Trong thế giới mạng Internet, IPv4 đã trở thành một khái niệm quen thuộc với hầu hết người dùng. Những nhãn số như 192.168.2.1 đã định danh các thiết bị trong hàng thập kỷ, đóng vai trò cốt lõi trong việc kết nối giữa các máy tính trên mạng. Mặc dù đến năm 2025, chưa đến một nửa lưu lượng Internet chạy qua IPv6, cho thấy IPv4 vẫn đang gánh vác phần lớn dữ liệu, nhưng giới hạn cơ bản của nó là việc sử dụng địa chỉ 32-bit đã trở thành một thách thức lớn. Với giới hạn 4.3 tỷ địa chỉ, IPv4 đã “ngắc ngoải” trong nhiều năm, mở đường cho sự ra đời của IPv6 với không gian địa chỉ 128-bit khổng lồ.
Tuy nhiên, điều này thường khiến nhiều người thắc mắc: Tại sao phiên bản kế nhiệm của IPv4 lại được gọi là IPv6? Liệu có một IPv5 tồn tại không? Câu trả lời là có… một phần. Nhưng nó không bao giờ được thiết kế để thay thế IPv4 như cách IPv6 đang làm, và nó vẫn sử dụng sơ đồ địa chỉ 32-bit giống như IPv4, nghĩa là nó không giải quyết được vấn đề mở rộng không gian địa chỉ. Giao thức này có tên chính thức là Internet Stream Protocol (ST), và khi ST2 được công bố với RFC 1819, nó đã phân biệt các gói tin của mình với IPv4 bằng cách sử dụng số phiên bản “5” trong trường phiên bản của header IP. Sau này, khi một giao thức kế nhiệm IPv4 trở nên cần thiết, IPv6 đã được đặt tên như vậy để tránh mọi sự trùng lặp hoặc nhầm lẫn về số phiên bản có thể xảy ra.
Để hiểu rõ hơn về việc đánh số phiên bản IP, RFC 1700 chịu trách nhiệm gán các tham số giao thức cho các phiên bản IP, bao gồm cả số phiên bản. IPv0 đã được dành riêng, IPv1 không được gán (và vẫn được dành riêng theo IANA), cả IPv2 và IPv3 cũng chưa được gán. Tại một thời điểm nào đó, những con số này đã từng có các gán ghép, như được ghi chú trong RFC 755.
Sự Thật Về IPv5: Giao Thức Stream Protocol (ST)
“IPv5” – Một Cái Tên Gán Ghép Không Chính Thức
Sự thật về IPv5 khá phức tạp vì nó không thực sự tồn tại như một tiêu chuẩn mạng chính thống. Tên “IPv5” đã được liên kết một cách không chính thức và hồi tố với giao thức thử nghiệm Internet Stream Protocol, có từ cuối những năm 1970. Như đã đề cập, số phiên bản trong header IP của giao thức này được biểu diễn bằng số “5”, gợi ý rằng nó là phiên bản thứ năm của Giao thức Internet. Điều này càng gây nhầm lẫn khi ST2 được đóng gói trong các gói IPv4, số phiên bản vẫn là 5. Giao thức này không bao giờ có ý định trở thành “người kế nhiệm” của IPv4, nhưng các nhà thiết kế IPv6 đã tìm cách tránh mọi sự nhầm lẫn giữa các phiên bản IP. Do đó, việc nhảy lên IPv6 là hợp lý để tránh tình trạng có hai phiên bản IP rất khác nhau nhưng lại cùng nhận dạng là phiên bản 5 trong header gói tin.
Internet Stream Protocol (và bản sửa đổi sau này của nó, Stream Protocol phiên bản 2, hay ST2) là một dự án nhằm mục đích cho phép truyền phát trực tuyến (streaming) thời gian thực của giọng nói và video qua mạng. Về cơ bản, nó là một giao thức vận chuyển streaming chuyên biệt 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. Stream Protocol được thiết kế để cung cấp các tính năng như đặt trước băng thông (bandwidth reservation) và Chất lượng Dịch vụ (QoS) cho các giao tiếp đa phương tiện, đặc biệt hữu ích để 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 với thời gian có thể sử dụng giao thức mới này để nhận được sự ưu tiên đặc biệt trên mạng. Đây là một giải pháp chuyên biệt để xử lý các phương tiện truyền trực tuyến, hơn là một bản nâng cấp tổng thể cho IPv4.
Biểu đồ tỷ lệ triển khai IPv6 toàn cầu theo dữ liệu của Google tính đến tháng 5/2025, cho thấy sự tăng trưởng của giao thức hiện đại này
Tuy nhiên, giao thức streaming này chưa bao giờ được triển khai rộng rãi vì nhiều lý do. 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 Defense Simulation Internet ban đầu cho các mô phỏng phân tán và trong Iris Digital Communications System của Canada cho giao tiếp thoại kỹ thuật số, mặc dù nó không thực sự phổ biến bên ngoài những môi trường đó. Nó vẫn sử dụng địa chỉ IPv4, và việc áp dụng một giao thức chuyên biệt cho streaming như “IPv5” song song với IPv4 sẽ làm tăng độ phức tạp mà không giải quyết được vấn đề cơ bản về khả năng mở rộng địa chỉ. Như chúng ta đã biết, IPv4 hoàn toàn phù hợp cho streaming, và cả QoS lẫn việc đặt trước băng thông đều có thể được triển khai ở cấp độ mạng thông qua router, 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 đã sẵn sàng, con số 5 đã bị loại bỏ. Nhiều ý tưởng từ ST đã báo trước nhu cầu của các ứng dụng Internet hiện đại. Ví dụ, nó đã giới thiệu khái niệm đặt trước tài nguyên mạng cho lưu lượng 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 giờ đây có thể được triển khai như một tính năng của một router tiêu dùng thông thường.
Di Sản Của Stream Protocol (ST) Đối Với Internet Hiện Đại
Những Ý Tưởng Đi Trước Thời Đại
Mặc dù chưa bao giờ thành công rộng rãi, ST được cho là đã đi trước thời đại về những gì nó mang lại. Ví dụ, các yếu tố trong thiết kế của nó tương tự như các kỹ thuật được sử dụng trong Asynchronous Transfer Mode (ATM), cho phép lưu lượng có các đặc điểm xác định như thoại hoặc video. Hơn nữa, nhiều khái niệm đã được sử dụng trong các ứng dụng Voice over IP (VoIP) hàng thập kỷ sau đó. Thật thú vị khi ST đã nhận diện được nhu cầu về streaming và QoS trên Internet rất lâu trước khi các cuộc gọi video và phương tiện truyền trực tuyến trở thành dịch vụ hàng ngày.
Các Công Nghệ Streaming Ngày Nay Thừa Hưởng Từ ST
Thậm chí còn thú vị hơn là nhiều giao thức truyền trực tuyến và giao tiếp thời gian thực hiện đại (như bộ giao thức truyền thông đa phương tiện RTP/RTSP, hoặc các khuôn khổ QoS trong mạng ngày nay) đều dường như đạt được các mục tiêu của ST ban đầu. Giao thức này 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 hiệu quả vào thời điểm đó.
IPv4 vẫn là nền tảng trường tồn và đang được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay, trong khi IPv6 là bản nâng cấp đầy tham vọng đang nỗ lực giải quyết các giới hạn của IPv4. Giữa hai phiên bản đó, IPv5 thực chất là một lối rẽ thử nghiệm đã âm thầm ảnh hưởng đến cách chúng ta xử lý dữ liệu streaming. Số phiên bản nhảy từ 4 lên 6 đơn giản là vì “IPv5” (Stream Protocol) là một thử nghiệm chưa bao giờ trở thành một tiêu chuẩn chính thức, và việc gọi nó là “IPv5” cũng có thể bị coi là một cách gọi sai. Dù vậy, bạn sẽ không bao giờ thấy IPv5 trong cài đặt mạng của mình, nhưng những bài học rút ra từ nó vẫn được kế thừa trong các mạng hiện đại hàng thập kỷ sau đó. Hãy chia sẻ suy nghĩ của bạn về những giao thức IP thú vị này và liệu bạn có biết về “IPv5” trước đây không nhé!
