà
Và hầu hết mọi người cũng không nên muốn
Sau nhiều năm mày mò với mạng gia đình và máy chủ, tôi nhận ra rằng địa chỉ IP động tốt hơn IP tĩnh trong hầu hết các trường hợp đối với người dùng gia đình. Chúng linh hoạt hơn, rẻ hơn và những lợi ích về quyền riêng tư mà tôi nhận thấy từ các thử nghiệm của riêng mình vượt xa lợi ích của một địa chỉ tĩnh, khi mà có rất nhiều cách để tiếp cận vấn đề theo cách mà nó không còn là vấn đề nữa. Với việc bổ sung đơn giản DNS động (và có thể là các dịch vụ như Cloudflare hoặc Tailscale), một địa chỉ IP động có thể làm được gần như mọi thứ mà IP tĩnh có thể làm.
Thành thật mà nói, IP tĩnh vẫn có vị trí của nó cho một số nhu cầu chuyên biệt nhất định. Nếu bạn đang chạy một máy chủ email tại nhà hoặc làm việc với các hệ thống bên ngoài nghiêm ngặt cần phải whitelist một IP để truy cập, IP tĩnh vẫn có thể quan trọng. Tuy nhiên, đối với gần như mọi người dùng nâng cao và tất cả người dùng thông thường, địa chỉ IP động mà ISP của bạn cung cấp là lựa chọn tốt hơn so với địa chỉ IP tĩnh. Địa chỉ IP tĩnh có thể là một thứ “hay ho nên có” trong một số tình huống, nhưng nhìn chung, bạn tốt hơn hết là nên dùng IP động trong hầu hết các trường hợp.
Vì vậy, nếu bạn đang nghĩ đến việc chi thêm một chút tiền cho một địa chỉ IP tĩnh, hãy cân nhắc các lựa chọn của bạn trước. Trừ khi bạn đang ở phía sau CGNAT, không có lý do thực sự nào để trả thêm tiền cho IP tĩnh nếu bạn không thực sự cần nó. Nếu bạn thuộc nhóm người thực sự cần nó, thì không có lựa chọn nào khác, nhưng hầu hết mọi người thì không, và các công cụ có sẵn để khắc phục vấn đề mang lại trải nghiệm tốt không kém.
