Thịnh Văn Hạnh Tất cả các thiết bị đều được trang bị một địa chỉ IP, gồm hai phần chính: địa chỉ host/client và địa chỉ mạng. Việc thiết lập địa chỉ IP có thể được thực hiện thông qua máy chủ DHCP hoặc được cấu hình thủ công (được gọi là địa chỉ IP tĩnh). Subnet mask được sử dụng để phân tách địa chỉ IP thành hai phần là địa chỉ host và địa chỉ mạng, từ đó xác định phần nào của địa chỉ IP dành cho thiết bị cụ thể và phần nào dành cho mạng. Cùng BKNS tìm hiểu rõ hơn subnet mask là gì thông qua bài viết dưới đây.
Tóm Tắt Bài Viết
Subnet mask là gì?
Subnet mask là một giá trị 32 bit được tạo ra bằng cách thiết lập tất cả các bit host thành 0 và tất cả các bit mạng thành 1. Sự chia này cho phép subnet mask phân tách một địa chỉ IP thành các phần mạng và host.
Giá trị “255” luôn được gán cho địa chỉ broadcast, trong khi “0” luôn được gán cho địa chỉ mạng. Những giá trị này không thể được sử dụng cho các host, vì chúng được dành riêng cho các mục đích cụ thể này.
Cấu trúc cơ bản của địa chỉ IP, subnet mask và gateway hoặc router tạo nên khung chương trình Internet, được sử dụng bởi hầu hết các mạng để tạo điều kiện cho việc giao tiếp giữa các thiết bị.
Khi tổ chức cần thêm các mạng con, quá trình subnetting bao gồm việc chia các thành phần host của địa chỉ IP thành các mạng con. Mục tiêu chính của subnet mask là hỗ trợ quá trình subnetting. Thuật ngữ “mask” được áp dụng vì subnet mask thực sự sử dụng giá trị 32 bit của nó để che giấu địa chỉ IP.
Cách tính địa chỉ IP và subnet mask
Địa chỉ IP 32bit xác định duy nhất một thiết bị trên mạng IP. Subnet mask chia 32 bit nhị phân thành các phần host và network nhưng cũng có thể chia thành bốn bộ 8-bit octet.
Bởi vì hệ nhị phân khá phức tạp, nên chuyển đổi từng octet để chúng được biểu thị bằng dấu chấm thập phân. Điều này dẫn đến định dạng thập phân có dấu chấm đặc trưng cho địa chỉ IP
Ví dụ: 172.16.254.1. Phạm vi giá trị trong hệ thập phân là 0 đến 255 tương ứng với 00000000 đến 11111111 trong hệ nhị phân.
Lớp địa chỉ IP và subnet mask
Vì Internet phải phục vụ mạng ở mọi quy mô, nên một hệ thống địa chỉ được thiết kế cho một tập hợp các mạng tồn tại dựa trên việc chia các octet trong địa chỉ IP. Dựa vào ba bit bậc cao nhất bên trái trong bất kỳ địa chỉ IP nào trong năm lớp mạng khác nhau (từ A đến E), bạn có thể xác định loại địa chỉ mạng.
Đối với lớp A, subnet mask phản ánh phần mạng trong octet đầu tiên và để các octet 2, 3 và 4 dành cho việc quản lý mạng phân chia thành các subnet và host khi cần. Lớp A được dành cho các mạng có hơn 65,536 host.
Lớp B yêu cầu hai octet đầu tiên để xác định mạng và để lại phần còn lại của địa chỉ, 16 bit trong octet 3 và 4, cho subnet và host. Lớp B áp dụng cho các mạng có từ 256 đến 65,534 host.
Lớp C, trong subnet mask của nó, dành ba octet đầu tiên cho phần mạng, và chỉ dùng 8 bit cuối của octet thứ 4 cho subnet và host. Lớp C dành cho các mạng nhỏ hơn có ít hơn 254 host.
Cho lớp A, B và C, subnet mask mặc định như sau:
- • Lớp A: 255.0.0.0
- • Lớp B: 255.255.0.0
- • Lớp C: 255.255.255.0
Số lượng host và loại địa chỉ IP của mạng cục bộ có thể xác định dựa trên subnet mask mặc định.
Ví dụ: Với địa chỉ IP thuộc lớp A và subnet mask mặc định là: subnet – 255.0.0.0, địa chỉ IP – 10.20.12.2.
Subnet hoạt động như thế nào?
Subnetting cho phép che giấu sự phức tạp của mạng và giảm lưu lượng mạng bằng cách thêm subnet mà không thêm số mạng mới. Khi một số mạng duy nhất phải được sử dụng trên nhiều phân đoạn của mạng cục bộ (LAN), subnetting thực sự cần thiết.
Các lợi ích của subnetting bao gồm:
- • Giảm khối lượng broadcast và do đó giảm lưu lượng mạng
- • Cho phép làm việc tại nhà
- • Cho phép các tổ chức vượt qua các ràng buộc mạng LAN chẳng hạn như số lượng host tối đa
Địa chỉ mạng
Hệ thống ký hiệu tiền tố mạng hiện đại (được áp dụng cho cả IPv6 và IPv4) là chuẩn gọi là Classless Inter-Domain Routing (CIDR). Ký hiệu CIDR biểu diễn địa chỉ IPv4 được gọi là network mask, và chúng xác định số bit trong phần tiền tố của địa chỉ qua ký hiệu dấu chia (/). Đây là định dạng duy nhất trong IPv6 dùng để chỉ ra tiền tố mạng hoặc định tuyến.
Kể từ khi CIDR được giới thiệu, việc gán địa chỉ IP cho giao diện mạng đòi hỏi hai thông số: subnet mask và địa chỉ IP. Quá trình subnetting gia tăng sự phức tạp của việc định tuyến, vì mỗi subnet cục bộ kết nối đều cần có một bảng router riêng trong hệ thống để đại diện.
Làm thế nào để chia Subnet
Để có cái nhìn chi tiết hơn về khái niệm subnet, hãy hình dung một mạng với tổng cộng 256 địa chỉ (mạng Class C). Trong số các địa chỉ này, một được dùng để xác định địa chỉ mạng và một khác để xác định địa chỉ broadcast trong mạng. Như vậy, chúng ta còn lại 254 địa chỉ sẵn sàng để cấp cho các host.
Giả sử chúng ta chia tất cả các địa chỉ này thành 8 subnet (mạng con) khác nhau một cách đồng đều. Bằng cách làm này, chúng ta vẫn giữ nguyên tổng số địa chỉ ban đầu, nhưng bây giờ chúng ta đã chia chúng thành 8 mạng con, mỗi mạng con có 32 địa chỉ. Các mạng con mới này phải dành 2 địa chỉ: một cho địa chỉ subnet và một cho địa chỉ broadcast bên trong mạng con.
Kết quả cuối cùng là chúng ta có 8 mạng con, mỗi mạng con sở hữu 30 địa chỉ cho các host. Bạn có thể nhận thấy tổng số địa chỉ host đã giảm (240 thay vì 254), nhưng quản lý không gian địa chỉ trở nên hiệu quả hơn.
Tính Subnet mask
Sẽ rất hữu ích nếu bạn biết cách tính subnet mask của mình. Chia địa chỉ Class C bằng phương thức nhị phân bằng cách làm theo bốn bước sau:
- • Chuyển đổi sang hệ nhị phân
- • Tính địa chỉ tập hợp con (subset)
- • Tìm phạm vi của host
- • Tính tổng số tập hợp con (subset) và host trên mỗi subnet.
Chúng ta sẽ sử dụng địa chỉ Class C, lấy 5 bit từ trường Host để chia subnet (mạng con) và để lại 3 bit để xác định các máy chủ như trong hình 1 bên dưới. Có sẵn 5 bit để xác định subnet có nghĩa là chúng ta có thể có tối đa 32 (2 ^ 5) subnet khác nhau.
Cần lưu ý rằng trước đây không cho phép sử dụng subnet zero (00000 —) và all-ones subnet (11111 —). Điều này không đúng đối với cách tính hiện nay. Kể từ Bản phát hành phần mềm iOS 12.0 của Cisco, toàn bộ không gian địa chỉ bao gồm tất cả các subnet có thể được cho phép tính toán một cách rõ ràng.
Ví dụ: IP thuộc subnet mới sau khi chia: địa chỉ IP 192.168.10.44, subnet mask 255.255.255.248 hoặc / 29.
Bước 1: Chuyển đổi sang hệ nhị phân
Bước 2: Tính địa chỉ subnet
Để tính Địa chỉ IP subnet, bạn cần thực hiện thao tác AND theo bit (1 + 1 = 1, 1 + 0 hoặc 0 + 1 = 0, 0 + 0 = 0) trên địa chỉ IP host và subnet mask. Kết quả là địa chỉ subnet chứa host.
Bước 3: Tìm Phạm vi của Host
Chúng ta đã biết rằng đối với subnet địa chỉ Class C này, chúng ta đã mượn 5 bit từ trường host. 5 bit này được sử dụng để xác định các subnet. 3 bit còn lại được sử dụng để xác định các host trong một subnet cụ thể.
Địa chỉ subnet được xác định bởi tất cả các bit 0 trong phần host của địa chỉ. Host đầu tiên trong subnet được xác định bởi tất cả các số 0 và 1. Host cuối cùng được xác định bởi tất cả các số 1 và số 0. Địa chỉ broadcast là tất cả các số 1. Bây giờ, chúng ta chuyển sang subnet tiếp theo và quá trình này được lặp lại theo cùng một cách.
Sơ đồ sau minh họa rõ ràng quá trình này:
Bước 4: Tính Tổng số subnet và host trên mỗi subnet
Khi biết số lượng bit của Subnet và Host, chúng ta có thể tính toán tổng số subnet có thể có và tổng số host trên mỗi subnet. Chúng ta sẽ giả định trong các tính toán của mình rằng có thể sử dụng tất cả các số 0 và các mạng con tất cả các số 1. Sơ đồ sau minh họa các bước tính:
Subnet mask calculator là gì?
Một số người biết cách tính toán subnet mask bằng tay, nhưng hầu hết mọi người sử dụng subnet mask calculator. Có một số loại subnet calculator. Một số calculator bao gồm nhiều chức năng hơn và có phạm vi lớn hơn, trong khi một số khác có các tiện ích cụ thể. Các công cụ này có thể cung cấp thông tin như dải IP, địa chỉ IP, subnet mask và địa chỉ mạng.
Dưới đây là một số loại phổ biến nhất của IP subnet mask calculator:
- • IPv6 Subnet calculator ánh xạ các subnet phân cấp.
- • IPv4 / IPv6 Calculator/ Converter là một IP subnet calculator hỗ trợ các định dạng thay thế IPv6. Subnet calculator mạng này cũng có thể cho phép bạn chuyển đổi số IP từ IPv4 sang IPv6.
- • IPv4 CIDR Calculator là một công cụ điều chỉnh subnet mask và chuyển đổi Hex.
- • IPv4 Wildcard calculator cho biết phần nào của địa chỉ IP có sẵn để kiểm tra bằng cách tính toán wildcard mask địa chỉ IP.
- • Sử dụng HEX Subnet calculator để tính toán địa chỉ subnet đầu tiên và cuối cùng, bao gồm các ký hiệu thập lục phân của địa chỉ multicast.
- • Một IP Subnet Mask Calculator đơn giản xác định subnet và subnet mask tương ứng nhỏ nhất có sẵn.
- • Subnet Range/ Address Range Calculator cung cấp địa chỉ bắt đầu và địa chỉ kết thúc
Kết luận
Tóm lại, subnet mask là một thành phần quan trọng trong việc quản lý và tổ chức các địa chỉ IP trong mạng. Nó cho phép chia mạng thành các phân đoạn nhỏ hơn, góp phần tăng hiệu suất và bảo mật của hệ thống. Subnet mask hoạt động bằng cách xác định phần mạng và phần host của địa chỉ IP, cho phép các thiết bị trong cùng một phân đoạn mạng giao tiếp trực tiếp với nhau.
Hy vọng thông qua bài viết BKNS cung cấp bên trên, bạn đã có thêm thật nhiều kiến thức để ứng dụng vào công việc hiệu quả.
>Xem thêm:
Ngôn ngữ lập trình Ruby là gì? Những lý do bạn nên học ngôn ngữ Ruby
Theo dõi trên
Hướng dẫn chuyển tên miền về BKNS
