Cách Tính Subnet Mask - W3seo

Rate this post

Hướng dẫn này giúp bạn hiểu cách tính toán subnet mask, bao gồm hiểu cách subnet mask hoạt động, hướng dẫn bạn thực hiện chính phép tính, cung cấp cho bạn các thủ thuật hữu ích để tính subnet và định địa chỉ IP, đồng thời hướng dẫn bạn đến một máy tính subnet mà bạn có thể sử dụng.

Trong bài viết này, chúng tôi khám phá địa chỉ IP và subnet và chỉ ra cách áp dụng thông tin có giá trị này vào các tình huống trong thế giới thực. Chúng tôi giải quyết cách tính subnet mask bằng cách sử dụng công host và subnet. Tuy nhiên, trước khi tiếp tục, chúng ta nên trả lời hai câu hỏi chính.

Hướng dẫn khác:

1. Internet có nghĩa là gì?
2. Computer Network là gì? kiến thức cơ bản

Tóm tắt nội dung

Toggle

• Subnet là gì?
• Tại sao sử dụng subnet?
• Subnet mask hoạt động như thế nào?
• Cách tính toán Subnet
• Subnet có độ dài thay đổi
• Classless Inter-Domain Routing

Subnet là gì?

ISP phân bổ dải địa chỉ IP cho các tổ chức dựa trên số lượng tiềm năng của mạng và máy chủ hoặc điểm cuối mà tổ chức yêu cầu. Ngày nay, việc phân bổ tuân theo phương pháp phân bổ Classless Inter-Domain Routing(CIDR). Sau đó, tổ chức chia nhỏ không gian địa chỉ được cấp phát thành các phân bổ nhỏ hơn cho mỗi subnet trong tổ chức, sử dụng một quá trình được packet là subnet. Kết quả của subnet là số lượng subnet tăng lên, trong khi số lượng địa chỉ IP máy chủ có thể sử dụng giảm. Mỗi subnet được packet là một subnet IP.

Tại sao sử dụng subnet?

subnet cho phép các địa chỉ mạng được chỉ định được chia thành các phân bổ nhỏ hơn, hiệu quả hơn, phù hợp hơn với từng mạng trong tổ chức. Ví dụ: một liên kết WAN point-point giữa hai router chỉ cần hai địa chỉ, trong khi một phân đoạn mạng LAN có thể cần hỗ trợ nhiều máy chủ, chẳng hạn như máy chủ, máy trạm, máy tính xách tay và thiết bị di động kết nối Wi-Fi.

Tổng hợp subnet và định tuyến phối hợp với nhau để làm cho router hoạt động hiệu quả hơn bằng cách giảm kích thước của bảng định tuyến. Các router ở xa điểm đến không cần nhiều chi tiết về địa chỉ, vì vậy các tuyến đường có thể được tóm tắt ở một mức độ lớn. Tuy nhiên, khi các packet đến gần mạng đích hơn, các router sẽ cần thêm thông tin định tuyến cục bộ, chẳng hạn như subnet mask cục bộ. Bằng cách áp dụng mask cho địa chỉ đích của gói, các router có thể xác định phân đoạn mạng cụ thể nào chứa máy chủ đích và phân phối packet đúng cách.

Tiếp theo, chúng ta hãy xem xét một số thông tin cơ bản, bao gồm những điều quản trị viên mạng cần biết về địa chỉ IP và subnet. Chúng tôi khuyên bạn nên bắt đầu bằng việc xem xét một số yếu tố cơ bản của địa chỉ IP và subnet:

Địa chỉ IP phải là duy nhất trên internet khi sử dụng địa chỉ IP công cộng và trên mạng riêng khi sử dụng địa chỉ IP riêng.

Địa chỉ IPv4 là 32 bit được tạo thành từ bốn bộ tám, mỗi bộ 8 bit. Để tính toán subnet mask, hãy chuyển đổi địa chỉ IP thành nhị phân, thực hiện phép tính và sau đó chuyển đổi trở lại biểu diễn số thập phân IPv4 được packet là tứ phân chấm. Quy trình subnet tương tự hoạt động đối với địa chỉ IPv6.

subnet mask cho máy tính biết phần nào của địa chỉ IP là phần mạng của địa chỉ và phần nào xác định dải địa chỉ máy chủ, là các địa chỉ được gán cho các máy tính chủ trên mạng đó.

subnet mask dài hơn – nghĩa là có nhiều 1 bit hơn trong mask – tạo ra nhiều subnet IP hơn có kích thước khối địa chỉ máy chủ nhỏ hơn.

subnet chia một mạng lớn thành các mạng nhỏ hơn bằng cách kéo dài độ dài của subnet mask. Điều này làm tăng số lượng subnet, đồng thời giảm số lượng máy chủ trên mỗi subnet. Các tổ chức thường sẽ sử dụng một số subnet mask khác nhau cho các quy mô mạng khác nhau. Ví dụ: một liên kết điểm-điểm chỉ có hai thiết bị sẽ sử dụng mask 31-bit. Tuy nhiên, mạng LAN văn phòng hoặc mạng LAN trung tâm dữ liệu sẽ sử dụng subnet mask ngắn hơn cho phép nhiều máy chủ hơn. Xác định sự cân bằng giữa số lượng và kích thước của các subnet được giải thích dưới đây.

Ngày nay, các địa chỉ IP không phân lớp với subnet mask có độ dài thay đổi hầu như chỉ được sử dụng và các địa chỉ IP phân loại – được packet là mạng Lớp A, mạng Lớp B hoặc mạng Lớp C – chỉ được sử dụng để kiểm tra chứng nhận hoặc các giao thức định tuyến cũ hơn. Mạng Lớp D được sử dụng cho phát đa hướng và có một phân bổ thử nghiệm được packet là Lớp E.

Cổng mặc định là một thiết bị, thường là một router, nơi các máy chủ gửi các packet được dành cho một thiết bị không có trong mạng LAN cục bộ. Một lần nữa, thiết bị biết những gì có và những gì không có trong mạng LAN cục bộ bằng cách sử dụng subnet mask được chỉ định của nó để so sánh địa chỉ IP cục bộ và subnet của nó với địa chỉ IP và subnet của đích.

Địa chỉ IP riêng, còn được packet là địa chỉ Request for Comment 1918, được hầu hết các mạng sử dụng ngày nay. Các địa chỉ IP đặc biệt này không thể định tuyến qua internet và phải được dịch sang địa chỉ IP công cộng khi các thiết bị đó cần kết nối với internet, thông qua máy chủ proxy hoặc thông qua gateway.

Bây giờ, chúng ta hãy tìm hiểu thêm về địa chỉ IP và subnet và cách chúng áp dụng cho mạng trong thế giới thực của bạn.

Subnet mask hoạt động như thế nào?

subnet mask hoạt động giống như một bộ lọc, giúp định tuyến lưu lượng truy cập bên trong subnet. Về cơ bản, subnet mask cho bộ định tuyến biết những số nào nó sẽ nhìn vào và những số nào nó nên bỏ qua bên dưới mặt nạ.

Ví dụ: khi mặt nạ nhị phân được đặt trên một địa chỉ IP cũng được dịch sang dạng nhị phân, số 1 trên một số sẽ yêu cầu bộ định tuyến xem số bên dưới và số 0 cho biết bỏ qua số đó. subnet mask cho bộ định tuyến biết bit nào cần chú ý khi tính toán phần ID mạng của địa chỉ IP.

Cách tính toán Subnet

Để giải thích đoạn văn trên một cách dễ hiểu:

1. Tính toán Subnet Mask:Khi thiết lập mạng, một vấn đề thường gặp là xác định subnet mask phù hợp. Subnet mask quyết định số lượng máy chủ có thể có trong mạng của bạn.
2. Sử dụng Công Thức Host’s: Công thức “host’s formula” (2^h – 2) giúp bạn tính số lượng máy chủ tối đa có thể có trong một subnet. Trong công thức này, ‘h’ là số lượng các bit 0 trong subnet mask khi chuyển đổi sang dạng nhị phân. Hai địa chỉ đặc biệt trong mỗi subnet là địa chỉ mạng và địa chỉ quảng bá.
3. Tìm số bit host: ví dụ bạn có địa chỉ IP 192.168.0.0 và muốn thiết lập mạng cho 20 máy chủ, có khả năng tăng lên 300 trong tương lai. Một subnet mask phổ biến là 255.255.255.0, cho phép bạn có 254 máy chủ (2^8 – 2).
4. Chọn Subnet Mask Phù Hợp: Nếu bạn cần nhiều hơn 254 máy chủ, bạn sẽ cần chọn một subnet mask khác, ví dụ, 255.255.254.0. Điều này tạo ra một subnet lớn hơn với 510 máy chủ có thể sử dụng (2^9 – 2).
5. Tính số Subnet: Bạn cũng cần xem xét số lượng subnet cần thiết. Sử dụng công thức subnet (2^s), với ‘s’ là số bit 1 được thêm vào trong subnet mask. Ví dụ, nếu bạn cần ít nhất 100 subnet cho các địa điểm khác nhau, bạn cần chọn một subnet mask cho phép số lượng subnet này.
6. Tổng Kết: Khi chọn subnet mask, bạn cần cân nhắc cả số lượng máy chủ và số lượng subnet. Thay đổi subnet mask ảnh hưởng đến cả hai yếu tố này: thêm các bit subnet (bit 1) giảm số lượng máy chủ trên mỗi subnet nhưng tăng số lượng subnet, và ngược lại.

Đoạn văn này giải thích cách lựa chọn subnet mask phù hợp cho mạng của bạn dựa trên số lượng máy chủ và số lượng subnet cần thiết.

Chúng ta sẽ xem xét một ví dụ chi tiết để áp dụng các bước tính toán Subnet Mask mà bạn đã hỏi:

Ví dụ:

Giả sử bạn là quản trị mạng và cần thiết lập một mạng cho một công ty. Bạn biết rằng ban đầu mạng sẽ cần hỗ trợ khoảng 20 máy chủ, nhưng trong vòng một năm, mạng sẽ phát triển lên 300 máy chủ. Địa chỉ mạng bạn bắt đầu là 192.168.0.0.

Bước 1: Xác định Nhu Cầu Số Máy Chủ

• Bạn cần một subnet có thể hỗ trợ ít nhất 300 máy chủ.

Bước 2: Chọn Subnet Mask Phù Hợp

• Ban đầu, với 20 máy chủ, subnet mask 255.255.255.0 (hoặc /24 trong ký hiệu CIDR) sẽ đủ, vì nó cho phép 254 máy chủ (2^8 – 2).
• Tuy nhiên, để hỗ trợ 300 máy chủ, bạn cần một subnet lớn hơn. Bạn quyết định sử dụng subnet mask 255.255.254.0 (/23). Điều này cho phép 510 máy chủ (2^9 – 2).

Bước 3: Áp dụng Host’s Formula

• Đối với subnet mask 255.255.254.0, bạn chuyển đổi nó thành nhị phân: 11111111 11111111 11111110 00000000.
• Có 9 bit 0, vậy bạn áp dụng công thức 2^9 – 2, cho kết quả là 510 máy chủ.

Bước 4: Xác định Số Subnet

• Giả sử bạn cũng cần ít nhất 100 subnet cho các chi nhánh khác nhau của công ty.
• Bạn sẽ cần xác định một subnet mask cho phép ít nhất 100 subnet. Với subnet mask 255.255.254.0, bạn đã sử dụng 7 bit cho phần subnet (tính từ subnet mask mặc định 255.255.0.0).
• Áp dụng công thức subnet (2^s), 2^7 = 128, vì vậy subnet mask này cho phép 128 subnet, đủ cho nhu cầu của bạn.

Bước 5: Tổng Kết và Áp Dụng

• Bạn kết luận rằng subnet mask 255.255.254.0 (/23) là lựa chọn phù hợp vì nó đáp ứng cả hai nhu cầu: hỗ trợ đủ số lượng máy chủ (510) và số lượng subnet (128).
• Khi triển khai, bạn sẽ cấu hình mạng với subnet mask này, cho phép sự mở rộng dự kiến của mạng lên 300 máy chủ và hỗ trợ 100 chi nhánh khác nhau.

Subnet có độ dài thay đổi

Hầu hết các mạng đều yêu cầu các subnet có nhiều kích thước khác nhau, đôi khi được packet là subnet mask có độ dài thay đổi. Điều này có thể dễ dàng thực hiện bằng cách lấy một trong các subnet lớn hơn – một subnet có mask ngắn hơn – và áp dụng thuật toán subnet cho nó. Điều này được packet là subnet có độ dài thay đổi vì mạng sẽ có các subnet mask có độ dài khác nhau.

Mở rộng ví dụ ở trên, giả sử rằng hầu hết trong số 100 trang web cũng yêu cầu hai liên kết WAN điểm-điểm hoặc 200 subnet với hai máy chủ mỗi máy – một router trên mỗi đầu của liên kết. Chúng tôi đang bắt đầu với subnet mask là 255.255.254.0. Sử dụng host’s formula, chúng ta cần hai bit máy chủ (2^2 – 2 = 4 – 2 = 2). Việc mở rộng subnet mask dẫn đến kết quả sau ở dạng nhị phân:

255.255.254.0 = 11111111 11111111 11111110 00000000

255.255.255.252 = 11111111 11111111 11111111 11111100

subnet mask được mở rộng thêm bảy bit. Sử dụng công thức của subnet là 2s, chúng ta có 2^7 = 128 subnet. Điều này không đủ cho tất cả các liên kết WAN của chúng tôi, vì vậy chúng tôi làm điều tương tự với một subnet lớn khác. Nếu chúng ta dành hai subnet lớn hàng đầu để làm subnet cho các liên kết WAN, chúng ta sẽ có đủ dung lượng cho 256 liên kết điểm-điểm.

192.168.252.0 đến 192.168.253.254: subnet WAN từ 0 đến 127

192.168.254.0 đến 192.168.255.254: subnet WAN 128 đến 255

Quy trình tương tự có thể được sử dụng nếu chúng tôi có nhiều trang web nhỏ ở xa có ít máy chủ lưu trữ tại mỗi trang web, chẳng hạn như trong một doanh nghiệp bán lẻ.

Điều quan trọng là phải gán subnet cho các trang web theo cách cho phép tóm tắt địa chỉ để giảm kích thước bảng định tuyến và tăng hiệu quả của router.

Classless Inter-Domain Routing

CIDR loại bỏ chỉ định phân biệt ban đầu của địa chỉ IPv4. Nó cho phép một tiền tố và mask mạng duy nhất để đại diện cho sự kết hợp của nhiều mạng. Đây còn được packet là supernetting. Biểu diễn địa chỉ CIDR đơn giản hóa việc biểu diễn địa chỉ và mask. CIDR cũng hỗ trợ tổng hợp mạng và tóm tắt địa chỉ.

Ký hiệu CIDR gắn số bit subnet mask vào địa chỉ mạng. Thay vì viết địa chỉ và mask bằng cách sử dụng ký hiệu dấu chấm, chúng tôi thêm dấu gạch chéo lên (/) và số bit trong subnet mask. Trong ví dụ trước đây của chúng tôi về 100 subnet hỗ trợ hơn 300 máy chủ mỗi máy, chúng tôi thấy rằng subnet mask chứa 23 bit.

192.168.0.1 255.255.254.0

11000000 10101000 00000000 00000001 11111111 11111111 11111110 00000000

= 192.168.0.1/23